El código de la vida

Este 2021, el libro que más disfruté fue El código de la vida de Walter Isaacson, que se centra en la vida de Jennifer Doudna y la edición genética y que también fue uno de los libros favoritos de Bill Gates de este año.

CRISPR son las siglas en inglés del término enredoso: «Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas«. Este a su vez, alude a unas secuencias de ADN que se encontraron en las bacterias y que con el tiempo se entenderían como un mecanismo que ellas han desarrollado para combatir a los virus. Al estudiar el mecanismo y desentrañar su funcionamiento, no pasó mucho tiempo para que un buen número de científicos se dieran cuenta que podía utilizarse como herramienta para editar los genes con unos niveles increíbles de precisión.

Entre esos datos que casi ninguno sabemos, pero que deberíamos, resulta curioso encontrar que uno de los pioneros en descubrir y describir las CRISPR fue el microbiólogo español Francisco Mojica y que, de hecho, fue justo él quien les puso ese nombre. Estamos hablando de los años noventa.

Sería a principios del siglo XXI cuando la investigación sobre las CRISPR atraería la atención de un puñado más de científicos y formalmente despegaría. Por tanto, se puede decir que lleva entre nosotros al menos 20 años. El último evento que las ha puesto en los reflectores mundiales ha sido la pandemia de COVID-19 y el subsecuente desarrollo de pruebas de detección y las vacunas.

Mujeres y ciencia

Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier recibieron el premio Nobel de Química en 2020 por «el desarrollo de un método para edición genética». Aunque detrás de sus descubrimientos existe una enorme lista de otros candidatos dignos de ser reconocidos, incluyendo al mismo Mojica, el hecho de que el premio hubiese ido a parar a dos mujeres tenía una relevancia histórica.

Cuando en 1962, James Watson y Francis Crick ganaron el Nobel de Medicina por desvelar la estructura del ADN, se había dejado fuera a la brillante química Rosalind Franklin por la simple y sencilla razón de que estaba muerta (y el Nobel, salvo contadas excepciones, no se otorga póstumamente). Sin embargo, de haber seguido viva, era más probable que se le hubiese dado a Maurice Wilkins que a ella, pese a que ambos compartían, junto con Watson y Crick, la misma relevancia. Hasta el 2020, de un total de ciento ochenta y cuatro galardonados con el Nobel de Química, solo cinco habían sido mujeres: Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964), Ada E. Yonath (2009), Frances Arnold (2018).

Cuando Doudna decidió estudiar química en la universidad, se encontró resistencia en un orientador del instituto. «Las chicas no se dedican a la ciencia», le dijo. Le dolió, pero a la vez le sirvió para reafirmar su resolución. El mundo definitivamente necesita a más mujeres en la ciencia y que las que ya están ahí no queden relegadas a un segundo plano en la historia.

Edición genética: la tercera gran revolución

Para Isaacson, la revolución de las ciencias de la vida, encabezada en estos momentos por las CRISPR, constituyen la gran tercera revolución de los tiempos modernos que abarca el último siglo. La otras dos son: la relatividad y la teoría cuántica, y la tecnología informática. Las tres tienen un núcleo fundamental: el átomo, el bit y el gen, correspondientemente.

Aunque toda revolución plantea preguntas que deben resolverse, la edición genética parece plantear cuestiones que involucran directamente nuestra propia existencia y que, por decir poco, resultan fascinantes. Parece haber un consenso en que deben usarse para curar enfermedades, pero que, si se trata de arreglos o mejoras, debemos irnos con más cuidado.

