Menú del día: CRISPR

Hola carbonian@s.

Hoy comienzo mi aventura en este blog hablando de una de las herramientas biotecnológicas mas sorprendentes: CRISPR. Hace un mes todos oímos hablar de ello, cuando la Academia Sueca concedió el Premio Nobel de Química a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna por la creación de las revolucionarias “tijeras genéticas CRISPR/Cas9, con las que han reescrito el código de la vida”. Se trata de un reconocimiento merecido, aunque para la ciencia española vino acompañado de una enorme decepción. Se habían olvidado de Francis Mojica, quien descubrió (en sus investigaciones en las salinas de Santa Pola) que las bacterias tienen su propio sistema inmune, hallazgo que abrió la puerta a la ahora premiada máquina de manipulación genética. Aunque bueno, fuimos nosotros mismos quienes ya le excluimos del Princesa de Asturias en 2015 (¡Qué poco apreciamos nuestra ciencia básica!).

Brevemente, CRISPR es un sistema molecular que usa unas guías de ácido ribonucleico (ARN) para dirigirse a zonas concretas del ADN. Allí, la proteína nucleasa Cas9 realiza un corte en las dos hebras de la molécula del ADN. Por eso son conocidas como “tijeras moleculares”. Como consecuencia de la rotura, la célula puede reparar ese corte provocando la inactivación del gen en el que se haya producido; o si encuentra un molde de ADN, introducirlo en ese hueco en un proceso conocido como recombinación homóloga. Por lo tanto, CRISPR permite silenciar o modificar la secuencia de genes concretos.

Funcionamiento de CRISPR como herramienta de edición genética (Agencia Sinc)

Entre las aplicaciones y usos potenciales de esta herramienta encontramos la generación de modelos de enfermedades para su investigación o el diagnóstico de COVID-19; aunque la utilidad más esperada podría producirse en el campo de la medicina, siendo algún día capaces de curar enfermedades mediante terapia génica. Pero hoy os presento como CRISPR puede llegar a cambiar nuestra manera de comer.

Alimentos vegetales

El ser humano empezó a realizar mejora genética vegetal desde mucho antes de saber que era un gen. Hace 10.000 años la humanidad comenzó a seleccionar aquellas plantas que producían frutos mas grandes y en mayor número, aquellas que crecían mejor…  Así, hemos ido modificando gradualmente las propiedades de las plantas silvestres para adaptarlas a nuestras necesidades. Pero el proceso para obtener la planta ideal es tremendamente lento, algo que podría acelerarse y facilitarse mediante CRISPR. De hecho, este método ya ha sido autorizado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

¿Cuántas veces hemos dicho eso de “los tomates del super no saben a tomate”? Eso se debe a que durante el proceso de domesticación del tomate nos hemos quedado con los más productivos, es decir, los más rojos, grandes, redondos o duraderos; pero por el camino hemos perdido muchos compuestos relacionados con las propiedades organolépticas que estaban presente en los tomates ancestrales. Científicos de Brasil, EEUU y Alemania han identificado las variantes génicas que provocan la mejor productividad agrícola del tomate. La edición de estos genes en tomates silvestres mediante CRISPR permitiría mantener el sabor original combinándolo con las propiedades óptimas para su producción. ¡Aún podemos domesticar de novo el tomate!.

Otro de los grandes problemas de la alimentación hoy en día, como son las intolerancias, pueden ser subsanados mediante CRISPR. Francisco Barro, del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba, usa esta herramienta para silenciar en el trigo los genes que producen gliadinas, las principales responsables de intolerancia al gluten. Así, han logrado generar trigo sin gluten. Al eliminarse específicamente, el pan y otros productos serían consumibles por personas celiacas, sin modificar su sabor y elasticidad característicos.

Además, CRISPR va a permitir mejorar las propiedades nutritivas de los productos vegetales. Por ejemplo, científicos de la Universidad de California han recurrido a CRISPR para aumentar los niveles de β-caroteno, precursor de la Vitamina A, en semillas de arroz. Se trataría de una versión mejorada del Arroz Dorado ya aprobado en países como Australia, Nueva Zelanda o Filipinas. Este alimento transgénico fue desarrollado hace 20 años para luchar contra la ceguera infantil que causa este déficit y que afecta a entre 250.000 y 500.000 niños cada año, y la mitad de ellos mueren en los 12 meses posteriores a la pérdida de la visión por otras complicaciones.

Productos animales

El pasado mes de abril nació en EEUU Cosmo, un ternero en el que se insertaron dos copias del gen SRY en su cromosoma Y. Este gen es el factor determinante del sexo masculino en mamíferos, de modo que el 75% de su descendía serán machos, los cuales aprovechan mejor el forraje para producir carne de consumo y así se reduciría el impacto medioambiental de la ganadería.

Cosmo, el ternero modificado genéticamente por CRISPR (Alison Van Eenennaam/UC Davis).

Si todos pensáramos en el alimento perfecto, aquel en el que no cabe ningún tipo de mejora, estoy convencido que a todos nos vendría a la mente el jamón. Sin embargo y, sorprendentemente, CRISPR también tiene mucho que aportar a este alimento. Científicos de Missouri han obtenido por primera vez cerdos resistentes al síndrome reproductivo y respiratorio porcino, eliminando la proteína CD163 que actúa como puerta de entrada de este patógeno. Y pese a las maravillas del jamón, no podemos obviar el desagradable olor que emiten los cerdos, producido por la hormona sexual aldosterona. Por ello, una práctica habitual en las explotaciones es la castración de los animales antes de alcanzar la madurez sexual. CRISPR podría evitar este sufrimiento en los animales al ser capaz de eliminar la expresión de genes relacionados con la producción de esta hormona.

Espero que estos ejemplos que os he presentado os hayan parecido interesante, incluso que tengáis ganas de tenerlos en vuestra despensa. Pero siento deciros que eso va a ser complicado. En 2018 el Tribunal Europeo de Justicia, en contra de la opinión de comunidades científicas y expertos, sentenció que los alimentos modificados por CRISPR deben ser considerados como transgénicos y, por tanto, someterse a su largo, tedioso y carísimo proceso regulador; lo que en la práctica hace casi imposible su cultivo y comercialización.

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