¿Qué sabes de las CRISPR?

Por Lluis Montoliu, el 19 diciembre, 2022. Categoría(s): edición genética • ética • genética • integridad científica ✎ 4
Imagen que ilustra la precisión y la especificidad de las herramientas CRISPR de edición genética. Crédito: Microsoft Office CCBY

CRISPR (del acrónimo en inglés «Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats») es una herramienta de ingeniería genética que permite modificar el ADN de un organismo de manera precisa y eficiente. Esta herramienta se basa en un sistema de defensa natural de algunas bacterias, que utilizan para protegerse de virus y otros patógenos.

CRISPR funciona mediante la utilización de una molécula llamada Cas-9, que actúa como una tijera molecular capaz de cortar el ADN en un lugar específico. Una vez que se ha cortado el ADN, se pueden insertar, eliminar o reemplazar fragmentos de ADN en el lugar del corte, lo que permite modificar el genoma de un organismo de manera precisa y controlada.

Las herramientas CRISPR se han vuelto muy populares en el ámbito de la investigación científica y médica, ya que permiten modificar el ADN de células y tejidos con una precisión y rapidez sin precedentes. Además, esta tecnología ha permitido el desarrollo de terapias génicas para tratar una amplia variedad de enfermedades genéticas y otras condiciones médicas.

El sistema CRISPR fue descubierto originalmente por Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, dos investigadoras que trabajaban en el campo de la biología molecular. En 2012, publicaron un artículo en el que describieron cómo habían utilizado el sistema CRISPR para editar el ADN de una bacteria de manera precisa y controlada. El descubrimiento de Doudna y Charpentier revolucionó el campo de la ingeniería genética y abrió la puerta a una amplia variedad de aplicaciones médicas y de investigación. Desde entonces, han recibido numerosos premios y reconocimientos por su trabajo, incluyendo el Premio Nobel de Química en 2020.

El investigador español Francis Mojica fue uno de los primeros en investigar el sistema CRISPR en bacterias. En 1993, Mojica descubrió una extraña secuencia repetitiva en el ADN de algunas bacterias y la denominó «clustering regularly interspaced short palindromic repeats» (CRISPR). Esta descubrimiento fue esencial para comprender el papel de esta secuencia en el mecanismo de defensa de las bacterias contra los virus. Esta investigación fue crucial para el desarrollo posterior de la tecnología CRISPR-Cas para la edición genética.

Otros investigadores y investigadoras relevantes en el desarrollo de las herramientas CRISPR de edición genética incluyen a Feng Zhang, George Church, Eric Lander, Rodolphe Barrangou y Virginijus Siksnys. Todos ellos han contribuido significativamente al desarrollo de esta tecnología, desde la comprensión de la función de los sistemas CRISPR en las bacterias hasta la desarrollo de los primeros sistemas CRISPR para la edición genética.

David Liu ha contribuido significativamente al desarrollo de nuevas variantes CRISPR. Estas contribuciones incluyen el desarrollo de nuevos métodos para la edición de múltiples genes a la vez, el desarrollo de una versión CRISPR para ediciones reversibles, y el desarrollo de una versión CRISPR para la edición de ADN sin modificar el genoma. Además, Liu ha contribuido al desarrollo de nuevas herramientas CRISPR para la detección de genes y la detección de enfermedades.

A diferencia de la mayoría de procariotas, los organismos eucariotas no tienen sistemas CRISPR en sus genomas debido a que su ADN es mucho más complejo. Esto significa que el proceso de edición genética es más complicado, lo que hace que sea menos probable que los organismos eucariotas desarrollen sistemas CRISPR similares a los de los procariotas. Además, los organismos eucariotas tienen mayores mecanismos de defensa contra los patógenos, lo que hace que el sistema CRISPR sea menos necesario.

La popularización del uso de las herramientas CRISPR ha representado un gran avance para la investigación básica. Esta tecnología ha permitido a los investigadores explorar y comprender mejor la función de los genes, así como el funcionamiento de los organismos a nivel molecular. El uso de CRISPR también ha permitido a los científicos crear modelos animales con características exactas a las de los humanos, lo cual es útil para el estudio de enfermedades humanas. Además, esta tecnología ha permitido a los investigadores manipular el material genético de los organismos de una manera más precisa y rápida que nunca antes, lo que ha contribuido enormemente a la comprensión de la biología.

En biotecnología animal, las herramientas CRISPR se han usado para editar el genoma de ratones, conejos, cerdos, vacas y otros animales. Esto ha permitido a los científicos mejorar la resistencia a enfermedades, mejorar la producción de alimentos, y mejorar la resistencia de los animales a los patógenos.

En biotecnología vegetal, las herramientas CRISPR se han usado para editar el genoma de plantas como el maíz, la soja, el arroz, la papa y el tomate. Esto ha permitido a los científicos mejorar la resistencia a enfermedades, mejorar la producción de alimentos, mejorar la resistencia a los patógenos, y mejorar la producción de biocombustibles.

En biomedicina, las herramientas CRISPR se han usado para editar el genoma humano para tratar enfermedades genéticas como la anemia de células falciformes, la distrofia muscular de Duchenne, el síndrome de Huntington y el cáncer. Esta tecnología también se está usando para desarrollar terapias génicas para tratar enfermedades como el cáncer y la diabetes. Además, se están usando herramientas CRISPR para mejorar las células madre y crear células madre pluripotentes para tratar enfermedades.