El problema es que trazar esa línea inicial no resulta tan sencillo como parece. Por ejemplo, la anemia de células falciformes es una terrible enfermedad de origen genético que ocurre cuando un individuo hereda de ambos padres el gen defectuoso que la produce. Si solo hereda un gen defectuoso de sus progenitores, la enfermedad no aparece. A simple vista, parece deseable arreglar, mediante la edición genética, el gen defectuoso y que las generaciones futuras se olviden de luchar contra esta enfermedad. Sin embargo, resulta curioso que la enfermedad se presenta principalmente en la gente de raza negra y que quienes reciben solo uno de los genes defectuosos (y por tanto no desarrollan la enfermedad) poseen mayor inmunidad a la malaria. ¿No podría ser este gen un mecanismo de respuesta de la naturaleza para brindar protección a una población que aún viven en zonas donde la malaria predomina? Pero eso sí, si resulta que tienes mala suerte y la lotería genética te otorga los dos genes, desarrollarás una enfermedad cuya esperanza de vida actual es de 40 años con el tratamiento médico adecuado (En 2019 se logró curar de esta enfermedad a una paciente llamada Victoria Gray utilizando las CRISPR, la cura hasta ahora parece ser definitiva, faltan más estudios y reducir los costos para hacer el procedimiento accesible a la población). Esta situación constituye un poderoso recordatorio de que los genes pueden desempeñar varios papeles y que, aunque aún no lo sepamos, tienen una razón de existir.

Un dilema parecido surge cuando queremos definir las discapacidades. ¿Cuál sería el coste para la sociedad de eliminar rasgos compulsivos e incluso maniacos que a veces suelen acompañar a algunos grandes genios? ¿Y qué hay de la esquizofrenia, el trastorno bipolar o la depresión? ¿Cumplen con alguna función de la que el ser humano pueda arrepentirse en un futuro por haberlas erradicado por completo de la especie humana?

Y aún no llegamos a otros temas éticos complejos. Si en el futuro podemos intervenir en el diseño de nuestros hijos ¿deberíamos hacerlo? Si se pudiera elegir su orientación sexual (estoy sobre simplificando, porque no existe como tal un gen específico que parezca determinarla), el color de su piel, su estatura, su inteligencia, su musculatura ¿estaría mal? ¿qué ocurría con la diversidad de nuestras sociedades si ya no estamos sujetos a la aleatoriedad de la lotería genética? ¿quién debería elegir? ¿quién debe definir los límites a no cruzar? ¿el gobierno, la sociedad o cada individuo? Si a esto añadimos que posiblemente las modificaciones solo sean accesibles a gente que pueda pagarlas, ¿cómo afectará esto a aumentar la desigualdad?

Entre las personalidades más extravagantes, nos encontramos con Josiah Zayner, un investigador autodenominado biohacker, con métodos poco convencionales y que promueve la democratización de las CRISPR. A su modo de ver, las CRISPR son tan fáciles de manipular que deben hacerse tan accesibles como lo resultó en su momento el ordenador personal. Cuando eso ocurra su predicción es que la genética experimentará algo equivalente a el boom informático.

Hasta el momento, la comunidad científica y las partes involucradas se las han arreglado para que la legislación no sea exageradamente restrictiva con la edición genética. La edición de células germinales (como los espermatozoides o los óvulos, lo cual resulta en que las características modificadas se hagan transmisibles a las siguientes generaciones) están prohibidas en varios países. Sin embargo, el episodio de He Jiankui en 2018, cuando anunció que había creado los primeros bebés humanos editados genéticamente, dejó claro lo fácil que puede ser cruzar esa línea. La acción fue rechazada a nivel internacional por la comunidad científica y el investigador fue inhabilitado, multado y condenado a 3 años de prisión.

Personalmente, después de leer el libro, tiendo a pensar que debajo de esta legislación, los países o quizá individuos a título personal, ya estén cruzando la línea de nuevo. Sencillamente resulta demasiado tentador, provocador, para no hacerlo. Como resultó con la carrera atómica, ninguna nación quiere quedar rezagada, especialmente considerando todo lo que está de por medio. No me extrañaría que, en unos pocos años, cuando sea imposible de ocultar, alguien nos sorprenda con una revelación de que humanos editados genéticamente antes de su nacimiento ya estén conviviendo entre nosotros.

El coronavirus

Nadie imaginaba que el virus que surgió a finales de 2019 en Wuhan se convertiría en una pandemia que nos costaría millones de vidas. Sin embargo, 2020 también será recordado como el momento en que las vacunas genéticas comenzaron a desplazar a las tradicionales. Los que cuestionan cómo pudo desarrollarse tan rápido una vacuna de este tipo, parecen pasar por alto que, como dije al principio, el estudio y desarrollo de herramientas CRISRP lleva ya algún tiempo con nosotros.

