7
Núm. 97 MÈTODE 35 MONOGRÀFIC MèTODE SCIENCE STUDIES JOURNAL (2018). Universitat de València. DOI: 10.7203/metode.9.11288 Article rebut: 23/12/2017, acceptat: 07/02/2018. LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA CRISPR, ENTRE L’OPTIMISME I LES FALSES EXPECTATIVES LLUÍS MONTOLIU La comunicació és essencial en tots els àmbits de la societat, però en ciència és una de les claus ineludibles. Comunicar és compartir, mostrar, ensenyar, traslladar els descobriments, observacions i troballes tant a col·legues com a la societat en general. Per això una bona comunicació sempre ha d’acompanyar la bona ciència. Les eines d’edició genètica CRISPR ens permeten modificar el genoma de qualsevol organisme viu, incloent-hi la nostra espècie, a voluntat. En aquest article revise diferents aspectes comunicatius rellevants que han ocorregut durant la curta però intensa vida d’aquestes tiso- res moleculars, així anomenades per la seua capacitat de tallar la molècula d’ADN de manera efectiva i molt precisa. Paraules clau: CRISPR, expectatives, interpretació, incertesa, comunicació de la ciència. ELS ORÍGENS Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl- tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè- tica CRISPR (sigles en anglès de clustered regularly interspaced short palindromic repeats , “repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment es- paiades”) es podria pensar que abans de 2012 aquestes no existien, que van aparèixer de sobte, com per casu- alitat. No obstant això, en ciència no hi ha res casual. Tenim un problema important de comunicació en la història inicial de les eines d’edició genètica si la reduïm als últims cinc anys. Podem buscar diferents orígens però l’edició ge- nètica —és a dir, la modificació precisa i específica de seqüències genètiques a voluntat de l’inves- tigador— comença el 1985 amb Oliver Smithies, el teòric de la re- combinació homòloga, l’estudiós que va investigar com aconseguir que una seqüència d’ADN s’intercanvie amb una altra essencialment idèntica, arrossegant qualsevol altra que estiguera adherida a la inicial. Smithies va veure que ta- llant la seqüència d’ADN que es pretenia integrar en el gen homòleg corresponent (en la seqüència del genoma que compartia les mateixes lletres que la molècula do- nant) s’aconseguia augmentar de manera molt significa- tiva la possibilitat d’inserció correcta (Smithies, Gregg, Boggs, Koralewski i Kucherlapati, 1985). Smithies va ser un dels tres investigadors guardonats amb el Pre- mi Nobel de Medicina en 2007 per descriure el mètode que permet inactivar de manera específica els gens de ratolí usant les cèl·lules troncals pluripotents embrionà- ries, les erròniament anomenades (en espanyol, català i gallec) cèl·lules «mare», terme que ha triomfat en co- municació i que fins i tot els científics espanyols usen amb regularitat, quan, en realitat, la traducció més li- teral de l’anglès stem (“tija”) cells seria “cèl·lules troncals”. Anys més tard investigadors francesos de l’Institut Pasteur van traslladar l’observació de Smithies al mateix genoma i van descobrir uns enzims, les ano- menades meganucleases, que po- dien tallar el genoma en un lloc precís, de manera única. Després d’aquestes vindrien a partir de 2001 les nucleases de dits de zinc ( zinc-finger nucle- ases , ZFN per les seues sigles en anglès), que van sal- tar als mitjans de comunicació a partir de 2009, quan es van usar per a dirigir la inactivació específica de gens de rata per primera vegada. Dos anys més tard es redescobririen altres enzims, aquesta vegada exis- tents en la naturalesa, denominats nucleases efectores de tipus activador de transcripció o TALEN (per les «ALGUNA COSA HEM HAGUT D’EXPLICAR MALAMENT SI ASSUMIM QUE L’EDICIÓ GENÈTICA VA COMENÇAR AMB LES CRISPR»

LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

Núm.97 MÈTODE 35

MONOGRÀFICMètode Science StudieS Journal(2018).UniversitatdeValència.DOI:10.7203/metode.9.11288Articlerebut:23/12/2017,acceptat:07/02/2018.

LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA CRISPR, ENTRE L’OPTIMISME I LES FALSES EXPECTATIVES

LLuís MontoLiu

La comunicació és essencial en tots els àmbits de la societat, però en ciència és una de les claus ineludibles. Comunicar és compartir, mostrar, ensenyar, traslladar els descobriments, observacions i troballes tant a col·legues com a la societat en general. Per això una bona comunicació sempre ha d’acompanyar la bona ciència. Les eines d’edició genètica CRISPR ens permeten modificar el genoma de qualsevol organisme viu, incloent-hi la nostra espècie, a voluntat. En aquest article revise diferents aspectes comunicatius rellevants que han ocorregut durant la curta però intensa vida d’aquestes tiso-res moleculars, així anomenades per la seua capacitat de tallar la molècula d’ADN de manera efectiva i molt precisa.

