Llamarlo una “locura” lo trivializa un poco, ¿no crees?
Como alguien que está haciendo una investigación que se beneficia directamente de la aplicación de CRISPR, estoy tan emocionado por eso. La biología experimental se trata de descubrir cómo nos hacen los genes que llevamos . Por supuesto, la experimentación directa en humanos está prohibida , pero podemos averiguar mucho sobre nosotros mismos (así como sobre fenómenos biológicos que son interesantes por sí mismos) mediante el estudio de otros organismos en los que podemos realizar experimentos.
Cuando tratas de descubrir qué hacen los genes, realmente ayuda si eres capaz de interferir o cambiar esos genes y luego ver qué sucede con el sistema que estudias. Allá por los años 60, el método más común para hacer esto fue el increíblemente útil (pero poco elegante) enfoque de escopeta: exponer una población de un organismo que le interese a algo que mutará sus genomas aleatoriamente, y esperar un mutante interesante a aparecer. Por supuesto, debido a que mutaste el genoma al azar, no tienes idea de qué mutaste o incluso dónde está en el genoma, pero bueno, ¡es un comienzo!
Este fue el estado del arte durante décadas, hasta que comenzamos a obtener genomas secuenciados para una variedad de especies. Debido a que todas las especies que viven actualmente están relacionadas, puede encontrar similitudes entre los genes en sus genomas. Si sabes lo que hace un gen en un organismo, puedes estar razonable (¡pero no del todo!) Seguro de lo que hacen los genes similares en otros organismos. Pero, si quisieras descubrir qué era lo que hacía un gen específico , o bien tendrías que encontrar una cepa que alguien más, mediante el método anterior, llevara una mutación en tu gen, o tendrías que tener suerte como mierda durante un azar pantalla genética propia.
Todos querían una forma de alterar o alterar genes específicos, porque esperar eventos afortunados en las pantallas era tedioso. A mediados de los años 90, comenzamos a tener acceso a herramientas que podían hacer justamente eso. El primer enfoque genético “avanzado” (en el que se elige un gen específico y se jode con él, en lugar del enfoque “inverso” donde se jode con un genoma completo) se denomina interferencia de ARN, y nos permitió rechazar genes específicos, pero no los apague completamente. Peor aún, cada vez que quisieras hacer un experimento, tendrías que tratar tu organismo con los reactivos de ARNi, y habría mucha variabilidad de un experimento a otro, especialmente porque no se estaba deshaciendo de un gen, solo causando ese gen para hacer menos cosas
El enfoque experimental ideal si quisieras desconectar un gen sería mutar directamente la parte del genoma que portaba ese gen; si pudieras hacer eso, podrías cerrar un gen por completo y sería un cambio hereditario y estable que podría estudiar mientras mantuvieras vivos a los organismos. Los dos métodos inventados para hacer esto, las nucleasas con dedos de cinc y las nucleasas efectoras similares a las del activador de la transcripción, usaron una proteína modificada para dirigir, cortar y mutar una secuencia específica en el genoma. Averiguar a qué secuencia de ADN se puede unir una proteína es difícil, y la alteración de esa proteína para unirse a la secuencia que desea es un gran desafío. Ambos sistemas funcionaron al encadenar varias partes de proteínas juntas, cada una de las cuales reconoció unos pocos nucleótidos de ADN. Como solo había tantos tipos de piezas diferentes, solo se podían orientar tantas secuencias. Además, debido a que tenía que ensamblar estas proteínas a partir de muchas partes diferentes, tenía que recurrir a una biología molecular relativamente inconveniente cada vez que deseaba apuntar a una nueva secuencia. Funcionó, y la gente todavía los usa, pero no son tan flexibles o versátiles como nos gustaría.
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Aquí es donde interviene CRISPR, en lugar de tener que esperar que la secuencia que deseas alterar esté representada en alguna base de datos de proteínas en algún lugar, literalmente puedes hacer que una empresa fabrique un fragmento de ADN (por un serio precio de $ 30) que apunte exactamente a lo querido. Todo lo que necesita para poder alterar casi cualquier secuencia que desee es un trozo de ADN que produce una proteína (llamada Cas9), un fragmento de ADN que produce algo de ARN (que se carga en Cas9 y le dice dónde cortar), y si te estás volviendo realmente elegante, un pedazo de ADN que entra en el sitio que cortas y agrega genes al genoma. ¡Hacer y usar Cas9 es TAN mucho más fácil que ZFN o TALEN, y funciona en un rango mucho más amplio de especies!
Claro, hay muchas aplicaciones para la salud humana y las enfermedades, así como algunas aplicaciones de ingeniería, pero lo realmente emocionante de CRISPR es toda la nueva investigación que nos permite hacer. Debido a que podemos manipular genomas con precisión, podemos comenzar a entender lo que hace todo el genoma, la mayoría de los cuales sigue siendo un misterio total. CRISPR hace que la experimentación en organismos modelo sea más rápida y mucho más conveniente, y eso es probablemente lo que entusiasma a la mayoría de los científicos. En todo caso, les permite a los científicos mayores decirles a sus estudiantes sobre la manera en que solían hacer los tipos de experimentos que hoy en día parecen triviales: ¡las historias “cuesta arriba en ambos sentidos en la nieve” siempre funcionan bien!