A principios de 2020, la comunidad científica comenzó a organizarse para trabajar en equipo y declararle la guerra a la pandemia del coronavirus. Desafortunadamente, los primeros tests de detección en Estados Unidos se toparían con absurdos obstáculos de parte de la FDA. Esta y otras malas decisiones acabaron dejando a la potencia como uno de los países que peor manejó la pandemia y, por consecuencia, con una lamentable cifra de muertos.

Las CRISPR ya se venían utilizando como herramientas de detección de virus antes de la pandemia, sin embargo, a principios de 2020 su capacidad de detectar con rapidez se puso a prueba. Dos de los tests de detección basados en CRISRP que surgieron en 2020, fueron SHERLOCK y DETECTR, este último, del laboratorio de Doudna. Hasta donde he visto, aún no se tiene un producto comercial, pero uno vez conseguido, el kit de testeo será de uso doméstico, entregará resultados fiables en minutos y habrá kits para detectar diversos virus.

Las CRISPR también tuvieron su participación en las vacunas. Para la AstraZeneca, tan común en México, los científicos modificaron genéticamente un adenovirus que causa la gripe en chimpancés introduciendo en él un gen que produce la proteína de la espícula del coronavirus. La de Moderna y la BioNTech Pfizer introducen secuencias de ARN en las células humanas que las inducen a fabricar versiones de la proteína espicular del coronavirus.

Sin embargo, todas las vacunas siguen funcionando a base de estimular el sistema inmunitario del paciente. El objetivo a largo plazo con las CRISPR es imitar el mecanismo de las bacterias para debilitar o desarticular directamente a los virus, sin tener que poner en marcha el sistema inmunitario. Los resultados hasta el momento son esperanzadores, pero quedan algunos retos por resolver antes de poderse implementar en humanos.

Es posible que esta carrera que el humano se vio obligado a emprender por la pandemia nos haya ganado algunos años de ventaja y proporcione en relativamente poco tiempo, técnicas y medicamentos que nos permitan atacar los virus de forma más eficaz y que incluso nos permitan responder como mayor con rapidez la próxima vez que surja un nuevo virus.

La curiosidad

Algo en lo que repara continuamente Isaacson en su libro es en la importancia de la ciencia fundamental, motivada por la simple curiosidad. Esta, con frecuencia, acaba con el tiempo transformándose en innovaciones impredecibles. La CRISPR es un claro ejemplo. Cuando Mojica se dedicó a investigarla, el único motor de sus esfuerzos fue la curiosidad. En 2005, Rodolphe Barrangou y Philippe Hovarth la utilizaron para producir cepas de bacterias del yogur resistentes a virus que suelen atacarlas. Parecía que dichas aplicaciones serían la mayor aportación de la CRISPR y por supuesto, no fue así.

De niña, a Doudna le intrigaba la dormilona, esa planta parecida al helecho que se repliega cuando algo la roza. «¿Qué hace que las hojas se cierren cuando las tocas?» – se preguntaba. En el margen de un cuaderno de Leonardo da Vinci, se lee «Describe la lengua del pájaro carpintero». «¿Quién se levanta una mañana y decide que necesita saber cómo es la lengua del pájaro carpintero?» – pregunta Isaacson.

«Y puede que sea ese instinto —la curiosidad, la simple curiosidad— lo que nos salve».

Adicionales

A medida que leía el libro, mi curiosidad me obligó escarbar en algunos artículos y ver una buena cantidad de videos de YouTube y TED Talks, entre otros. En Netflix encontré el documental Human Nature que se cita en el libro y que también es muy recomendable. Ahí mismo me topé con la miniserie Unnatural Selection, que también resulta interesante y profundiza aún más en los dilemas éticos que plantea la edición genética. Resulta estimulante y un tanto adictivo y creo que vale la pena dedicarle un tiempo.

Josiah Zayner cree que entender y manipular la CRISPR es fácil y relativamente accesible para el ciudadano promedio. Incluso fundó una tienda digital de suministros de biohackeo donde se puede comprar un laboratorio casero de ingeniería genética. Quizá no tengamos que llegar a tanto, pero al menos debemos comenzar a interesarnos. Creo que pronto habrá decisiones serias que la humanidad tendrá que tomar y que posiblemente alteren de forma irremediable las fibras más profundas del ser humano.