Paraulesclau:CRISPR,expectatives,interpretació,incertesa,comunicaciódelaciència.

■■ ELSORÍGENS

Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles en anglès de clustered regularly interspaced short palindromic repeats, “repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment es-paiades”) es podria pensar que abans de 2012 aquestes no existien, que van aparèixer de sobte, com per casu-alitat. No obstant això, en ciència no hi ha res casual.

Tenim un problema important de comunicació en la història inicial de les eines d’edició genètica si la reduïm als últims cinc anys. Podem buscar diferents orígens però l’edició ge-nètica —és a dir, la modificació precisa i específica de seqüències genètiques a voluntat de l’inves-tigador— comença el 1985 amb Oliver Smithies, el teòric de la re-combinació homòloga, l’estudiós que va investigar com aconseguir que una seqüència d’ADN s’intercanvie amb una altra essencialment idèntica, arrossegant qualsevol altra que estiguera adherida a la inicial. Smithies va veure que ta-llant la seqüència d’ADN que es pretenia integrar en el gen homòleg corresponent (en la seqüència del genoma que compartia les mateixes lletres que la molècula do-nant) s’aconseguia augmentar de manera molt significa-tiva la possibilitat d’inserció correcta (Smithies, Gregg,

Boggs, Koralewski i Kucherlapati, 1985). Smithies va ser un dels tres investigadors guardonats amb el Pre-mi Nobel de Medicina en 2007 per descriure el mètode que permet inactivar de manera específica els gens de ratolí usant les cèl·lules troncals pluripotents embrionà-ries, les erròniament anomenades (en espanyol, català i gallec) cèl·lules «mare», terme que ha triomfat en co-municació i que fins i tot els científics espanyols usen amb regularitat, quan, en realitat, la traducció més li-

teral de l’anglès stem (“tija”) cells seria “cèl·lules troncals”.

Anys més tard investigadors francesos de l’Institut Pasteur van traslladar l’observació de Smithies al mateix genoma i van descobrir uns enzims, les ano-menades meganucleases, que po-dien tallar el genoma en un lloc precís, de manera única. Després d’aquestes vindrien a partir de

2001 les nucleases de dits de zinc (zinc-finger nucle-ases, ZFN per les seues sigles en anglès), que van sal-tar als mitjans de comunicació a partir de 2009, quan es van usar per a dirigir la inactivació específica de gens de rata per primera vegada. Dos anys més tard es redescobririen altres enzims, aquesta vegada exis-tents en la naturalesa, denominats nucleases efectores de tipus activador de transcripció o TALEN (per les

«ALGUNA COSA HEM HAGUT

D’EXPLICAR MALAMENT

SI ASSUMIM QUE L’EDICIÓ

GENÈTICA VA COMENÇAR

AMB LES CRISPR»

Page 2: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

36 Núm.97MÈTODE

#Biotec

MONOGRÀFIC

sigles en anglès de transcription activator-like effector nucleases), que usen uns microorganismes patògens de plantes per a aconseguir revertir el metabolisme de les cèl·lules que infecten en benefici seu. Les TALEN van tenir el seu moment de glòria fins al 2013, quan es van usar per primera vegada les eines CRISPR en ex-periments d’edició genètica en cèl·lules de mamífer, en concret en cèl·lules humanes (Fernández, Josa i Mon-toliu, 2017). I fins avui. Així doncs, alguna cosa hem explicat malament si assumim que l’edició genètica va començar amb les CRISPR.

La comunicació d’avenços en ciència bàsica sol interessar relativament poca gent. En general, només aquells que treballen específicament en el camp en el qual es produeixen les troballes. És increïble pensar que avenços tan rellevants en edició genètica van pas-sar pràcticament desapercebuts per al gran públic du-rant quasi trenta anys.

■■ CRISPR

I què succeeix amb les CRISPR? Les vam conèixer en 2013, per mitjà de les seues aplicacions espectaculars,

inesperades, que van sorprendre i van espantar per igual, però també feia més de vint-i-cinc anys que la te-níem amb nosaltres. Per què va fallar la comunicació? Per què no els dediquem l’espai i interès que mereixien des de molt abans? De nou és un cas de coneixement bàsic especialitzat, de descobriments que no aconse-guim llegir des d’un altre angle, fins que ens mostren una utilitat sorprenent que ens canvia la vida.

