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Humanos genéticamente modificados a la carta ¿ciencia ficción o ciencia a secas?

24 marzo, 2015

nexus 6 blade runner tyrell corporationUno de los temas más recurrentemente tratados por la ciencia ficción es la modificación o incluso la creación de seres humanos. Sólo hay que recordar a los replicantes de la mítica “Blade Runner”, seres humanos artificiales fabricados mediante ingeniería genética, que aunque superaban a los nacidos de manera natural en diversas facultades eran sin embargo utilizados en trabajos peligrosos como esclavos en las “colonias exteriores” de la Tierra, ya que se consideraban meros productos fabricados por la compañía biotecnológica “Tyrell Corporation”, por lo que carecian de cualquier tipo de derechos. Pues bien, aunque pueda sorprender, la tecnología capaz de modificar o “mejorar” seres humanos es ya una realidad a día de hoy.

A pesar de los gigantescos adelantos en genética y genómica realizados en las últimas décadas, en donde se puede conocer todo un genoma completo de una especie en un tiempo relativamente corto o modificar fácilmente (mediante la incorporación o eliminación de genes) organismos relativamente sencillos como virus, bacterias, etc., sin embargo la manipulación de genes en organismos superiores como los mamíferos encontraba muchas dificultades, resultando en la práctica un proceso tedioso, complejo y sobre todo muy aleatorio, puesto que por ejemplo los genes incorporados a los animales transgénicos pueden insertarse de manera totalmente inespecífica y con un número variable de copias en cualquier lugar del gigantesco genoma de animal en cuestión. Los problemas también aparecen cuando se quiere eliminar un gen determinado de un animal (los llamados “knockout”) debido a la baja tasa de recombinación existente en organismos superiores.

Sin embargo, allá por el ya lejano 1987 un grupo de científicos japoneses describieron una supuesta observación menor de la que los propios investigadores comentaron en el articulo que no sabían si tenía relevancia biológica alguna. Sorprendentemente casi tres décadas después, aquella muy secundaria observación ha permitido abrir la puerta a una fácil manipulación de los genomas de cualquier organismo, por muy complejos que éstos sean. Así en el año 2013, cinco artículos casi consecutivos publicados en las más prestigiosas revistas científicas [1, 2, 3, 4 y 5] informaron de la aplicación de las viejas secuencias bacterianas identificadas en 1987 y diversas proteinas asociadas a ellas (conjunto que ahora es conocido como CRISPR-Cas) como una herramienta sencilla y totalmente versátil para “editar” genomas, bien eliminando o introduciendo muy fácilmente secuencias parciales o incluso genes completos.

investigacion basica ruedaInciso: este es otro de los innumerables ejemplos que muestran de manera evidente que la ciencia es un ente compacto en el que no se puede eliminar la investigación básica, tal y como parecen pretender todos esos gestores y políticos tan empeñados en obtener rendimiento económico de la ciencia a corto plazo y dedicados en cuerpo y alma a martirizar a los sufridos investigadores con la aplicabilidad inmediata de la ciencia.

Pero volviendo al tema que nos ocupa, el sistema CRISPR-Cas ahora optimizado a la ingeniería genética consiste en un RNA que posee una región de unos 20 pares de bases complementaria al punto donde se quiere alterar el DNA, RNA que se encuentra acoplado a una enzima capaz de cortar ese material genético en las dos hebras del cromosoma en cuestión.

CRISPR-Cas

Entonces si se quiere eliminar un fragmento de DNA determinado se usan dos elementos CRISPR-Cas con especificidad para cada uno de los extremos a cortar y ya está, porque lo poderoso de esta técnica es que es el sistema de reparación del DNA de la propia célula el que se encarga de volver a pegar los dos extremos recién cortados, reinstaurando la estructura del cromosoma. Así, en caso de querer incorporar un gen dentro del punto de corte simplemente se añade a la célula un fragmento de DNA que incluya la secuencia en cuestión y que tenga por extremos dos regiones complementarias a la secuencia proximal a los cortes generados por CRISPR-Cas en el cromosoma y nuevamente el propio sistema de reparación del DNA celular se encarga de insertar el fragmento genético.

