Desde que la estructura del ADN fue revelada en 1953, las ideas de alterar los bloques de vida (nucleótidos) para modificar la biología y curar enfermedades ha fascinado a científicos y escritores de ciencia ficción. En las siguiente 7 décadas que han transcurrido desde ese entonces, las tecnologías en genética han expandido nuestros horizontes científicos, pavimentando una autopista de descubrimientos y alcances en las ciencias biológicas, las ciencias medicas, la arqueología, la evolución entre otras ramas y lo mejor es que apenas estamos empezando.
El Regreso de Especies Extintas.
Podría sonar como la temática clásica de las novelas de Michael Crichton (Next, Pray, Jurassic Park), pero en la realidad investigadores en el laboratorio de George Church en Harvard están actualmente usando herramientas en genética para traer de nuevo especies extintas como el mamut lanudo alterando células de su mas cercano pariente el elefante asiático.
Dado que estas dos especies compartían el 99.96% de su ADN, este proyecto solo requiere la manipulación de unos cientos de genes para volver a tener las características fenotípicas del mamut. Esto se puede lograr con una técnica genética que hemos descrito en anteriores publicaciones (La Evolución en Nuestras Manos y Ya Sabemos Editar Humanos, Y Ahora Que?), se llama CRISPR-Cas.
Esta técnica genética usa una molécula de ácido ribonucleico (ARN) como guía para la proteína Cas-9 hacia una región especifica en el ADN del elefante donde corta el ADN en las dos cadenas para permitir la modificación deseada.
Proyectos similares están siendo llevados a cabo en otras partes del mundo para traer de los muertos a la paloma migratoria y al tigre de Tasmania. Hasta la fecha ningún animal extinto ha sido traído de vuelta a la vida, hasta ahora, los investigadores solo trabajan con células tallo (también llamadas células madre) derivadas en tejidos que poseen las características fenotípicas de las especies extintas. }
Por ejemplo, el Dr Church y sus colegas han alterado la genética en las células de elefante asiático para crear sangre que funciona a temperaturas por debajo de cero grados centígrados (0ºC) sin congelarse, tal como lo hacia la sangre del mamut lanudo.
Una vez, hayan sido exitosos en cultivar sangre, grasa, pelo y otros tejidos que se parezcan suficiente al las del mamut, intentaran dar origen a un embrión hibrido de elefante-mamut. De lograrse, esta tecnología permitirá que posteriormente se pueda salvar a muchas especies antes de llegar a su extinción y mas aun, podría cumplir un rol importante en la lucha contra el cambio climático (el calentamiento global).
La reintroducción de herbívoros gigantes como el mamut lanudo en el ártico estimularía el crecimiento de pastos de estepa los cuales reflejan la luz solar hacia el espacio generando un enfriamiento en la región. Esto a su vez, disminuiría el deterioro del permafrost evitando la liberación de inmensas cantidades de monóxidos y dióxidos de carbón (CO y CO2) atrapadas en el.
Curando enfermedades de causa genética.
Muchas técnicas moleculares se han desarrollado para buscar curar enfermedades de diferentes tipos. Mas aun, se han desarrollado también técnicas para diagnosticarlas con precisión y así entender la evolución y el comportamiento a nivel celular, histológico de cada individuo y de cada enfermedad. Esto lleva también a crear tratamiento mucho mas adecuados para cada paciente. Por ejemplo, investigadores de la universidad de Pennsylvania (UPenn) están llevando a cabo experimentos en CRISPR para curar el cáncer por via genética.
Alterando el ADN de las células inmunes (defensas) de los pacientes, se busca reprogramar las células que reconocer daños para hacerlas mas eficientes y potentes para detectar y destruir células cancerosas. Una vez estas células han sido modificadas, se reintroducen en el paciente estas células son capaces de eliminar tumores emergentes o existentes. Esto sin lugar a dudas revolucionaria el tratamiento futuro del cáncer.
De igual forma, científicos buscan la cura contra el VIH (Virus de Inmunodeficiencia Humana) con experimentos de CRISPR en los que se daña el gen CCR5 que usa normalmente el virus para infectar. Los resultados preliminares han mostrado que es un procedimiento seguro y se trabaja en la forma de hacer el tratamiento mas eficiente y menos costoso.
Actualmente, en china se presento un caso del nacimiento de una niña con genética modificada para el gen CCR5, que en teoría será inmune al VIH, al Cólera y a la tuberculosis. Aunque se reporto un nacimiento normal, esta por ver qué consecuencias pueda tener la modificación del gen CCR5 en su desarrollo, metabolismo o estilo de vida.
Los seres vivos son sistemas complejos y todos nuestros genes están interconectados modificando y afectando la expresión de otros. Hacer un cambio probablemente trae consecuencias en el normal funcionamiento de otros. Esto sin agregar las enormes consecuencias éticas que tiene la manipulación genética en humanos y los seres genéticamente modificados, algo que llevaría a una sociedad eugenésica con graves problemas que debatiremos en un siguiente post.
Encontrando Ancestros.
Las herramientas en genética nos ofrecen un futuro muy prometedor y emocionante pero también nos ofrecen una mirada hacia el pasado, hacia nuestros ancestros y nuestros orígenes como especie. Las pruebas de ancestría, las cuales reflejan el linaje geográfico escrito en nuestro ADN, se ha vuelto muy popular en los últimos años y son posibles gracias a técnicas como PCR, microarreglos y secuenciación de ultima generación.
Estas técnicas en genética nos permiten a los científicos detectar diferentes regiones del ADN que son conocidas por tener orígenes determinados o estar asociados a algunas razas humanas. Estas regiones se conocen como marcadores moleculares y tienen patrones de herencia muy específicos que permiten rastrear los ancestros. De esta forma, podemos saber que porcentaje de nuestro ADN es de diferentes regiones o razas, y es una herramienta útil para encontrar parentesco con otras personas en cualquier parte del mundo.
Gracias a estas tecnologías se pudo establecer que una gran porción de los humanos modernos vino de los Homo erectus, sin embargo, aun existe mas del 10% de ADN de neandentales en los humanos modernos. El caso del “hombre Mungo” un esqueleto encontrado en Australia de 42,000 años revelo que tenia en su genética características que eran exclusivas al hombre moderno confirmando así que estos fueron los primeros australianos.
Aunque este estudio fue cuestionado porque en 2001 cuando se realizo este trabajo las técnicas moleculares no eran tan precisas como ahora, con las herramientas en genética mas modernas se esta validando la información y se espera encontrar nuevos datos relevantes al respecto.
Lecturas relacionadas recomendadas: (Fuente original)
Ya Sabemos Editar Humanos, Y Ahora Que? (Articulo: El Espectador)
La Evolucion en Nuestras Manos (TEDx Talk)
