Conoce las ‘tijeras moleculares’, estudio que le valió el Nobel a dos mujeres

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Emmanuelle Charpentier, de la Unidad Max Planck para la Ciencia de los Patógenos, y Jennifer Doudna, de la Universidad de California, en Berkeley, ganaron este año el Premio Nobel de Química por desarrollar las “tijeras moleculares” utilizadas en la edición de genes.

De acuerdo con un comunicado de la Real Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo:

“Con esto, los investigadores pueden cambiar el ADN de animales, plantas y microorganismos con una precisión extremadamente alta“

Además, informó que “esta tecnología ha tenido un impacto revolucionario en las ciencias de la vida, porque está contribuyendo a nuevas terapias contra el cáncer y puede hacer realidad el sueño de curar enfermedades hereditarias”.

¿Qué son las “tijeras moleculares”?

Las científicas transformaron un mecanismo inmunológico bacteriano ignorado, llamado CRISPR, en una herramienta que llamaron “tijeras moleculares”, que puede editar de manera simple y económica los genomas de todo, desde trigo y mosquitos hasta humanos.

El estudio fue publicado en la edición del 28 de junio de 2012 de la revista Science, donde primero demostraron que CRISPR, que significa repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas, podía editar el ADN en un sistema in vitro.

Anteriormente, las galardonadas necesitaban modificar los genes en las células si querían descubrir el funcionamiento interno de la vida. Esto solía ser un trabajo lento, difícil y, a veces, imposible. Usando las “tijeras moleculares” CRISPR / Cas9, hoy es posible cambiar el código de vida en el transcurso de unas pocas semanas.

Durante las investigaciones de Charpentier sobre el Streptococcus pyogenes, una de las bacterias que más daño causan a la humanidad, descubrió una molécula previamente desconocida, tracrRNA. Su trabajo mostró que el ARNtracr es parte del antiguo sistema inmunológico de las bacterias, CRISPR / Cas, que desarma los virus al escindir su ADN.

Trabajo en conjunto

Charpentier publicó su descubrimiento en 2011. El mismo año, inició una colaboración con Jennifer Doudna, una bioquímica con un vasto conocimiento del ARN. Juntas lograron recrear las “tijeras genéticas de las bacterias en un tubo de ensayo” y simplificaron los componentes moleculares de estas para que fueran más fáciles de usar.

Después reprogramaron las “tijeras moleculares”. En su forma natural, las tijeras reconocen el ADN de los virus, pero Charpentier y Doudna demostraron que podían controlarse para poder cortar cualquier molécula de ADN en un sitio predeterminado. Donde se corta el ADN, es fácil reescribir el código de la vida.

Básicamente, cuando un virus ataca, las bacterias supervivientes incorporan una parte del ADN viral en su matriz CRISPR. Si ese virus los ataca a ellos o a sus descendientes nuevamente, la bacteria transcribe la parte de CRISPR que contiene el ADN viral en ARN.

Efectividad

Desde que Charpentier y Doudna descubrieron las tijeras genéticas CRISPR / Cas9 en 2012, su uso se ha disparado. Esta herramienta ha contribuido a muchos descubrimientos importantes en la investigación básica, y los científicos de plantas han podido desarrollar cultivos que resisten el moho, las plagas y la sequía.