El ‘GPS humano’ inicia una era en la ingeniería genética

• La tecnología CRISPR funciona como transporte de unas proteínas asociadas, llamadas CAS, que actúan como tijeras que cortan el ADN e inician el sistema de reparación de la propia célula 

• Francisco Mojica, microbiólogo del Departamento de Fisiología, Genética y Microbiología de la Universidad de Alicante, es responsable de este hallazgo que ha revolucionado la ciencia y colocado a España como referente en ingeniería genética. “Sentiría que realmente he recibido el Premio Nobel si este hallazgo sirviera para que se potenciara la inversión en investigación en España y como impulso para las futuras generaciones de científicos”, ha asegurado

• Este descubrimiento se podrá aplicar a otros campos como la ecología, la biomedicina, la ganadería y la agricultura

• Expertos destacan en otra sesión, titulada Food and Health, que comienza una nueva en la que las bacterias tendrán un papel relevante en la salud y la enfermedad, ya que en 5 o 10 años dispondremos de productos farmacéuticos con suplementos probióticos

• Para 2025, se espera que el problema de Big Data en Genómica sea incluso mayor que el del almacenamiento de video en plataformas de Internet como Youtube

El descubrimiento del sistema CRISPR, de la mano de Francisco Mojica, microbiólogo español del Departamento de Fisiología, Genética y Microbiología de la Universidad de Alicante, ha protagonizado la sesión CRISPR: The technology born in Spain that will turn the industry upside down, que ha tenido lugar en la segunda jornada del 8º Encuentro Internacional de Biotecnología, Biospain 2016.

Mojica ha explicado el proceso que le ha colocado como posible Premio Nobel español: “Vi que las repeticiones del genoma incluían fragmentos de virus en la célula y esto me llevó a concluir que se trataba de un método de protección de la propia célula. Esta introduce el virus en su sistema para memorizarlo y vencerle después”. El descubrimiento de este sistema inmune revolucionó la ciencia en 2003 de tal forma que, desde entonces, se han sucedido distintas investigaciones para averiguar qué proteínas están implicadas en esta inmunidad y cómo tiene lugar esa interferencia. En estos momentos, se están iniciando dos investigaciones, en China y en Estados Unidos, sobre su aplicación en humanos, aunque el microbiólogo español reconoce que esta técnica todavía “debe mejorar para llegar a los resultados esperados”.

“El sistema CRISPR actúa como transporte para unas proteínas asociadas, llamadas CAS, que funcionan como tijeras, permitiendo cortar el ADN e iniciando el sistema de reparación de la propia célula”, ha asegurado Mojica, que lo compara con un GPS que guía por el genoma humano y que puede programarse: “Lo más interesante es que se le pude decir dónde tiene que ir. Esto funciona en vivo, no sólo en el tubo de ensayo, y abre un mundo de posibilidades para la investigación de problemas genéticos y su cura”.

Este sistema, conocido como corta y pega genético, se completa con las nuevas técnicas de laboratorio que permiten intervenir en el sistema de reparación de la propia célula a través de fragmentos de ADN, que se introducen como una “tirita” que subsana el error en una secuencia genética. Esto es clave, según Mojica, para la cura de enfermedades: “Son palabras mayores, estamos hablando de poder editar el ADN y reparar, en definitiva, un defecto genético”.

De esta forma, se pueden bloquear genes, evitar que se produzca una proteína que podría ser patogénica, o cambiar la información de forma muy sencilla para resolver problemas genéticos. Desde otro punto de vista, también se podrían reproducir estos defectos genéticos en animales para investigar en profundidad sobre estas enfermedades.

Este descubrimiento ha revolucionado la ingeniería genética y sus aplicaciones pueden extenderse a otros campos como la ecología, la biomedicina, la ganadería y la agricultura. En palabras de Mojica debería servir de ejemplo de la calidad de los investigadores españoles: “Sentiría que realmente he recibido el Premio Nobel si este hallazgo sirviera para que se potenciara la inversión en investigación en España y como impulso para las futuras generaciones de científicos”.

