Metodo CRISPR

CRISPR y su impacto en la agricultura

Actualmente vivimos en una sociedad que depende de los avances científicos y tecnológicos para poder tomar decisiones comunes, como las dietas, opciones de energías limpias, avances en la medicina, entre otras. Por lo cual es necesario entender e interpretar todo lo que nos entrega la tecnología en el diario vivir y poder descartar las falsedades que nos entrega la web en el conocimiento científico (Fourdez, 1997). Es por ello que la alfabetización científica es una herramienta importante en la educación chilena, permite formar ciudadanos críticos y capaces de entender y tomar decisiones a través de evidencia, dicha evidencia debe ser obtenida de la búsqueda de artículos y páginas confiables de la web. En el presente ensayo hablaré de una nueva técnica que esta revolucionando el mundo de la ciencia, en especial el de la genética, indagare en artículos controversiales, su implicancia en la economía y aplicaciones.  

La genética es una rama de las ciencias que a nivel económico es muy sustentable esto es evidenciable en la gran cantidad de artículos publicados y la demanda de las farmacéuticas al desarrollar medicamentos o nuevos tratamientos en donde el costo beneficio se produce que la inversión inicial se traduzca en millonarias ganancias (Sanofi, 2020), cada avance científico en esta época está asociada a la biotecnología es por ello que indagaré en lo este punto y lo lucrativo que son las técnicas de la ingeniería genética y su impacto que tiene en el mundo actual.

Cuando hablo de genética me estoy refiriendo al estudio de la herencia. Cuando pensaba en ella siempre me imaginaba una molécula de ADN, una molécula de proteína o algún juego de zombie, pero no todo comenzó allí, de hecho, la molécula de ADN fue descrita en el año 1953 (Cruz-Coke. 1999). El estudio de la naturaleza comenzó con Aristóteles, él fue un naturalista el cual mediante la observación logró darse cuenta de las especies híbridas que estaban a su alrededor y estableció supuestos de que existen caracteres que pasan de un organismo a otro (Sturtevant), luego siguió con Gregorio Mendel en 1854 cuando comenzó su experimentación con guisantes, gracias a ella fue posible establecer un factor dominante y recesivo de caracteres físicos en diferentes generaciones. La hipótesis de Mendel se utilizó en el comienzo de 1900 con el tablero de Punnett en donde uno o más caracteres físicos como color de ojos, calvicie, enfermedades, tamaño, colores, formas, son sometidos a prueba en varias generaciones obteniendo los mismos resultados que el experimento de Mendel, en conclusión, los caracteres son heredados de los progenitores y dependiendo de su dominancia son expresados fenotípicamente estos caracteres se encuentran en los cromosomas de las células (Sturtevant, 2000). Este avance en la ciencia dio como resultados muchas investigaciones de genética, sin embargo, no se sabía la estructura de la molécula responsable de dichos cambios el ADN.  Avanzando en la historia de la genética en el año 1953 nos encontramos con la descripción de la molécula de ADN, este hecho histórico muy controversial que ganó un nobel no consagró a la científica principal Rosalind Franklin, mediante difracción de rayos X, estableció que el ADN tenía una estructura helicoidal. Con estos estudios básicos, en 1953 James Watson y Francis HC Crick terminaron por descubrir que la molécula del ADN tenía una estructura de doble hélice, por lo que recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962 (Cruz-Coke. 1999). En 1966 se estableció el dogma clásico de ADN – ARN – proteína, más adelante se describió la enzima transcriptasa reversa que es utilizada para sintetizar ADN a partir de ARN, en 1955 se logró visualizar las proteínas en un gel de electroforesis de almidón, y en 1970 se descubrió la enzima de restricción que permitió manipular y cortar el ADN (Cruz-Coke. 1999). A comienzos de los años 80´s era imposible mapear o secuenciar el ADN, pero con los comienzos de los años 90´s comenzó el proyecto genoma humano donde la lectura de cualquier secuencia de ADN se hizo posible provocando una revolución científica jamás antes vista. 

Desde el punto de vista económico los avances de la biotecnología han resultado un gran desarrollo de la industria farmacéuticas, desde lo político en el terreno internacional el avance por el conocimiento del genoma humano provocó una carrera para asegurarse las patentes, los descubrimientos y desarrollos de nuevas tecnologías asociadas al genoma humano, como la confección de terapias, la clonación, vacunas, entre otros (Solano & Ruiz, 2000, p.4). En el año 1997 gracias al proyecto genoma humano fue posible clonar a un organismo complejo la oveja Dolly, en el año 2003 se terminó de secuenciar en un 99,9% el genoma humano y en el año 2010 se logró crear una célula 100% sintética (de la Paz. 2011). El día de hoy existen variadas técnicas que permiten la manipulación del genoma, estas técnicas están asociadas a patentes, permisos y cláusulas de ética las cuales no pueden ser implementadas en todo el mundo ni en todos los organismos existentes.

Una de las últimas técnicas para poder manipular y editar el ADN es el CRISPR/Cas9 esta técnica se basa en un complejo sistema inmunitario de las bacterias que las protege contra el ataque de los virus (Fischer,2019). Pero, se preguntarán ustedes ¿cómo puede lograr evitar el ataque viral? (un ataque viral es cuando un virus infecta una célula) las bacterias emplean el ARN para sintetizar las proteínas, la proteína Cas9 corta el ADN de doble hebra justo donde se va a expresar el ARN viral, esto hace que la secuencia CRISPR con la Cas9 pueda cortar cualquier secuencia de ADN teóricamente. Estas secuencias CRISPR se conocen desde la década de los 80´s y significan “«repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas», es decir, secuencias que están separadas por otro material genético y que con frecuencia aparecen en el genoma en ubicaciones específicas (Fischer. 2019). Estas repeticiones específicas del ADN generalmente se encuentran en el genoma viral lo que hace que CRISPR pudiese defenderse de los virus al encontrar estas secuencias repetidas alterando el ADN por lo que cada célula producirá ahora ARN viral que será ensamblado con proteínas Cas9 y si nuevamente un virus infecta a la célula estas proteínas Cas lo reconocerán y destruirán (Fischer. 2019). 

Gracias al descubrimiento de cómo funciona el mecanismo de defensa de las bacterias dio origen a la técnica de edición genética basada en las proteínas Cas capaces de cortar cualquier ADN cuando se les proporciona un ARN de reconocimiento adecuado (Fischer. 2019). 

Desde que los seres humanos empezaron a cultivar la tierra, hace más de 10,000 años, influyeron en la composición genética de las plantas mediante la cruza de diferentes variedades para seleccionar alguna de sus características (Ocampo, 2018), actualmente la manipulación y mejora del genoma se realiza en laboratorios. Muchas técnicas de modificación genética por microbalística o con Agrobacterium, realizan aleatoriamente la inserción del gen en el genoma de la planta, por lo que los posibles efectos de estos cambios son difíciles de predecir y deben ser estudiados y analizados exhaustivamente, lo cual eleva los costos en sus estudios e implementación (Ocampo, 2018). Los veneficios de estas manipulaciones hacen que las plantas sean más resistentes al frio, plagas, calor, exposición a altos niveles de radiación, sequias prolongadas, etc. No obstante, esta manipulación de los alimentos llamados transgénicos tiene elevados costos y la industria la controla mayoritariamente MONSANTO (Lacadena, 2010). Es por ello que, al buscar nuevas tecnologías, nos encontramos con patentes y el desarrollo de nuevas técnicas como el CRISPR.

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