Día de la Mujer y Niña en la Ciencia: Hablamos de las desarrolladoras del CRISPR

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Hola agroblogueros:

Hoy es el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la ciencia, que intenta concienciar e impulsar a las más jóvenes a estudiar carreras científicas, algo que desgraciadamente se ha asociado más a «carreras de hombres». En honor a este día, en 2019 os hablamos de la labor de Ellen Shallow Richards y este año queremos hacerlo sobre las ganadoras del Premio Nobel de Química 2020 las investigadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna “por el desarrollo de un método para la edición del genoma”, lo que se conoce como la tecnología CRISPR / Cas9.

¿QUÉ ES LA TECNOLOGÍA CRISPR/CAS9?

En la web de Bayer lo explican de la siguiente manera: Lo primero que debemos saber es que CRISPR es un acrónimo en inglés de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, o Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas. se producen en el genoma de ciertas bacterias, de las que el sistema fue descubierto. Cas9 es una endonucleasa asociada a CRISPR (una enzima), conocida por actuar como “tijeras moleculares”, que corta y edita, o corrige, en una célula, el ADN asociado a una enfermedad. Un ARN guía dirige las tijeras moleculares Cas9 al lugar exacto de la mutación. Una vez que estas tijeras moleculares hacen un corte en el ADN, los mecanismos celulares adicionales y el ADN añadido de forma exógena utilizarán la maquinaria de la propia célula y otros elementos para “reparar” específicamente el ADN. (Bayer Comunicación)

Esta tecnología permite modificar o corregir directamente cambios asociados a una enfermedad subyacente en el genoma lo que supone un gran potencial en medicina, alimentación, medio ambiente y como no agricultura. En el post consultado de Bayer, explican que: “En concreto, el CRISPR es una región del ADN de algunas bacterias que actúa como un mecanismo inmunitario frente a los virus, es decir, las bacterias que sobreviven al ataque guardan la información de este agresor. Cuando el virus vuelve a atacar, la bacteria identifica los genes indeseables gracias a la información ya almacenada y esta memoria le permite destruir el virus.

El primero en estudiar las secuencias CRISPR fue el científico español Francis Mojica a las que él mismo les dio nombre allá por 1993.

Francis Mojica. Este doctor fue el primero en descubrir el CRISPR y explicar su importancia al mundo. Foto: Web Investigación y Ciencia.

CONOCIENDO A LAS CIENTÍFICAS

Emmanuelle Charpentier es francesa y actualmente dirige el Instituto Max Planck de Biología de la Infección en Berlín.

Jennifer A. Doudna es estadounidense y la principal investigadora en los Institutos Gladstone y profesora en la Universidad de California en San Francisco.

Antes del Premio Nobel ya fueron galardonar por el uso de esta técnica con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica en el 2015.

 

Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. Foto: Mujeres Bacanas.

¿QUÉ PAPEL TUVIERON EN ESTE DESCUBRIMIENTO?

Según la web Gaceta Médica, Charpentier descubrió una molécula desconocida en sus estudios sobre Streptococcus pyogenes, el ARNtracr. Este trabajo mostró que dicha molécula era parte del antiguo sistema inmunológico de las bacterias, CRISPR / Cas, que desarma los virus al escindir su ADN.

En el año 2011 publicó este descubrimiento e inició una colaboración con Doudna que tenía amplios conocimientos del ARN. Juntas consiguieron reproducir las tijeras genéticas de las bacterias en un tubo de ensayo y simplificaron los componentes moleculares de las tijeras para que fueran más fáciles de usar.

En un experimento reprogramaron dichas tijeras para demostrar que podían controlarse y así cortar cualquier molécula de ADN en un sitio concreto. Donde se corta el ADN resultaba sencillo reescribir el código de la vida.

A raíz de este descubrimiento el uso de las tijeras genéticas se ha disparado contribuyendo a muchos descubrimientos importantes en la comunidad científica como nuevas terapias contra el cáncer, curación de enfermedades hereditarias, etc.

CRISPR EN AGRICULTURA

Poder alterar el genoma de un organismo otorga a las empresas agroalimentarias  un enorme potencial para manipular los genes, no solo a las grandes compañías agroalimentarias, ya que es fácil y barata de usar según la web Investigación y Ciencia.

Los defensores de esta técnica argumentan que es menos perjudicial biológicamente que las técnicas de mejoras tradicionales.

Jorge García de Opazo en su blog La Huerta Digital planteaba lo siguiente: “En un futuro, en el que vamos a habitar un mundo superpoblado, y sin posibilidad de alimentar a todo el mundo con las técnicas de cultivo actuales, el CRISPR aparece como solución para conseguir plantas más productivas y resistentes.”

Una tecnología como el CRISPR permitirá a las empresas agroalimentarias mantener un equilibrio entre ser sostenibles y respetuosos con el medio ambiente y los recursos con producir más alimentos y desarrollar variedades más resistentes a enfermedades y cambios de temperatura.

Hasta ahora una de las soluciones eran los Organismos Modificados Genéticamente que siempre han estado acompañados de polémica. Por ejemplo, en la UE 8 estados miembros prohíben este tipo de cultivos y actualmente, en el resto de estados hay 49 OMG autorizados para ser utilizados en piensos o alimentos incluye veintisiete tipos de maíz, ocho de algodón, siete de soja, tres de colza, uno de remolacha azucarera, uno de patata y dos microorganismos.

