Imagina que estás escribiendo un trabajo y de pronto encuentras un error en tu texto. Te posas sobre él, lo borras y lo corriges. Simple, ¿no? ¿Qué pasaría si te dijéramos que esta fácil operación es hoy algo posible de hacer con nuestro código genético? Esta tecnología se llama CRISPR, una de las herramientas más revolucionarias de la biotecnología. Con ella, los científicos pueden corregir mutaciones, modificar genes e incluso acercarnos a la posibilidad de traer de vuelta especies extintas. Pero, para entender de qué se trata esta tecnología, primero es necesario entender qué es el ADN.
Todos los seres vivos estamos compuestos por células. Podemos imaginarlas como pequeñas máquinas que trabajan en conjunto para permitir que nuestro cuerpo funcione. Para saber qué tienen que hacer, estas pequeñas máquinas siguen un conjunto de instrucciones. Puedes imaginar a las células como un conjunto de computadoras pequeñas. Al igual que una computadora sigue un código para ejecutar funciones, nuestras células siguen uno para hacer sus tareas. A este código lo llamamos ADN.
El ADN controla todo lo que hacen nuestras células y es el responsable de una serie de propiedades de nuestro cuerpo: desde el color de nuestros ojos, hasta nuestro sexo. Lamentablemente, al igual que un programa de computadora puede tener errores, nuestro ADN también puede sufrir fallos, algunos con consecuencias graves.
De hecho, el desarrollo de algunas enfermedades como la miopía, la presión alta o el cáncer están relacionadas con factores genéticos. Además, algunas enfermedades, como la presión alta o el riesgo de desarrollar ciertos tipos de cáncer, pueden ser heredadas de padres a hijos.
Pero, si las enfermedades genéticas surgen por errores en el ADN, ¿sería posible corregirlos, así como corregimos un texto? Aquí es donde entra en escena CRISPR. Este término hace referencia a un sistema de defensa inmunitaria de las bacterias, que los científicos han convertido en una poderosa herramienta para editar el código genético de las células. Lo revolucionario de esta tecnología es que permite modificar el ADN de manera más rápida, precisa y accesible que nunca. ¿Cómo funciona exactamente?
CRISPR es un sistema de defensa que tienen las bacterias contra los virus. Los virus infectan células e inyectan su ADN en ellas. Este ADN las fuerza a seguir sus instrucciones para fabricar más virus hasta que la célula se destruye y libera nuevas copias del invasor.
Para sobrevivir a estos ataques, las bacterias desarrollaron un sistema de memoria biológica que les permite recordar infecciones pasadas y defenderse de futuras amenazas similares.
Cuando una bacteria sobrevive a un ataque viral, guarda fragmentos del ADN invasor en unas estructuras llamadas CRISPR. Gracias a esto, puede reconocer y protegerse de virus similares en el futuro. Para ello, usa una enzima llamada Cas9, que funciona como unas tijeras capaces de cortar y desactivar el código genético del virus, evitando que la infección se propague.
La tecnología CRISPR, que lleva este nombre en honor al mecanismo de defensa de las bacterias, es un sistema adaptado por los científicos que permite reconocer patrones en el ADN de las células. Esto nos permite editar el ADN de una manera similar a la que usamos cuando editamos un documento. Pero ¿cómo hacen esto los científicos?
Para entenderlo, recordemos que el ADN funciona de manera similar a los códigos de computadora. Mientras que los programas informáticos se basan en largas cadenas de unos y ceros, el ADN utiliza combinaciones de estructuras químicas.
Por ejemplo, la letra «a» en lenguaje binario de un computador se puede representar como 01000001. En el caso del ADN, no tenemos combinaciones de números, pero tenemos combinaciones de unas moléculas llamadas adenina, timina, guanina y citosina. Para representarlas, los científicos usan las letras A, T, G y C. Así, en el caso del ADN, lo que tenemos son combinaciones de estas letras.
Con el CRISPR los científicos pueden reconocer cadenas específicas en el ADN y luego usar una enzima como el CAS9 para cortar el ADN. Una vez el ADN es cortado los científicos pueden reemplazar el segmento cortado por otro, o simplemente no rellenarlo para eliminar ese segmento. Algo muy similar a los que hacemos cuando buscamos palabras en un procesador de texto para borrarlas o editarlas.
Pero ¿por qué este descubrimiento es importante? Como mencionamos, este método para modificar el ADN es más preciso, rápido y barato que los métodos antes conocidos. Estos podían ser tan difíciles y lentos que muchas veces era imposible trabajar con ellos. Así, el impacto del CRISPR ha sido tan grande que en el 2020 sus descubridoras, la microbióloga, Emmanuelle Charpentier, y la bioquímica, Jennifer Doudna, ganaron el Premio Nobel de Química.
¿Y qué podemos hacer con el CRISPR? Las posibilidades son muchas. Una de ellas es tratar de revivir al mamut lanudo o, al menos, producir algo muy similar a ellos. Utilizando CRISPR, los investigadores han editado el ADN de ratones para introducir genes relacionados con la adaptación al frío, como los que tenía el mamut. ¿El resultado? Ratones con un pelaje similar al del mamut lanudo.
Estos experimentos son una prueba de concepto: si podemos modificar el ADN de un ratón para conferirle características de resistencia al frío, podríamos hacer lo mismo con el ADN de un elefante asiático, el pariente más cercano al mamut. En otras palabras, estos pequeños roedores son el primer paso tangible hacia la posibilidad de traer de vuelta a una de las especies más emblemáticas de la prehistoria.
Sin embargo, traer especies de vuelta de la extinción es solo una de las aplicaciones de CRISPR.
Esta tecnología puede utilizarse para otras cosas, como desarrollar cultivos y ganado más resistentes a enfermedades, lo que podría ayudar a combatir la escasez de alimentos y reducir el impacto de plagas y condiciones climáticas adversas en la agricultura.
Además, CRISPR tiene un enorme potencial en la medicina. Actualmente, se investiga su uso en el tratamiento de enfermedades genéticas, y en 2017, se logró reparar en un embrión una mutación que podía provocar problemas cardíacos hereditarios.
Así, las puertas que nos abre esta tecnología son ilimitadas: desde revivir especies extintas, hasta solucionar problemas importantes, como las hambrunas o enfermedades genéticas. ¿Y tú, cómo crees que nos ayudará CRISPR?