Y no sólo eso, sino que el grupo del Dr. Izpisua Belmonte ha publicado un artículo muy recientemente en el que un sistema CRISPR-Cas específico para una región del genoma del virus HIV se introduce en células madre pluripotentes con vistas a una terapia contra esta enfermedad. Así la idea es sacar células madre de pacientes con HIV y modificarlas con CRISPR-Cas específico antiviral.  Y después de irradiar al paciente para eliminar todas las células del sistema inmune, se introducirían en el individuo las células madre modificadas que serían capaces de regenerar otra vez el sistema inmune del paciente, salvo que ahora sería resistente a la infección viral (puesto que todos aquellos virus que se inserten en el genoma humano serán reconocidos y cortados por la enzima incluida en CRISPR-Cas) impidiendo la posterior replicación viral y eliminando entonces los virus que hubieran quedado remanentes tras la irradiación, hecho éste que ya ocurrió en algunos transplantes de médula osea en pacientes seropositivos.

Ahora bien si en lugar de usarse células madre se usaran gametos o zigotos humanos, con esta técnica se obtendrían individuos genéticamente modificados a la carta, por ejemplo que no padezcan una determinada enfermedad genética hereditaria por eliminación o sustitución del gen dañado o que tengan potenciado algún gen por modificación de una determinada secuencia génica o incluso que fueran individuos transgénicos para cualquier gen que se considere beneficioso aunque el material donante original provenga de cualquier otra especie, animal o vegetal o incluso sintético.

crispr-cas chain reaction mendelY lo más llamativo del caso es que esta técnica está en vertiginoso perfeccionamiento, así la semana pasada se publicó un artículo en la prestigiosa revista Science en donde se demostraba una nueva aplicación que permite una “reacción en cadena” de esta tecnología, de tal manera que el cambio inicial producido en el genoma de un único organismo modificado genéticamente una vez generado se puede transmitir automáticamente a toda la prole de manera homozigota y dominante, por lo que partiendo de ese único individuo todos los hijos, los nietos y el resto de las nuevas generaciones son siempre portadores del cambio en los dos cromosomas independientemente de con quienes se crucen tal y como se indica en la figura de la derecha. Es decir, las leyes mendelianas de la herencia quedan invalidadas por completo en este sistema y se expanden las posibilidades de esta ya de por sí potentísima técnica de manipulación génica.

De tal forma que en la actualidad ya ha aparecido el eterno debate asociado a cualquier avance científico, con partidarios de una moratoria o incluso de la prohibición del uso de esta técnica en línea germinal humana por sus implicaciones éticas y los que consideran que hay pocas diferencias conceptuales con respecto a otros polémicos asuntos del pasado actualmente zanjados como la inseminación artificial y la selección de embriones para evitar enfermedades genéticas del propio feto (o para curar a hermanos ya nacidos) o las más actuales aplicaciones como son los embriones de tres padres.

En resumen, la polémica está servida, pero lo que parece claro es que estamos llegando al punto en el que la ciencia ficción se convierte en realidad.

http://tu.tv/videos/humanos-geneticamente-modificados-a-la-carta-ciencia-ficcion-o-ciencia-a-secas-

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  1. 24 marzo, 2015 en 4:03

    Esto es realmente preocupante. Ya había leído sobre el tema. Cuando empezemos a ver seres humanos que corren más rápido que Bolt o más inteligentes que Einstein, comenzarán las dudas. Esto si no se regula puede puede volverse una herramienta de doble filo. Quizás cuando las condiciones de la tierra no sean propicias para la vida del ser humano actual, se cree una raza que permita sobrevivir en esas nuevas condiciones. Es para pensar.

  2. Masklin
    24 marzo, 2015 en 9:16

    Interesantísimo, Ateo.

    ¿De qué tenemos miedo? ¿De descendientes mejores que nosotros? ¿Complejo de inferioridad? Realmente representaría un salto evolutivo enorme, pero habría que tener en cuenta que a mayor especialización en unas condiciones, mayor probabilidad de extinción si estas cambian.

  3. 24 marzo, 2015 en 9:57

    Masklin

    Has dado en el clavo. El problema es que arrastramos la visión religiosa del hombre: culmen de la creación y por tanto si algo ha sido perfectamente diseñado ¿pues cómo se puede modificar? Y lo que la biología nos enseña es que nuestro “diseño” deja mucho que desear en ciertos aspectos.

