Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) también conocido en español como Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas.
La tecnología CRISPR es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula. Esta permite a los investigadores alterar fácilmente las secuencias de ADN y modificar la función de los genes. Sus variadas aplicaciones potenciales incluyen la corrección de defectos genéticos, el tratamiento y la prevención de la propagación de enfermedades y la mejora de los cultivos agrícolas
La tecnología CRISPR fue adaptada desde los mecanismos naturales de defensa de las bacterias y las arqueas. Estos organismos usan una molécula de ARN derivada de CRISPR y diversas proteínas Cas, incluyendo Cas9, para contrarrestar ataques de virus y otros cuerpos extraños. Lo hacen primordialmente cortando y destruyendo el ADN de un invasor foráneo. Cuando estos componentes se transfieren a otros organismos más complejos, permite la manipulación o edición de sus genes.
Descubrimiento
En 1987 se publicó un artículo en el cual se describía cómo algunas bacterias Streptococcus pyogenes se defendían de las infecciones víricas. Estas bacterias tienen unas enzimas que son capaces de distinguir entre el material genético de la bacteria y el virus. Una vez hecha la distinción, destruyen al material genético del virus.
No obstante, las bases de este mecanismo no se conocieron hasta más adelante, cuando se mapearon los genomas de algunas bacterias y otros microorganismos. Se encontró que una zona determinada del genoma de muchos microorganismos, sobre todo arqueas, estaba llena de repeticiones palindrómicas sin ninguna función aparente. Estas repeticiones estaban separadas entre sí mediante unas secuencias denominadas espaciadores que se parecían a otras de virus y plásmidos. Justo delante de esas repeticiones y espaciadores hay una secuencia llamada líder. Muy cerca de este agrupamiento se podían encontrar unos genes que codificaban para un tipo de nucleasas: los genes cas.
Luego de años se continuó la investigación sobre este sistema, y en el año 2012 fue cuando se dio el paso clave para convertir esta observación biológica en una herramienta molecular útil en el laboratorio.
Las doctoras Emmanuelle Cherpentier de la Universidad Umeå y Jeniffer Dounda de la Universidad de California en Berkeley publicaron un articulo el que se demostraba cómo convertir esa maquinaria natural en una herramienta de edición programable, que servía para cortar cualquier cadena de ADN in vitro. Es decir, lograban programar el sistema para que se dirigiera a una posición específica de un ADN cualquiera y lo cortaran. Para esto utilizaron unos ARNs que dirigen el sistema hacia el ADN que hay que cortar.
Uso de CRISPR en un cultivo
CRISPR se ha popularizado en los últimos años. Científicos señalan que es una tecnología que es fácil de usar y es aproximadamente cuatro veces más eficiente que la mejor herramienta de edición genómica disponible antes de CRISPR, la cual se conoce como TALENs.
La tecnología CRISPR también se ha aplicado en las industrias alimentaria y agrícola para modificar cultivos probióticos y para vacunar cultivos industriales como los lácteos contra los virus. También se utiliza en los cultivos agrícolas para mejorar el rendimiento, resistencia a enfermedades, tolerancia a la sequía y mejorar las propiedades nutricionales.
La edición genética podría dar paso a algunas creaciones sorprendentes dentro de la agricultura. Un ejemplo de esto es que la tecnología CRISPR esta siendo utilizada por científicos que están editando los genes de las papas y proteger el trigo del brusone. ¨
Para ayudarles a combatir las enfermedades que les afectan, ya que estas perjudican la seguridad alimentaria y empeoran el hambre en los países en desarrollo el biólogo Sophien Kamoun hizo diversos experimentos.
Sophien Kamoun es uno de los científicos de alimentos, que ha experimentado con CRISPR en un cultivo. Como experto en patógenos vegetales tales como Phytophthora infestans, el hongo responsable del tizón de la papa quiere hacer que los cultivos sean más resistentes a las enfermedades.
Una de las maneras más simples de usar CRISPR para mejorar las plantas es eliminar un gen que las hace vulnerables a la infección. Esto solo puede hacer que las papas sean más resistentes, ayudando a satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos.
La cosecha resultante se ve y sabe igual que cualquier otra papa. Para Kamoun (2015) aquellas papas en las que faltan uno o dos genes no deben ser vistas de la misma manera que los alimentos transgénicos, que a veces contienen genes introducidos desde otra especie. Es una diferencia técnica muy importante, pero no todos los reguladores han actualizado sus reglas para hacer esta distinción.
En el año 2015 los expertos de la biotecnología están comenzaron a adentrarse en la técnica de edición genética CRISPR. Afirmando que comercializarán semillas modificadas con esta tecnología para finales del año 2020.
Más historias
Nueva aplicación de Corteva Agriscience de Súper Ganadería
Sistema de atmósfera controlada para la conservación de la manzana
Congreso de Fitosanidad en Hortalizas por Capaciagro