CRISPR explicado sin bata de laboratorio: cómo editar genes y no morir (ni matar) en el intento

Bueno, a raíz de la Sagrada Edibordial del día de ayer comandada por https://x.com/tomasrebord
y el interés del Hagoverismo respecto a la edición génica, me veo en la obligación de contar un poco QUÉ CARAJO ES CRISPR.

-Ohhh pero Fabulobord qué tienen que ver los Cadillacs?

Pff, CRISPR no viene de "Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats".

Viene de:

Cadillacs (1987)

Revolution Rock (1988)

Igual a quién (1998)

Sopa de caracol (1991)

Piazzolla (1997)

Radio Kriminal (1990)

Además, soy casi biólogo.

Nunca hice divulgación, voy a intentar usar términos amenos y no tan académicos para que se entiendan las ideas. Si hay bioquímicxs en la sala y quieren aportar algo, es bienvenido. Cualquier pregunta también. Comencemos.

"Hay algo que se usa para modificarnos y poder ser distintos". ¿Cómo llegamos a eso? Esta historia empieza en bacterias.

Resulta que hay bacterias que tienen una maquinaria de defensa contra virus, porque claro, las bacterias también son seres vivos que pueden ser infectados. Ese sistema tiene cierta equivalencia con nuestro sistema inmune (solo que en menor escala y mucho menos "sofisticado").

Las bacterias se defienden de los bacteriófagos: virus que inyectan su ADN en las bacterias. El ADN recordemos que posee la información para generar proteínas (que son las obreras de la célula, con distintas funciones). Miren qué fachero el bacteriófago.

Una vez que se inyecta el ADN del virus en la bacteria, se usa la maquinaria de la bacteria que "ve" ADN y lo transforma en proteína. Pero lo que no sabe la proteína es que esas proteínas van a dar lugar a más bacteriófagos dentro de la bacteria, hasta destruirla.

Ahora... hay bacterias que encontraron una forma de zafar de este horrible desenlace. Resulta que pueden haber guardado fragmentitos de ADN de bacteriófagos entre el ADN de la bacteria. Este ADN es transformado a ARN (paso intermedio entre ADN y proteína) mediante transcripción.

Este ARN "viral" se une a una proteína endonucleasa (proteína con la función de romper ADN) y funciona como "guía". Si hay un bacteriófago que inyecta su ADN, ese será reconocido por el ARN guía (porque tienen secuencias parecidas) y la endonucleasa lo va a cortar.

Este corte es en ambas hebras del ADN y genera que el ADN del virus no actúe en la bacteria. Un gran mecanismo de defensa.

Una cosa que no dije: la endonucleasa lleva el nombre de Cas. Pueden haber distintos tipos de Cas dependiendo la bacteria. La más conocida es Cas9.

Este descubrimiento llevó a pensar que si hay un gen que genere una enfermedad en nosotros y armamos un ARN guía contra ese gen y lo mezclamos con una Cas, podría cortar ese gen.

Hay un mecanismo celular el cual si se sensa un corte en el ADN, se lo vuelve a unir pero con una modificación mínima en la secuencia del ADN. Si hay modificación en la lectura, la maquinaria ya no lo puede leer como tal y no se generará la proteína "mala" que causa la enfermedad

Ahora si quiero reemplazar una forma del gen por otra forma del mismo gen, puedo meter el ARN guía contra ese gen, la Cas y como extra, el gen "arreglado" o que quiero que tenga en lugar del "fallado".

Este gen "arreglado" tiene que tener los extremos similares al lugar donde se va a cortar, para que una vez que se corte el gen "fallado", se pueda insertar por otro mecanismo.

Todo esto que estoy contando es en muuuuy pocas palabras en lo que se basa el sistema CRISPR-Cas9, que les valió el Premio Nobel 2020 a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, quienes lograron la aplicación del mecanismo. El descubrimiento en bacterias fue por Francisco Mojica.

Se están realizando ensayos en humanos (antes habiendo pasado por ensayos en células y posteriormente en ratones), en anemia falciforme, beta-talasemia, leucemia distintos tipos de cánceres y amiloidosis.

Para anemia se aprobó una terapia con CRISPR llamada "Casgevy" en 2023 por la FDA, que entiendo fue la primera terapia aprobada con esta tecnología. La FDA es el ente regulador de alimentos y medicamentos en Estados Unidos.

A pesar de ensayos en células (in vitro), en ratones (in vivo) y en humanos (fase clínica), la terapia debe ser autorizada por la FDA para llegarle a la gente. Lo que está terminantemente prohibido es la edición de células germinales, o sea, óvulos y espermatozoides.

El chino que cayó preso por editar genéticamente gemelas en 2018 fue porque aplicó CRISPR en los embriones, dando lugar a gemelas con el gen de interés modificado en muchas de sus células, incluyendo las germinales. Esto último es lo que éticamente no se permite.

Si está todo en regla, la FDA aprueba terapias que no afecten la descendencia.

CRISPR dio un salto en lo que son las terapias contra enfermedades genéticas. También se suele usar como herramienta de diagnóstico. Quién sabe qué cosas más se podrán conseguir a favor de las personas que transitan o transitarán una de estas enfermedades.

Mientras tanto, los comités de ética y la legalidad le están poniendo suficientes frenos a quienes se pasan de mambo.

Eso fue todo, espero haber sido claro. No agregué más imágenes porque me quedé sin internet jajajaj

En estos momentos sigo sin internet así que no sé cómo hará esto para subirse.

Si se llegó a subir les agradezco por leer :)

Agrego algunos HITOS argentinos con esta tecnología:

• Luciano Marraffini, microbiólogo rosarino, uno de los científicos que participó del descubrimiento del sistema CRISPR-Cas9.

• CASPR Biotech, empresa biotecnológica argentina que usa CRISPR para tests rápidos de diagnóstico.

• En el INTA se utilizó CRISPR para generar papas transgénicas que tardan mucho más en echarse a perder.

• También en el INTA se trabaja con el mejoramiento de otras plantas como el tomate y el trigo.