    El gran deseo de un padre es poder tener hijos mejores, llevamos milenios intentando dar a nuestros hijos la mejor alimentación, cuidados, enseñanza, etc., y también llevamos un par de siglos dándoles la mejor sanidad posible, de tal manera que muchos seres “imperfectos” hemos sobrevivido porque se nos vacunó de pequeños, se nos trató con antibióticos cuando lo necesitamos, si sufrimos un fallo cardiaco se nos puede poner un marcapasos, nos inyectamos insulina si la necesitamos, se nos colocan prótesis cuando sufrimos un accidente e incluso algunos se las ponen por simple estética, pero en cuanto se habla de curar las enfermedades de raíz ¡horror! ¡el genoma humano es sagrado!
    Todavía estoy esperando que alguien me explique razonadamente porque por ejemplo es ético dar insulina a un diabético y en cambio se destaparía la caja de pandora si intentáramos ir a la raíz del problema y arreglar esta u otra enfermedad modificando en ADN del paciente.

    ¿Qué problema hay en eliminar una enfermedad incluso antes de que empiece a producirse modificando algún gen (o todo un cromosoma si supiéramos hacerlo) de los individuos susceptibles? ¿Y si quiero que mi hijo sea lo más inteligente posible? ¿por qué sería malo “fabricar” una próxima generación de genios superiores a Einstein si pudiéramos hacerlo? Y que nadie venga con el argumento de que ello abriría la puerta a la injusticia porque los pobres no podrían modificarse adecuadamente, porque millones de personas en el mundo se mueren por falta de medicamentos mientras algunos privilegiados tenemos acceso a una sanidad de (cada vez menos por los recortes) calidad.

  4. Abraham
    24 marzo, 2015 en 10:17

    “¿Sueñan los androides con ovejas mecánicas?” está bien, pero me gustó más “La chica mecánica”, de Paolo Bacigalupi. A K. Dick se le suele notar el LSD.

  5. Elemento Neutro
    24 marzo, 2015 en 13:52

    Yo creo que más que en “Blade Runner”, el tema de la ingeniería genética se trata mejor en la película de “Gattaca” (a pesar del desafortunado nombre que se les da a los nacidos de forma natural).

  6. 24 marzo, 2015 en 17:54

    Masklin, el miedo, al menos en mi caso, pasa porque se lo use en forma incorrecta y las conecuencias que pueda acarrear. Creo que la modificación del genoma humano tendría que estar perfectamente regulado antes que nos embarquemos en su modificación. Es mi humilde opinión.

  7. Masklin
    25 marzo, 2015 en 9:06

    Eduardo, de acuerdo contigo, pero entonces el miedo es a nosotros mismos. Es el ejemplo del cuchillo, como bien comentabas, el problema no es la herramienta sino el uso que se haga de esta.

    Entiendo que ateo se refiere a que las regulaciones de las que hablas puedan estar sujetas a irracionalidades, lo que limitaria su desarrollo, o peor, podríamos llegar a verdaderas aberraciones…

  8. 25 marzo, 2015 en 18:47

    Masklin, el poder modificar el genoma humano tiene el mismo riesgo que tuvo y tiene la energía nuclear, solo que a nivel biológico (al menos así lo veo yo). Si se la usa correctamente puede dar grandes beneficios a la humanidad. Aún si se establecen claras regulaciones para su uso, quién puede garantizar que nadie va a usar el potencial de esta técnica en forma incorrecta? De aquí en 40 años cuando veamos super atletas, batiendo récords impensables, nos entrará la duda si no hubo alguna manipulación genética, de la misma forma que hoy nos cuestionamos si esos atletas están usando esteroides. Es un tema que da para mucho. Guardo un optimismo cauteloso para con este descubrimiento.

  9. 25 marzo, 2015 en 19:04

    Eduardo

    ¿Porqué sería tramposo ganar una carrera para un atleta que se ha modificado por ejemplo un gen implicado en una mejor conversión de la glucosa, cuando la biología ha descrito infinidad de variantes de genes que mejoran o empeoran el rendimiento físico de las personas?¿Es que no hacen trampas genéticas aquellos atletas que por azar tienen algunos genes que los capacitan más para correr o saltar que otros?

    Si nos ponemos exquisitos y cuidadosos con igualar las oportunidades lo primero que deberíamos hacer es impedir que un atleta coma, beba o viva en mejores condiciones que otros. ¿No se desvirtúa el deporte cuando ganan las medallas casi siempre los atletas que tienen mejores entrenadores, médicos o psicólogos? Si quisiéramos ser totalmente justos sólo deberíamos dejar competir en la maratón a hermanos gemelos univitelinos, que por tanto tienen el mismo ADN y las mismas capacidades teóricas de partida, y sin ayuda externa previa de nadie para que sólo así pudiéramos recompensar adecuadamente el esfuerzo individual sin ninguna “trampa”.