Los probióticos, el futuro

Los probióticos protagonizarán el futuro. Esta ha sido una de las principales conclusiones de la sesión Food and Health, en la que han participado María Victoria Selma, investigadora del

Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales Cebas-CSIC; Matxalen Uriarte, coordinador de la División AZTIFood Research Azti-Tecnalia; Iván Montoliú, Data science specialist en Nestlé Institute for Health Sciencies (Switzerland); y Daniel Ramón, director científico de Biópolis, como moderador.

“Este es el comienzo de una nueva era en la que empezamos a ver la importancia de la bacteria en la salud y en la enfermedad. Hay que tener en cuenta que hay más de 13.000 especies de bacterias clasificadas hasta el momento. En 5 ó 10 años tendremos productos farmacéuticos con suplementos probióticos, siendo la clave el microbioma humano (conjunto de microorganismos que se localizan en distintos sitios del cuerpo humano, habiendo en todos ellos bacterias)”, ha explicado Daniel Ramón.

En el Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales Cebas-CSIC están trabajando en la identificación de determinadas bacterias en algunas frutas, zumos de naranja… con el fin de que puedan convertirse en un futuro en probióticos. “Intentamos ayudar a la población con el consumo de polifenoles (grupo de sustancias químicas en productos como uvas, cacao, frutas y vegetales y que habitan en el sistema digestivo, creando metabolitos). Son antioxidantes, previenen tumores cancerígenos, son anti inflamatorios y reducen las posibilidades de desarrollo de enfermedades degenerativas como el alzhéimer o el párkinson”, ha asegurado María Victoria Selma. Sin embargo, han descubierto que no todas las personas los producen a través de su flora intestinal, por lo que es muy importante identificarlos.

Por otra parte, la División AZTIFood Research Azti-Tecnalia está adquiriendo conocimiento sobre un tipo de análisis de sangre que permitirá en tiempo real analizar el estado de salud de una persona y observar el tipo de ácidos grasos que está incorporando a su dieta. “Con este análisis podemos observar lo que queda en nuestro organismo debido a nuestra dieta y forma de vida. Así, podemos innovar en productos alimenticios y saber cómo combinarlos para una persona concreta. Se puede saber no solo qué alimentos debe consumir, sino también cómo consumirlos”, ha explicado Matxalen Uriarte.

Big Data

Desde que se consiguió secuenciar el genoma humano, cada vez se analizan más datos genéticos. En torno a esta cuestión se centró la sesión de Big Data celebrada hoy en Biospain,

en la que han participado Juan Carlos Sánchez Rosado, Watson Health Leader de IBM Spain, Portugal, Greece & Israel; Eduardo Pareja, CEO de ERA7 Bioinformatics; David Fernandez, R&D Scientific Manager de Noraybio; Clinton F. Schick, vicepresidente ejecutivo de Strada Health Solutions Inc. Canada; e Ignacio Hernández Medrano, neurólogo del Hospital Ramón y Cajal, como moderador.

Tantos datos que almacenar y analizar de genética harán que, para 2025, el problema de big data en genómica sea incluso superior al del almacenamiento de video en Internet, en plataformas como Youtube. Así lo ha asegurado Eduardo Pareja, a la vez que ha afirmado que “la genómica se enfrenta al problema añadido que supone, además del volumen de datos, la complejidad de los mismos”.

Por otra parte, Juan Carlos Sánchez ha planteado la utilización de los sistemas cognitivos basados en la tecnología Watson para ayudar en la búsqueda de información relevante de mutaciones, tratamientos y cánceres. “A partir de la secuenciación de un paciente esta tecnología nos permite encontrar las mutaciones que aparecen en ese genoma, cuáles son las que son más probables que estén afectando al tumor, y la causa del tumor”, ha concluido.

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