En el futuro, esperamos que el uso de herramientas CRISPR de edición genética se extienda a una variedad de aplicaciones. Estas incluyen el uso de CRISPR para curar enfermedades genéticas, mejorar las características humanas, producir alimentos más nutritivos, mejorar la resistencia de las plantas a los patógenos, y desarrollar terapias génicas para el cáncer y otras enfermedades. Además, esperamos que la tecnología CRISPR se mejore para permitir la edición de múltiples genes a la vez. La tecnología también se aplicará en el descubrimiento de nuevos fármacos, la producción de biocombustibles y la creación de nuevos materiales.

Los dilemas éticos que suscitan el uso de las herramientas CRISPR de edición genética son:

  1. Ética de la manipulación: CRISPR representa una herramienta de gran alcance para manipular el material genético, lo que suscita importantes preguntas éticas sobre el uso de esta tecnología.
  2. Ética de la curación: El uso de CRISPR para curar enfermedades congénitas plantea preguntas éticas sobre los límites de la edición genética en humanos.
  3. Ética de la mejora: El uso de CRISPR para mejorar la especie humana plantea preguntas sobre los límites de la manipulación genética para mejorar las características humanas.
  4. Ética de la seguridad: El uso de CRISPR para editar el material genético plantea preguntas éticas sobre la seguridad de la tecnología y los posibles efectos secundarios.
  5. Ética de la accesibilidad: El uso de CRISPR para editar el material genético plantea preguntas éticas sobre la distribución equitativa de la tecnología.
  6. Ética de la biodiversidad: El uso de CRISPR para editar el material genético plantea preguntas éticas sobre el impacto en la biodiversidad.
  7. Ética de la propiedad: El uso de CRISPR para editar el material genético plantea preguntas éticas sobre la propiedad intelectual de la tecnología y los productos resultantes.

El uso de herramientas CRISPR debería ser regulado. Esta tecnología tiene el potencial de tener un impacto profundo en nuestra especie, y un uso inapropiado podría tener consecuencias negativas. Por lo tanto, es importante que la regulación de esta tecnología sea clara, precisa y completa para garantizar su uso seguro y ético. Además, es importante que los gobiernos trabajen con la comunidad científica para evaluar los riesgos asociados con el uso de esta tecnología y establecer normas para su uso ético.

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Si te ha gustado el texto anterior, que describe de forma general las herramientas CRISPR de edición genética, debes saber que no lo he escrito yo.

Lo ha escrito la inteligencia artificial de OpenAI a través de las dos herramientas que están disponibles gratuitamente para usuarios registrados: Playground y Chat GPT. La primera usa el lenguaje Generative Pre-trained Transformer 3 (GPT-3) para producir textos mediante estrategias de deep learning a través de una ventana interactiva. La segunda usa una evolución del primero, el lenguaje GPT-3.5.

Los párrafos incluidos en el artículo son las respuestas que he obtenido, sin modificar una sola palabra, desde OpenAI a las preguntas: ¿Qué son las herramientas CRISPR? (párrafos 1-3); ¿Qué investigadores o investigadoras descubrieron originalmente los sistemas CRISPR en bacterias? (párrafo 4); ¿Cuál es el papel del investigador español Francis Mojica en la historia de los sistemas CRISPR en bacterias? (párrafo 5); ¿Qué otros investigadores e investigadoras, además de Charpentier, Doudna y Mojica, han sido relevantes en el desarrollo de las herramientas CRISPR de edición genética?  (párrafo 6); ¿Cuáles han sido las aportaciones más importantes del investigador David Liu al desarrollo de nuevas variantes CRISPR? (párrafo 7); ¿Por qué los organismos eucariotas no tenemos sistemas CRISPR en nuestros genomas, a diferencia de la mayoría de procariotas?  (párrafo 8); ¿Qué ha representado para la investigación básica la popularización del uso de las herramientas CRISPR en cualquiera de sus variantes? (párrafo 9); ¿Tienes algún ejemplo de uso de las herramientas CRISPR en biotecnología animal y en biotecnología vegetal? (párrafos 10 y 11); ¿Tienes algún ejemplo de uso de las herramientas CRISPR en biomedicina? (párrafo 12); ¿Qué podemos esperar en el futuro del uso de las herramientas CRISPR de edición genética? (párrafo 13); ¿Cuáles son los dilemas éticos que suscitan las herramientas CRISPR de edición genética? (párrafo 14); y ¿Debería regularse el uso de las herramientas CRISPR? (párrafo 15).

Este artículo podría pasar perfectamente como un artículo introductorio a la tecnología CRISPR o como una entrevista a algún divulgador o comunicador de la ciencia con conocimientos básicos de CRISPR. Naturalmente no todo lo que dice es estrictamente correcto. Habría que hacer algunas matizaciones, no demasiadas, la verdad, como por ejemplo cuando incluye a Eric Lander en la lista de investigadores que han desarrollado las herramientas CRISPR. Lander escribió una revisión muy famosa sobre el tema, pero él mismo no investigó sobre CRISPR. O la respuesta sorprendente que da a la pregunta de por qué los eucariotas no tenemos sistemas CRISPR, que como no sabemos realmente la respuesta puede ser posible, naturalmente. Pero hay que aceptar que es absolutamente impresionante la capacidad que tiene esta nueva inteligencia artificial para preparar textos coherentes, bien construidos sintácticamente, en idioma español en este caso, y que recogen el conocimiento básico de este tema, de las herramientas CRISPR de edición genética. 

 



4 Comentarios

  1. LLuis, una curiosidad. El equipamiento que necesita tener un laboratorio, aparte del personal especializado, para llevar a cabo tareas con el CRISPR, es sofisticado? es caro?.

  2. Muy efectiva la sorpresa final, que el artículo fue escrito por ChatGPT! Empezamos a leer un bien-redactado articulo acerca de CRISPR – herramienta biológica de gran promesa – y después experimentamos, a primer plano, el shock de ChatGPT – herramienta informática de gran, problematica promesa!

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