    Volviendo al tema de la manipulación genética humana lo único que se debería regular es el acceso a estas nuevas herramientas terapéuticas en igualdad de condiciones para todos los ciudadanos para evitar la creación de castas genéticas humanas ligadas al poder adquisitivo.

  10. ununquadium
    25 marzo, 2015 en 23:55

    http://listadelaverguenza.naukas.com/2015/03/24/la-farmacia-rialto-y-el-colegio-de-farmaceuticos-de-madrid/

    Disculpad por introducir este link que no corresponde con el tema,pero no sabía otra forma de hacer llegar esta excepcional respuesta de un farmacéutico a los remedios homeopáticos.
    Gracias.

  11. congreve
    26 marzo, 2015 en 4:49

    Creo que ateo la pegó (acertó, dio en el blanco) con su último párrafo. Ese es el tema. ¿A quién puede escandalizar el lograr seres humanos inmunes a enfermedades a través de la manipulación genética? Bienvenidos sean. Y qué envidia les voy a tener.
    Lo que me causa cierto asquete, a pesar de no tener dios que me guíe, es la posibilidad que cita el título del artículo: bebés a la carta. Tengo suficiente dinero para hacer lo que quiera, y quiero un hijo negro, pelirrojo y de ojos verdes … bueno, a mi edad ni loco me embarco nuevamente en la aventura de la paternidad, prefiero esperar a los nietos para satisfacer mis ansias de babearme, es un ejemplo nada más, un ejemplo de uso de costosos avances científicos con fines que considero absolutamente frívolos.
    Sin embargo, es imposible detener el progreso. Se llegará a eso, y si alcanzamos a verlo, habrá que aguantarlo como sea. En la legislación que peda salir (tarde y mala) confío poco.

  12. Laura
    11 abril, 2015 en 1:05

    El ejemplo de la modificación genética como dopaje me parece más bien frívolo y se queda corto para señalar los riesgos que podría tener la manipulación genética en humanos.
    Es muy probable que se acabaran encontrando ese tipo de casos en países “civilizados” con una legislación relativamente restrictiva (al igual que el caso de los bebés a la carta para los más pudientes).
    Pero pensad por un momento que pasaría en aquellos países en los que la legislación no protege un carajo al ciudadano y actualmente deja que su población viva en semi-esclavitud. Puestos a imaginarnos consecuencias realmente graves, que en algunos países se permitiera desarrollar humanos genéticamente modificados sin control alguno me parece más que factible.

  13. 29 septiembre, 2015 en 13:58

    El primer paso está ya en marcha: investigadores británicos han solicitado permiso para modificar el ADN de embriones humanos con esta poderosa técnica. http://www.npr.org/sections/health-shots/2015/09/18/441408880/british-scientists-seek-permission-to-edit-dna-in-human-embryos

  14. José Luis
    19 diciembre, 2015 en 8:25

    Muy buena entrada, la leí hace un rato pero he refrescado un poco la memoria y se me ha ocurrido pasar y comentar.
    Me parecen buenísimos estos avances para la erradicación de enfermedades y ciertos males, aunque seguramente pase mucho antes que se alcance beneficiar a la mayoria mundial, pero bueno “a paso de vencedores”.

    Es un hecho que la ciencia ha dado muchos aportes a la medicina, muchas mujeres con problemas de fertilidad han logrado tener hijos, enfermedades que en otra época habrían impedido a personas incluso llegar a ser adultos, y ustedes sabrán dar mejores y mas claros ejemplos. Pero… si personas que tenían problemas para tener descendencia, o llevar una vida sana, logran superarlo llevando vidas normales, ¿No aumentan las posibilidades de que en un futuro mas personas tengan los mismos problemas? :/ Aclaro que no soy algún tipo de “neonazi perfeccionista”, pero es algo que he pensado y veo como un pequeño problemita que nos trae tanta medicina, espero explicar bien mi idea y ver alguna opinión suya.
    En todo caso, es bueno que la medicina también busque atacar enfermedades directo en las causas.

  15. 19 diciembre, 2015 en 10:46

    José Luis

    Desde el momento que allá por los albores de la humanidad, en medio de nuestra ancestral sabana africana, al primer protocientífico biomédico se le ocurrió probar si tal hierba podía ayudar a un congénere, u observando que si limpiaba y tapaba una herida eso ayudaba a la supervivencia de su hijo o su primo, hemos modificado los implacables designios de la selección natural. Es más ni siquiera los sapiens somos los primeros en hacerlo, ahora recuerdo el caso de ese neandertal cuyo fósil demostraba que había necesitado de la ayuda de sus compañeros para sobrevivir largos años después de una terrible enfermedad o accidente (ahora no lo recuerdo bien) que le destrozó parte de la cara.

