La reacción genética en cadena se nos acerca
Los científicos demuestran en mamíferos la propagación rápida de un gen artificial por la población
La técnica estrella de los laboratorios de genética (CRISPR) ha venido funcionando en los últimos años con normalidad y discreción. Salvo por dos excepciones de graves implicaciones éticas: el nacimiento dos niñas editadas genéticamente en China (con intención de protegerlas del sida) y la eliminación de una población entera de mosquitos con una variante de la técnica llamada impulso genético (gene drive, también denominada “herencia supermendeliana” o, de manera más espectacular, “reacción genética en cadena”). Este método acaba de aplicarse por primera vez a un mamífero (el ratón), como puedes leer en Materia. El gen que se propaga en cadena no está diseñado para exterminar la población de ratones, como en el caso del mosquito, sino solo para cambiarles de color. Pero el trabajo es una prueba de principio. Ahora sabemos que el impulso genético funciona en mamíferos, y solo la imaginación es el límite. Seguro que los novelistas de ciencia ficción tomarán nota pronto.
Pero regresemos ahora al presente, porque la aplicación más inmediata del impulso genético en ratones tiene los pies bien pegados al suelo. De hecho, se trata de una cuestión más árida que sexy, pero que puede resultar muy útil para la investigación biomédica, generando ratones con combinaciones complejas de genes humanos que sirvan como modelos de la artritis y el cáncer. Se trata de lo siguiente. Si el lector recuerda su genética mendeliana de la escuela, calculará enseguida que al cruzar dos individuos heterocigóticos para una mutación (es decir, que llevan la mutación en el cromosoma de papá, pero no en el de mamá, o viceversa), la cuarta parte de la progenie será homocigótica (con la mutación en ambos cromosomas). Estos ratones homocigóticos son, por lo general, los únicos útiles para modelar enfermedades humanas, y obtener una cuarta parte en cada cruce es más que suficiente para ello. Pero esto, naturalmente, solo sirve para las enfermedades monogénicas, o “mendelianas”, que se deben a la alteración de un solo gen.
La cosa se complica enseguida al trabajar con más genes. Por ejemplo, si uno quiere un ratón homocigótico para tres genes, tiene que generar 146 crías para tener una probabilidad sensata (90%) de obtenerlo. Con una docena de genes, la cría convencional es inviable en la práctica. Y la artritis, el riesgo cardiovascular y la mayoría de los tipos de cáncer no dependen de un solo gen, ni de tres, sino de docenas. Aquí es donde la reacción en cadena puede suponer una diferencia clave. Si los genes que uno desea hacer homocigóticos se modifican con las secuencias adecuadas (relacionadas con CRISPR), se transmiten a la progenie con mayor frecuencia de la que les otorga Mendel, y los números se hacen de pronto manejables.
Las propiedades asombrosas de CRISPR, en este y otros casos, se deben a la capacidad de este sistema para generar, en el punto exacto del genoma que se quiera, cortes en el ADN (técnicamente son cortes de doble banda, que rompen a la vez las dos cadenas de la doble hélice del ADN). En el caso del impulso genético, estos cortes disparan de inmediato un mecanismo natural llamado recombinación homóloga: el cromosoma dañado por el corte invade el cromosoma homólogo, que está intacto, y, simplemente, copia su secuencia. Incluso antes de cruzarse con nadie, el ratón heterocigoto se hace homocigoto en las células que van a producir los óvulos (la línea germinal). El impulso genético es la naturaleza puesta a nuestro servicio.
Por el momento, lo demás es ciencia ficción.
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