CRISPR-CAS9 e impulso genético
09 diciembre
12:372015
¿QUÉ ES EL IMPULSO GENÉTICO?
El impulso genético o gene drive consiste en dirigir la herencia sesgada de genes particulares para alterar a poblaciones enteras. Principalmente, se trata de propagar un rasgo perjudicial para la especie, por ejemplo una proporción sexual distorsionada, una reducción de la fertilidad o sensibilidad química. Durante la reproducción sexual normal, cada una de las dos versiones de un gen dado tiene una probabilidad del 50 por ciento de ser heredada. Los gene drive son sistemas genéticos que eluden estas reglas tradicionales, aumentando enormemente las probabilidades de que el gen deseado se transmita a la descendencia. Esto les permite propagarse a todos los miembros de una población incluso si reducen la posibilidad de que cada organismo individual se reproduzca. Así, esta técnica constituye una herramienta para frenar la transmisión de enfermedades por insectos, controlar la propagación de especies invasoras o eliminar la resistencia a herbicidas o pesticidas.
IMPULSO GENÉTICO Y CRISPR-CAS9
El impulso genético se da en la naturaleza, y la idea de utilizar los gene drive para controlar las poblaciones de insectos portadores de enfermedades se expuso por primera vez en la década de 1940. Fue en 2003 cuando el profesor Austin Burt, del Imperial College London propuso por primera vez un nuevo tipo de impulso genético, basado en la utilización de genes que dan lugar a enzimas que cortan el genoma de los organismos en los lugares deseados (endonucleasas). Es en esta concepción del impulso genético donde entra la utilización de CRISPR-Cas9, una novedosa técnica de edición genómica que permite introducir cambios en el genoma de manera eficiente, sencilla y muy barata (Ver AQUÍ artículo sobre esta técnica). La combinación de estas dos técnicas va a permitir alterar casi cualquier gen en cualquier especie con reproducción sexual y propagar las alteraciones producidas a través de las poblaciones silvestres.
IMPLICACIONES
Si bien hace un tiempo el debate entorno al impulso genético se centraba en si era realmente posible para los científicos utilizar gene drive artificiales para las aplicaciones mencionadas anteriormente, con la aparición de CRISPR-Cas9 ya nadie duda de esta posibilidad. Hoy la pregunta es si deberíamos utilizar esta técnica para alterar poblaciones naturales. Hay diversos riesgos que deben ser tenidos en cuenta: los efectos off-target (fuera de objetivo), la dispersión de las modificaciones genéticas y el desequilibrio de los ecosistemas.
En primer lugar, es necesario probar la especificidad del gene drive y considerar los impactos fuera de objetivo. Cualquier evidencia de impactos fuera de objetivo representa un riesgo para su utilización. Debido a que el gene drive sigue siendo totalmente funcional en la cepa mutada después de su creación, la posibilidad de mutaciones fuera de objetivo también se mantiene y la probabilidad aumenta con cada generación. Si existe algún riesgo de flujo de genes entre las especies objetivo y otras especies, entonces también hay un riesgo de que las secuencias modificadas puedan ser transferidas, manifestándose el rasgo negativo en los organismos no objetivo. Por ello, es necesario tener una comprensión sólida de las redes de flujo de genes relacionados con la especie objetivo, y una total comprensión de las posibles limitaciones de especificidad.
En segundo lugar, la alta capacidad de dispersión es un rasgo común para muchas especies invasoras, y el riesgo de dispersión a larga distancia es particularmente alto para las especies asociadas con el movimiento humano y el comercio. La propagación de un rasgo perjudicial depende principalmente de la capacidad de dispersión de la especie objetivo. La dispersión de estos rasgos a través de otras poblaciones sería extremadamente difícil de detectar, reduciendo la capacidad e incrementando el coste de las medidas de bioseguridad para evitar la propagación de los gene drive a zonas no deseadas.
Por último, la alteración de toda una población, o su completa eliminación, podría tener consecuencias drásticas y desconocidas para el ecosistema. La eliminación de especies podría producir cascadas no deseadas que podrían representar una amenaza mayor que la de la especie objetivo. Por ejemplo, podría significar que otras plagas surgieran, o podría afectar a los depredadores más arriba en la cadena alimentaria. Teniendo en cuenta estos problemas, un análisis de costo-beneficio-riesgo regulado puede ser un paso prudente hacia adelante.
Puede haber situaciones en las que los riesgos identificados anteriormente sean mínimos y el uso de esta tecnología para el control de especies invasoras se considere aceptable después de un análisis completo de costo-beneficio-riesgo, mientras que en otros muchos casos los riesgos podrían ser considerados insuperables.
Independientemente de cómo se perciban estos riesgos de bioseguridad, sin un marco regulador que proporcione un mecanismo para controlar estos riesgos con claridad y transparencia, esta tecnología podría convertirse en una amenaza mundial para la conservación de especies. Por tanto, es urgente establecer una normativa que regule los protocolos de bioseguridad a cumplir, tanto en el laboratorio como en ensayos a escala de campo.
Lucía Gómez Tatay
Observatorio de Bioética
Universidad Católica de Valencia
¿Sabe qué es el impulso genético o #gene drive? Consiste en dirigir la herencia sesgada de genes particulares para alterar a poblaciones enteras. Principalmente, se trata de propagar un rasgo perjudicial para la especie, por ejemplo una proporción sexual distorsionada, una reducción de la fertilidad o sensibilidad química.
Hoy la pregunta es si deberíamos utilizar esta técnica para alterar#poblaciones naturales. Hay diversos riesgos que deben ser tenidos en cuenta: los efectos off-target (fuera de objetivo), la dispersión de las modificaciones genéticas y el desequilibrio de los ecosistemas.
¿Deberíamos utilizar esta técnica para alterar poblaciones naturales? Hay diversos riesgos que deben ser tenidos en cuenta: los efectos off-target (fuera de objetivo), la dispersión de las modificaciones genéticas y el desequilibrio de los ecosistemas.
¿Se da cuenta de que la alteración de toda una población, o su completa eliminación, podría tener consecuencias drásticas y desconocidas para el ecosistema? La eliminación de especies podría producir cascadas no deseadas que podrían representar una amenaza mayor que la de la especie objetivo. Por ejemplo, podría significar que otras plagas surgieran, o podría afectar a los depredadores más arriba en la cadena alimentaria.
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