Sin embargo, el CRISPR/Cas9 permite editar o corregir el genoma de cualquier célula, de forma precisa, económica y sin introducir genes extraños al genoma editado, lo que presenta ventajas en la agricultura, como las que enumera Jorge en su blog:

  • Rapidez ➡reduce hasta 2 meses ka creación de nuevas semillas con características mejoradas.
  • Barata ➡se pasa de invertir millones de € en el desarrollo de nuevas semillas, a solamente invertir miles de € (coste de la patente, coste del equipo, etc.)
  • Precisión ➡ como se ha descrito, la molécula CRISPR/Cas9 solo tiene un punto de unión con el ADN por la complementariedad de bases nitrogenadas. Por tanto, solo corta por el gen que tiene que desactivar.
  • Fácil aplicación y editable ➡con un equipo barato y un experto en biotecnología se puede editar la tecnología para que corte por un sitio u otro, y para aplicar ese corte.
  • Sin trasgénesis ➡ se trabajan con genes de la misma planta, eliminando la necesidad de genes externos. Las plantas así obtenidas son cisgénicas (solo se silencian genes).
  • Menos trabas regulatorias ➡organismos como el USDA no considera a las plantas conseguidas por esta técnica como transgénicas, o no ven necesidad de regulación especial para ellas. Incluso la EFSA propone establecer una regulación menos estricta para la tecnología CRISPR/Cas9
  • Rápida evolución de la técnica ➡ esta tecnología la están desarrollando ahora mismo PYMEs biotecnológicas, por lo que las grandes corporaciones no pueden hacerse con el derecho exclusivo del uso. Con esto se consigue mayor libertad para que otras PYMEs puedan desarrollar aplicaciones.

LA UE Y EL CRISPR: UNA RELACIÓN POLÉMICA

La normativa de la Unión Europea equiparó la edición genética a la modificación genética creando una clara desventaja competitiva respecto a países terceros. Asociaciones como APROSE, de la que formamos parte, ya expresó su disconformidad en este post.

Sin embargo, como compartía también APROSE en este otro post, una publicación de la estrategia comunitaria Farm to Fork (De la Granja a la mesa) ha incluido un estudio por parte de la Comisión Europea para determinar “si la situación actual es adecuada o es necesario hacer cambios normativos” para que las herramientas CRISPR sean tratadas de forma distinta a los Organismos Modificados Genéticamente (OMG) así que tal vez recapaciten.

EL PREMIO NOBEL Y LA MUJER: UNA RELACIÓN QUE DISTA MUCHO DE SER IGUALITARIA

Volviendo al tema que nos ocupa, en 119 años de existencia el Premio Nobel fue otorgado 876 veces a hombres y 58 veces a mujeres. Tan sólo 22 han sido galardonadas en las categorías de Física, Química y Fisiología según la revista Expansión Mujeres.

La científica Marie Curie es la más destacada en este ámbito ya que lo ganó dos veces; Logró el Nobel de Física en 1903 junto a su marido Pierre Curie y al físico Henri Becquerel y el Nobel de Química en 1911. Sus logros supusieron un paso importante para que las mujeres se fijasen y tratasen de acceder a carreras científicas pero aún así, todavía hay mucha diferencia entre el número de mujeres que eligen carreras científicas en comparación a hombres.

Esperamos que casos como el de las Dras. Charpentier y Doudna sirvan de ejemplo para paliar esta brecha. Además, los propios responsables del premio han hecho examen de conciencia. En 2018, Göran K. Hansson, secretario general de la Real Academia de Ciencias de Suecia, envió una carta a los científicos para solicitar que tuvieran en cuenta el género y la nacionalidad de los nominados a la hora de deliberar, en busca de una mayor inclusión como explicaba el citado artículo de Expansión Mujeres.

¡¡Hasta la próxima!!

WEBGRAFÍA CONSULTADA

Bayer Comunicación. (s.f.). Bayer Global. Recuperado el 29 de diciembre de 2021, de https://www.bayer.com/es/es/blog/espana-que-es-la-tecnologia-crispr

Expansión. (15 de octubre de 2021). Expansión Mujeres. Recuperado el 30 de diciembre de 2021, de https://mujeres.expansion.mx/actualidad/2021/10/05/cuantas-mujeres-han-ganado-premio-nobel

García de Opazo, J. (agosto de 2017). La Huerta Digital. Recuperado el 30 de diciembre de 2021, de https://lahuertadigital.es/crispr-biotecnologia-agricola/

Pulido, S. (7 de abril de 2020). Gaceta Médica. Recuperado el 30 de diciembre de 2021, de https://gacetamedica.com/investigacion/premio-nobel-de-quimica-2020-para-las-creadoras-de-la-tecnica-crispr-cas9/

S. Hall, S. (septiembre de 2016). InvestigaciónYCiencia. Recuperado el 30 de noviembre de 2021, de https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/efectos-cerebrales-de-los-videojuegos-679/crispr-llega-a-los-cultivos-14468

 

 

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