¿Y eso para qué sirve? Es la pregunta a la que nos enfrentamos todos los que nos dedicamos a la investigación básica, casi de forma continuada. Y es a lo que se enfrentó Francisco Mojica en la década de los 90, cuando investigaba unas secuencias de ADN repetidas que encontró en el genoma de Haloferax mediterranei, una arqueobacteria con la que trabajaba en las salinas de Santa Pola, Alicante.

Estas secuencias repetidas habían sido descritas previamente en la bacteria Escherichia coli, lo que llevó a Francisco a pensar que debían tener alguna función biológica, pues la selección natural acaba haciendo que desaparezca todo aquello que suponga un coste energético para un ser vivo, sin utilidad alguna. Ante la negativa de las instituciones a financiar esta investigación porque no le veían “interés”, lo más sencillo hubiera sido abandonar e invertir tiempo y esfuerzo en un tema más “atractivo”. Sin embargo, Francisco persistió en la idea de que detrás de esas secuencias podría haber algo más, algo hasta ahora oculto a nuestro conocimiento.

En el año 2001, Francisco acuñó el nombre de CRISPR (del inglés Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) por las características de esas secuencias en el genoma, ya que son un grupo de repeticiones palindrómicas (repeticiones de secuencias de ADN idénticas cuando se leen de izquierda a derecha y de derecha a izquierda) regularmente separadas por otras secuencias llamadas espaciadores. El descubrimiento del origen de estos espaciadores fue clave, pues identificar que esos fragmentos de ADN también se encontraban en el genoma de bacteriófagos, permitió a Francisco, de alguna manera, cerrar el ciclo y, después de años de duro trabajo, descubrir la función de CRISPR. Se trataba, nada más y nada menos, que de un sistema de inmunidad adquirida de las bacterias y arqueobacterias frente a los virus que las infectan. De la misma forma en la que nosotros generamos anticuerpos frente a los diferentes patógenos a los que nos exponemos, no sólo para defendernos en el momento de la infección, sino quedando como memoria para futuros encuentros; estos microorganismos guardan en su genoma fragmentos de ADN de virus que en algún momento les han infectado a modo de “recuerdo” para infecciones futuras. Cuando una bacteria está siendo invadida por un virus, busca en su biblioteca CRISPR, y si encuentra un fragmento de ADN complementario, lo transcribe a ARN. Se trata de un ARN guía, que conduce a unas proteínas, conocidas coloquialmente como tijeras moleculares, al genoma del virus y éstas cortan su ADN, parando con ello la infección. La publicación de este descubrimiento, tan trascendente que hizo a Francisco llorar en el momento “eureka”. Y aunque el artículo fue rechazado por tres revistas científicas consiguió publicarlos en el Journal of Molecular Evolution en el año 2005.

Durante cierto tiempo, CRISPR sólo captó la atención de algunos microbiólogos y, posiblemente, se hubiera quedado enterrado entre millones de publicaciones de no ser por la unión entre una microbióloga, Emmanuelle Charpentier, y una bioquímica, Jennifer Doudna. La combinación de estas dos mentes, expertas cada una en su área, hizo posible que algo que existía en la naturaleza, se convirtiera en una de las técnicas con la mayor aplicabilidad de la historia, hasta niveles que, me pregunto, si ellas mismas pudieron haber visualizado en aquel momento. Doudna y Charpentier publicaron en Science, en el año 2012, un trabajo en el que extrajeron CRISPR del mundo microbiológico para reproducir cortes en el ADN de forma dirigida en un “tubo de ensayo”, proponiéndolo como una herramienta de edición genética. Este artículo supuso el inicio de la revolución CRISPR, y por ello, ambas investigadoras recibieron el Premio Nobel en Química en el año 2020.

A partir de ese momento, el número de publicaciones científicas con la palabra CRISPR se disparó. Muchos redirigieron sus laboratorios al estudio de nuevos sistemas CRISPR, a optimizar su uso como herramienta de edición genética, a su aplicación para la obtención de modelos animales y celulares… Cada vez son más las aplicaciones que se describen, como su contribución al desarrollo de fármacos o su uso en el diseño de métodos de diagnóstico. Sin embargo, la aplicación con mayor trascendencia, en la que todo el campo de la biomedicina tenemos puesta la atención, es la terapia génica en pacientes. Actualmente hay casi un centenar de ensayos clínicos que usan CRISPR para tratar enfermedades de origen genético. Poder curar una patología desde su origen, arreglando el problema en su raíz, y no sólo tratando los síntomas, es un sueño para aquellos que nos dedicamos a la biomedicina. El pasado diciembre se aprobó el primer tratamiento con CRISPR para la anemia falciforme, Casgevy, tanto en Estados Unidos como en Europa; y todo esto en poco más de una década desde que Doudna y Charpentier publicaron su artículo en 2012. Nunca una técnica había experimentado tal evolución en tan poco tiempo, y todo gracias a la curiosidad de un microbiólogo alicantino que se empeñó en algo que “no servía para nada”.

El Dr. Lluís Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología y uno de los mayores expertos en CRISPR de nuestro país, afirma que “en unos años solo habrá dos tipos de laboratorio: los que usan CRISPR y los que no”. CRISPR ha movido los cimientos de la investigación, desplazando otras técnicas hasta ahora aceptadas, por su mejor eficiencia, versatilidad, simplicidad y elegancia. En el Instituto de Tecnologías Biomédicas de la Universidad de La Laguna, gracias a la convocatoria Agustín de Betancourt 2019 financiada por el Cabildo de Tenerife con fondos FDCAN y MEDI, hemos creado un servicio para contribuir a que la ciencia en Canarias se mantenga en los más altos estándares, aplicando técnicas de vanguardia como CRISPR. El Servicio para la Obtención y Criopreservación de Modelos Animales pretende ayudar a nuestros investigadores e investigadoras a diseñar y desarrollar sus propios modelos, modelos únicos, tanto celulares como animales, que se ajusten mejor a las necesidades de sus proyectos, pudiendo gestionar mejor sus recursos y obtener resultados más relevantes.

Autora: Belinda Rivero Pérez