La reacción genética en cadena llega a los mamíferos

En todas nuestras células hay dos copias de cada gen y cada una tiene, en principio, un 50% de probabilidad de pasar a la siguiente generación. Sin embargo, hay genes que se saltan esa norma y comienzan a transmitirse con mayor frecuencia. Se cree que ese fenómeno, el impulso genético, conocido como gene drive en inglés, es importante para la aparición de nuevas especies, pero el desarrollo de nuevas tecnologías hace posible manipularlo para introducir cambios genéticos que en pocas generaciones modifiquen el genoma de una población entera de animales.

Eso se ha conseguido con los mosquitos que transmiten la malaria. El año pasado, un equipo de científicos del Imperial College de Londres (Reino Unido) aniquiló a una población de estos insectos introduciendo en el grupo una mutación genética que hacía estériles a las hembras. Con la técnica de edición Crispr cambiaron un gen clave en el 12% de una población de 600 insectos e iniciaron una reacción en cadena. En un año, la mutación se extendió y entre siete y once generaciones después no quedaba un mosquito vivo en un grupo que, si se hubiese reproducido con normalidad, alcanzaría los 20 millones.

La efectividad de la técnica aún es reducida, pero puede ayudar a crear mejores ratones para estudiar enfermedades

Esta semana, un equipo de la Universidad de California en San Diego liderado por Kimberly Cooper explica en la revista Nature que esta técnica, que haría posible erradicar poblaciones de mosquitos que transmiten enfermedades como la malaria, el dengue o el zika, también puede aplicarse a mamíferos, aunque con más limitaciones.

En sus experimentos, los investigadores jugaron con una variante genética que produce ratones albinos. Para insertarla, diseñaron machos y hembras con distintos componentes del sistema de cortapega genético Crispr/Cas9 con el que seleccionaban el trozo de ADN que cortar y la secuencia con el que se debía sustituir. Con esta técnica fueron capaces de incrementar el ritmo natural de transmisión de la mutación que producía ratones blancos del 50% hasta el 72%, pero ese éxito solo se logró en las hembras. Para que los cambios en el genoma pasen a la siguiente generación, es necesario que el sistema se active en un momento concreto del desarrollo del embrión y como los ritmos son diferentes en machos y hembras en un sexo funcionó y en el otro, no.

Los resultados confirman que esta reacción en cadena genética se puede aplicar a mamíferos, pero también indican que es menos efectiva que en insectos. Cooper explica que para plantearse aplicar el impulso genético a la erradicación de plagas de roedores, como las que amenazan a la fauna autóctona de muchas islas del planeta, aún deben aprender mucho sobre cuándo aplicar la técnica y cómo evitar las resistencias que ofrecen los sistemas de seguridad de un organismo ante el intento de manipular su genoma.

Un científico que propuso utilizar esta técnica para erradicar especies invasoras considera ahora que es muy arriesgado

“Creo que tanto el optimismo respecto a las posibilidades de [esta técnica] para reducir las poblaciones de roedores invasores como las preocupaciones [por sus riesgos] son prematuras”, ha afirmado Cooper. “Es posible que haya consecuencias imprevistas, pero también pienso que los científicos están trabajando duro para anticiparlas y desarrollar métodos para mitigar riesgos”, explica. Un ejemplo de este riesgo sería que un impulso genético se difundiese fuera del área geográfica en la que se quiere aplicar, una isla, por ejemplo, y provocase una hecatombe ecológica. Sin embargo, según Cooper, “los científicos están pensando en mecanismos para autolimitar los impulsos genéticos para revertir un resultado así”.

Una de las aplicaciones que parece más cercana y también más segura es la creación de modelos animales con una serie de mutaciones concretas que imitan las que producen determinadas enfermedades humanas. Michael Wiles, director de evaluación técnica y desarrollo del Laboratorio Jackson en Bar Harbor (EE UU), uno de los principales productores mundiales de ratones modificados para investigación, comentaba en Science Magazine que este método puede ser muy útil. “Estoy recibiendo pedidos para hacer ratones con seis modificaciones genéticas, y el tiempo de cría es fenomenal”, explicaba. Con un impulso genético como este, lo que ahora requiere un trabajo de cinco años, se podría hacer en uno.

En el lado pesimista respecto al significado de esta tecnología se encuentra Kevin Esvelt, de la Universidad de Harvard, uno de los primeros que pensó que este impulso genético se podía emplear para controlar plagas. El año pasado, publicó un modelo matemático en el que observaba que estos organismos modificados genéticamente tienen un gran riesgo de difundirse fuera del entorno del que se quieren erradicar. En una entrevista con el New York Times reconocía que defender la idea de utilizar esta tecnología como una manera de reestablecer equilibrios ecológicos había sido “un error vergonzoso”.