    Las vacunas que administramos a los niños, los medicamentos que tomamos cuando son necesarios, las diversas cirugías (desde las más rápidas a las más avanzadas), la simple extracción de una pieza dental cariada y en fin todo el sistema sanitario está pensando para luchar contra la selección natural, haciendo posible que cientos o miles de millones de personas que de otra manera hubieran (o hubiéramos) muerto por una simple infección o por un fortuito accidente puedan seguir viviendo, reproduciéndose o ayudando a la reproducción de sus descendientes en el caso de ser demasiado mayores para hacerlo ellos mismos. Es más incluso también hemos alterado las leyes de la reproducción, ahora los humanos del primer mundo casi no nos reproducimos puesto que tenemos multitud de herramientas anticonceptivas que nos permiten controlar ese instinto grabado a fuego en nuestros genes.

    Pero eso no implica que estemos seleccionando ningún tipo de “defecto”, puesto que la selección natural sólo actúa a través de las especies que coexisten en un momento de terminado. Así por ejemplo hace un par de siglos no existía el SIDA y sí la viruela, de tal forma que los individuos sólo podían morir a causa de la segunda. Ahora la situación es la contraria, hemos podido erradicar la viruela y ha aparecido el VIH que mata a miles de personas. Desde el punto de vista evolutivo, los que murieron antes por viruela no son ni mejores ni peores que los mueren ahora por SIDA, simplemente es un problema de adaptación a unas condiciones que cambian.

    Considero que este tipo de dudas como las que presentas tú, son el rescoldo de la vieja y errónea visión religiosa que a todos se nos ha impuesto desde siempre y que se resiste a morir incluso en personas ateas y racionalistas (puesto que el adoctrinamiento infantil al que todos hemos sido sometidos cumple su función aunque sea en un segundo plano muy escondido). ¿Debe el hombre alterar los designios de dios, la naturaleza o lo que sea? En el fondo, todos estos argumentos se pueden resumir en la famosa frase del clérigo estadounidense a Benjamín Franklin cuando inventó el pararrayos de que ¿quién eres tú para alterar los designios o la cólera divina? Pero el cambiar las condiciones: eliminando un patógeno o modificando un gen para que alguien sobreviva es del todo lícito, ya que las reglas no nos las ha impuesto ningún ente sino que son el resultado del más puro y duro azar evolutivo. Y entonces ¿por qué deberíamos conformarnos por vivir bajo unas absurdas (además de crueles) leyes naturales?

  16. 1 febrero, 2016 en 15:54

    En Reino Unido se ha dado permiso para modificar embriones humanos con el sistema de Crispr:
    http://www.sciencemag.org/news/2016/02/uk-researcher-receives-permission-edit-genes-human-embryos

  17. José Luis
    28 febrero, 2016 en 5:23

    Vaya hace un tiempo que dejé el comentario, me alegro que aún sigan los comentarios abiertos. Bueno creo no expresé bien mi idea, le agregué unas cosas y no dejé muy claro lo principal.

    Yo no dudo si es bueno o malo aplicar los conocimientos médicos y científicos para preservar nuestra existencia, parto del hecho o supuesto de que si yo sufro de algún accidente o enfermedad buscaré ayuda, o si es un familiar actual o el día que tenga hijos, y así el resto de las personas. No considero que la epidemia de alguna enfermedad deba matar a muchos para que sobrevivan los “más resistentes (pero solo ante algún patógeno)”, entiendo y comparto tu ejemplo del vih y la viruela.

    Con respecto al tema de los problemas de fertilidad, no había analizado bien el asunto y mi intención fue mas como de dejar la pregunta al aire, porque si Dimitri Belyaev con su cría selectiva de zorros consiguió en pocas generaciones una población domesticada y muy diferente al zorro salvaje, podría ocurrir algo parecido en el primer caso. ¡¡Obviamente!! …en el supuesto de que durante varias generaciones los descendientes de una primera familia hayan tenido los mismos problemas y recurrido a métodos de fertilización. Era solo una idea, mas no planteaba si es “malo o bueno” usar estos métodos.

    Sobre el último punto, como dices que podemos escaparnos del azar de la naturaleza, y esto no por ser una especie “superior”, “elegida” o “favorita”, sino por lo que creo yo son dos características nuestras, que son el intelecto y manipular herramientas, lo que nos ha colocado donde estamos.

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