Reescribe el ADN y cura todas las enfermedades

El ADN es lo que heredamos de nuestro padre y nuestra madre. Pero es un regalo frágil. La luz del sol, el humo, la comida, incluso los errores celulares espontáneos causan cambios en su genoma. Entonces, día tras día, sus células acumulan mutaciones.

La mayoría de estas mutaciones, llamadas "puntuales", son inofensivas. Pero de vez en cuando, uno de estos causa que una célula se comporte de manera perjudicial.

Ahora el punto es bastante simple. Con la edad, normalmente acumulamos este tipo de error, pero se puede verificar que el error es hereditario o que puede ocurrir temprano en el curso del desarrollo. Esto generalmente no es bueno. También puede conducir a enfermedades genéticas.

Este tipo de enfermedad genética es particularmente frustrante, porque a menudo sabemos exactamente qué la causa y, en teoría, también podría tratarse. Por ejemplo, millones de personas sufren de anemia falciforme. Pero en realidad es una única mutación que, a partir de la letra A, se convierte en una T en ambas copias de su gen de hemoglobina. O nuevamente, los niños con progeria nacen con una T en una posición única en su genoma donde debería haber una C. Estos niños envejecen muy rápidamente y desaparecen alrededor de los 14 años.

El hecho es que la medicina no puede corregir ese error. Pero tal vez hasta ahora.

Porque recientemente mi laboratorio ha logrado desarrollar esta capacidad. Lo llamamos "edición básica". Este mecanismo es mejor conocido como CRISPR. Es una proteína púrpura que actúa como una tijera y corta el ADN. Pero la característica más llamativa es que estas tijeras se pueden programar para buscar, unir y cortar solo una secuencia de ADN específica.

Pero hay un problema. Cortar el gen mutado no restaurará las capacidades normales de ADN. Y la introducción de nuevas secuencias de ADN en la parte cortada no funciona en la mayoría de los casos.

Pero no me di por vencido.

Como químico, comencé a estudiar formas de resolver realmente las mutaciones que causan enfermedades genéticas. Los resultados de nuestros esfuerzos son máquinas moleculares, llamadas "editores básicos".

Los editores básicos en lugar de cortar el ADN, convierten directamente una base en otra base. Entonces, si las proteínas CRISPR son como tijeras, los editores básicos son como lápices, capaces de reescribir directamente una letra de ADN en otra.

Pero incluso en este punto, nuestro trabajo estaba a medio terminar. Debido a que el ADN es un poco complicado y, por ejemplo, C solo se combina con una G, y la T solo coincide con una A. Por lo tanto, simplemente cambiar una letra crea una falta de coincidencia, y no funciona.

Pero después de varios años de arduo trabajo, logramos desarrollar una primera clase de editores básicos, que convierte Cs en Ts y Gs en As. En las posiciones específicas de nuestra elección.

Sé que son secuencias que la mayoría de la gente no dice nada. Pero lo importante es esto: entre las más de 35,000 mutaciones asociadas con enfermedades conocidas, este primer editor básico puede revertir aproximadamente el 14% de las mutaciones patogénicas puntuales.

Pero queríamos hacer más, llegar a corregir la mitad de las mutaciones puntuales patogénicas. Es por eso que nos pusimos a trabajar para desarrollar una segunda clase de editores básicos. Pero de inmediato encontramos un problema increíble: no existe una proteína conocida que pueda convertir A a G o T a C en el ADN.

Entonces decidimos desarrollarlo en el laboratorio. Y lo logramos. Con un sistema de selección darwiniana, que ha explorado decenas de millones de variantes de proteínas, y ha permitido seleccionar solo esas raras variantes útiles.

Ahora teníamos la primera proteína que podía hacer las conversiones que necesitábamos. Este es el segundo editor básico, y se realizó en solo 5 años.

Hace solo un año y medio terminó el desarrollo del segundo editor, pero la edición básica ha sido ampliamente utilizada por la comunidad de investigación biomédica. En todo el mundo estás experimentando.

Y aunque estas herramientas son demasiado nuevas para los ensayos clínicos en humanos, los científicos ya pueden corregir en animales las mutaciones que causan enfermedades en humanos.

Mucho trabajo nos espera antes de que la edición básica se pueda utilizar por completo. Pero si hace cinco años me hubieran dicho que las máquinas moleculares podrían buscar, reemplazar y corregir fragmentos de ADN, me habría reído. Le habría preguntado: "¿Qué novela de ciencia ficción estás leyendo?" Por esta razón sigo trabajando. Porque tengo curiosidad por ver qué podremos hacer en otros 5 años.