Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/305/15
México, D.F., 20 de diciembre de 2015

• En el 2015 se reportaron avances y descubrimientos en diferentes áreas científicas. La revista Science publica su selección de los diez avances significativos del año, destacando en la primera posición a la técnica de edición de genes CRISPR.
• Este año se intensificó y expandió el uso de CRISPR para modificar genéticamente animales y plantas. Estos avances, su potencial e implicaciones constituyen temas de análisis y discusión para las academias de ciencia, incluyendo a la Academia Mexicana de Ciencias: Jaime Urrutia.

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La revista Science eligió las técnicas de edición del genoma CRISPR como el avance en ciencia de 2015. CRISPR se ha convertido en una herramienta molecular versátil y con alto potencial para edición del genoma, señaló John Travis, jefe de redacción de la revista Science en el artículo “La tecnología de edición del genoma CRISPR muestra su poder”.

CRISPR se diferencia de otras tecnologías por su sencillez y bajo costo. Sus aplicaciones abren el debate ético sobre modificar la línea germinal de organismos y de sus descendientes. En el artículo se menciona que en otros laboratorios investigadores emplean la técnica para crear animales y plantas modificados genéticamente: perros de la raza Beagle más musculosos, cerdos resistentes a virus, trigo resistente a un hongo muy extendido, tomates más duraderos, cacahuetes libres de alergenos, biocombustibles más amigables con el medio ambiente.

Las investigadoras Jennifer Doudna, de la Universidad de California, en Estados Unidos, y Emmanuelle Charpentier, del Instituto Max Planck, en Alemania, publicaron con sus grupos de investigación el primer reporte en el que explicaban que CRISPR tiene, a diferencia de técnicas anteriores, la capacidad de cortar segmentos específicos del ácido desoxirribonucleico (ADN) sin dejar ningún ADN extraño detrás, para modificar genéticamente a los organismos.

“Su trabajo surgió de las observaciones sobre los mecanismos en bacterias para recordar los virus. Estudiando estos mecanismos, los investigadores encontraron restos de genes de infecciones pasadas, intercaladas entre secuencias de ADN bacteriano repetidas que dan su nombre a CRISPR (siglas en inglés de Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente interespaciadas). Los restos virales constituyen un banco de memoria de la infección: las bacterias crean ácido ribonucleico o ARN guía que puede buscar el ADN de los virus antes de cortar los genes virales con una nucleasa o Cas9. Una vez que este mecanismo fue entendido, Doudna y Charpentier, entre otros, lo adaptaron a la edición de ADN en organismos superiores”, de acuerdo con el artículo publicado el 18 de diciembre.

La edición del genoma consiste en cortar el ADN en el sitio deseado con una tijera molecular programable, la proteína Cas9, después se introduce un ARN guía para engañar a las células y hacer que utilicen esa plantilla para reparar el daño o introducir los cambios deseados en un gen o varios genes. Esta metodología ha resultado más económica y fácil de usar que otras porque el ARN es relativamente fácil de programar. El grupo sin fines de lucro Addgene ha distribuido alrededor de 50 000 plásmidos, moléculas de ADN extracromosómico circular, con los dos componentes básicos de CRISPR, el ARN guía o mensajero y la proteína Cas9, para ser usados en otros laboratorios.

A principios de este año, un equipo estadounidense condujo un experimento con la tecnología CRISPR en el que cambiaron la pigmentación de las moscas de la fruta en cultivos. La siguiente generación tuvo un 97% de eficiencia. A su método lo llamaron “reacción en cadena mutagénico”. Luego colaboraron con otro grupo de investigación para crear una unidad de genes que impiden a los insectos albergar parásitos de la malaria en una población controlada en el laboratorio. Semanas más tarde, los genes convirtieron a las hembras infértiles, lo cual podría acabar con una población.

“Los debates se han intensificado sobre los beneficios y los riesgos ecológicos de la liberación de estos insectos en la naturaleza, y si también con el método CRISPR se podría frustrar a las especies invasoras como la carpa asiática y sapos de caña o combatir a otros patógenos de origen animal como la que causa la enfermedad de Lyme”, comentó Travis.

CRISPR también puede revivir el concepto de trasplantar órganos de animales a personas aunque muchas temen que los retrovirus que se encuentran en los genomas de animales podrían dañar a los receptores de trasplante, pero este año un equipo eliminó 62 copias de ADN de un retrovirus que “ensuciaba” el genoma del cerdo.

Otros hitos científicos en 2015

Este año, los lectores de la revista Science votaron por los 10 temas que consideraron relevantes del 2015. Los primeros cinco de la lista son: Plutón y la misión planetaria de la sonda New Horizons en julio en la que se fotografiaron algunas zonas del planetoide que relevan actividad geológica, con 35% de las preferencias; con 20% de los votos se encuentra la tecnología CRISPR, seguido del sistema linfático en el sistema nervioso central con 15%; en cuarto sitio está el desarrollo de la primera vacuna experimental contra el ébola con 10%, y la replicación fisiológica/entrelazamiento cuántico con 6%.

Otros temas abordados por la publicación son los estudios sobre el ADN del hombre de Kennewick, los esfuerzos para hacer que la investigación en psicología sea reproducible, el descubrimiento de fósiles de una nueva especie humana, Homo naledi, en una cueva de Sudáfrica, la confirmación de la existencia de columnas profundas con temperaturas altas que ascienden de la base del manto en el interior de la Tierra, el descubrimiento que muestra que los vasos linfáticos del cuerpo se extienden hasta el sistema nervioso central, y la creación de opioides analgésicos a partir de levadura modificada.

Información tomada de Science
Traducción Luz Olivia Badillo
http://news.sciencemag.org/scientific-community/2015/12/and-science-s-breakthrough-year