La reacci¨®n gen¨¦tica en cadena llega a los mam¨ªferos

En todas nuestras c¨¦lulas hay dos copias de cada gen y cada una tiene, en principio, un 50% de probabilidad de pasar a la siguiente generaci¨®n. Sin embargo, hay genes que se saltan esa norma y comienzan a transmitirse con mayor frecuencia. Se cree que ese fen¨®meno, el impulso gen¨¦tico, conocido como gene drive en ingl¨¦s, es importante para la aparici¨®n de nuevas especies, pero el desarrollo de nuevas tecnolog¨ªas hace posible manipularlo para introducir cambios gen¨¦ticos que en pocas generaciones modifiquen el genoma de una poblaci¨®n entera de animales.

Eso se ha conseguido con los mosquitos que transmiten la malaria. El a?o pasado, un equipo de cient¨ªficos del Imperial College de Londres (Reino Unido) aniquil¨® a una poblaci¨®n de estos insectos introduciendo en el grupo una mutaci¨®n gen¨¦tica que hac¨ªa est¨¦riles a las hembras. Con la t¨¦cnica de edici¨®n Crispr cambiaron un gen clave en el 12% de una poblaci¨®n de 600 insectos e iniciaron una reacci¨®n en cadena. En un a?o, la mutaci¨®n se extendi¨® y entre siete y once generaciones despu¨¦s no quedaba un mosquito vivo en un grupo que, si se hubiese reproducido con normalidad, alcanzar¨ªa los 20 millones.

La efectividad de la t¨¦cnica a¨²n 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 t¨¦cnica, que har¨ªa posible erradicar poblaciones de mosquitos que transmiten enfermedades como la malaria, el dengue o el zika, tambi¨¦n puede aplicarse a mam¨ªferos, aunque con m¨¢s limitaciones.

En sus experimentos, los investigadores jugaron con una variante gen¨¦tica que produce ratones albinos. Para insertarla, dise?aron machos y hembras con distintos componentes del sistema de cortapega gen¨¦tico Crispr/Cas9 con el que seleccionaban el trozo de ADN que cortar y la secuencia con el que se deb¨ªa sustituir. Con esta t¨¦cnica fueron capaces de incrementar el ritmo natural de transmisi¨®n de la mutaci¨®n que produc¨ªa ratones blancos del 50% hasta el 72%, pero ese ¨¦xito solo se logr¨® en las hembras. Para que los cambios en el genoma pasen a la siguiente generaci¨®n, es necesario que el sistema se active en un momento concreto del desarrollo del embri¨®n y como los ritmos son diferentes en machos y hembras en un sexo funcion¨® y en el otro, no.

Los resultados confirman que esta reacci¨®n en cadena gen¨¦tica se puede aplicar a mam¨ªferos, pero tambi¨¦n indican que es menos efectiva que en insectos. Cooper explica que para plantearse aplicar el impulso gen¨¦tico a la erradicaci¨®n de plagas de roedores, como las que amenazan a la fauna aut¨®ctona de muchas islas del planeta, a¨²n deben aprender mucho sobre cu¨¢ndo aplicar la t¨¦cnica y c¨®mo evitar las resistencias que ofrecen los sistemas de seguridad de un organismo ante el intento de manipular su genoma.

Un cient¨ªfico que propuso utilizar esta t¨¦cnica para erradicar especies invasoras considera ahora que es muy arriesgado

¡°Creo que tanto el optimismo respecto a las posibilidades de [esta t¨¦cnica] 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 tambi¨¦n pienso que los cient¨ªficos est¨¢n trabajando duro para anticiparlas y desarrollar m¨¦todos para mitigar riesgos¡±, explica. Un ejemplo de este riesgo ser¨ªa que un impulso gen¨¦tico se difundiese fuera del ¨¢rea geogr¨¢fica en la que se quiere aplicar, una isla, por ejemplo, y provocase una hecatombe ecol¨®gica. Sin embargo, seg¨²n Cooper, ¡°los cient¨ªficos est¨¢n pensando en mecanismos para autolimitar los impulsos gen¨¦ticos para revertir un resultado as¨ª¡±.

Una de las aplicaciones que parece m¨¢s cercana y tambi¨¦n m¨¢s segura es la creaci¨®n de modelos animales con una serie de mutaciones concretas que imitan las que producen determinadas enfermedades humanas. Michael Wiles, director de evaluaci¨®n t¨¦cnica y desarrollo del Laboratorio Jackson en Bar Harbor (EE UU), uno de los principales productores mundiales de ratones modificados para investigaci¨®n, comentaba en Science Magazine que este m¨¦todo puede ser muy ¨²til. ¡°Estoy recibiendo pedidos para hacer ratones con seis modificaciones gen¨¦ticas, y el tiempo de cr¨ªa es fenomenal¡±, explicaba. Con un impulso gen¨¦tico como este, lo que ahora requiere un trabajo de cinco a?os, se podr¨ªa hacer en uno.

En el lado pesimista respecto al significado de esta tecnolog¨ªa se encuentra Kevin Esvelt, de la Universidad de Harvard, uno de los primeros que pens¨® que este impulso gen¨¦tico se pod¨ªa emplear para controlar plagas. El a?o pasado, public¨® un modelo matem¨¢tico en el que observaba que estos organismos modificados gen¨¦ticamente tienen un gran riesgo de difundirse fuera del entorno del que se quieren erradicar. En una entrevista con el New York Times reconoc¨ªa que defender la idea de utilizar esta tecnolog¨ªa como una manera de reestablecer equilibrios ecol¨®gicos hab¨ªa sido ¡°un error vergonzoso¡±.