El 1987 uns microbiòlegs japonesos descobreixen una seqüència d’ADN repetitiva investigant un fragment del cromosoma del bacteri Escherichia coli, que habita els nostres intestins. Reporten aquesta raresa en la seua publicació però no li donen major significat. Altres mi-crobiòlegs holandesos també troben seqüències d’ADN en blocs repetitius en un altre bacteri, Mycobacterium, que causa la tuberculosi i que evolutivament està molt allunyat de l’anterior, i decideixen usar aquestes repeti-cions en el genoma per a classificar diferents aïllats del bacteri (que tenien distint nombre de repeticions).

A començament dels anys noranta, Francisco Juan Martínez Mojica (Francis Mojica) realitza els ex-periments conduents a la seua tesi doctoral amb uns microorganismes anomenats arqueus que viuen en

Leseinesd’ediciógenèticaCRISPRenspermetenmodificarelgenomadequalsevolorganismeviu.

Pixa

bay

The

Roya

lSoc

iety

/D

unca

nH

ull

Page 3: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

Núm.97 MÈTODE 37

#Biotec

MONOGRÀFIC

ambients extrems, com les salines de Santa Pola (Ala-cant). Els arqueus són procariotes (microorganismes unicel·lulars que no tenen nucli) com els bacteris, però són molt distints entre si. Mojica troba en un arqueo-bacteri unes repeticions semblants a les reportades pels seus col·legues japonesos i holandesos en Escherichia i Mycobacterium. I pensa que si tres organismes tan allunyats evolutivament entre si comparteixen unes mateixes seqüències repetitives, segurament són rellevants, com-pleixen alguna funció perquè l’evolució les haja preservat en mi-croorganismes tan dispars. I deci-deix dedicar la resta de la seua vida professional a entendre-les. Aquesta decisió és la que posa les CRISPR (nom que encunya Moji-ca en 2001 per a aquestes repeti-cions de seqüències) en la senda de convertir-se en les eines més

transformadores de la biologia. Mentrestant, el gran públic i la resta d’investigadors no relacionats amb les CRISPR ignoren que s’està gestant una revolució que esclatarà dotze anys després.

En 2003, Mojica té el seu gran moment eureka. Re-visant els segments de seqüència d’ADN únics que hi ha entre les repeticions (anomenats fins llavors «sepa-radors») troba similituds amb la seqüència del genoma d’uns bacteriòfags, uns virus que infecten els bacteris. I, fet que és encara més rellevant, s’adona que aquells bacteris que porten fragments del genoma de determi-nats virus són curiosament resistents (immunes!) a la infecció pels mateixos virus. En altres paraules: acaba de descobrir un sistema immunològic en els bacteris, que és adaptatiu, que aprèn i que és de base genèti-ca, és a dir, que es transmet de bacteris mares a filles. Confirma aquesta observació en altres bacteris i escriu un article que envia successivament a les millors re-vistes científiques. Aquestes, però, rebutgen publicar les seues observacions. Novament, un greu problema de comunicació i una enorme fallada del sistema de publicacions. De revista en revista, de rebuig en rebuig, transcorren tres anys fins que en 2005 acaba publi-cant les seues dades en una revista digna però menor, fora de les grans portades, allunyada dels focus (Mo-jica, Díez-Villaseñor, García-Martínez i Soria, 2005). L’exercici de comunicar els seus increïbles resultats li costa quasi la vida professional a Mojica i quan acon-segueix publicar-los són, de nou, àmpliament ignorats per la comunitat científica i per la societat. És un arti-cle més en una altra revista de tantes.

Dos anys més tard, en 2007, uns investigadors fran-cesos van realitzar l’experiment que no va poder fer ell: transferint els segments de seqüències semblants als genomes de virus entre diferents bacteris van aconse-guir transmetre també la resistència a aquests virus i van verificar experimentalment l’observació inicial de Mojica. Aquesta publicació, però, encara no seria prou per a desfermar la caixa dels trons de l’edició genètica.

En 2012 ja s’havia acumulat molt coneixement sobre els sistemes CRISPR. Feia més de vint anys que Mojica

els havia descobert en arqueus i diversos col·legues seus s’havien encarregat d’anar descrivint els elements constituents d’aquest sistema de defensa bacterià. Dos equips d’investigació van propo-sar que el mateix sistema CRISPR que servia els bacteris per a de-fensar-se dels virus podria servir per a modificar, a voluntat, la se-qüència d’ADN de qualsevol orga-nisme, de plantes i animals, fins i

En 2012 dos equips d’investigació van proposar que el sistemaCRISPRqueserviaelsbacterisperadefensar-sedelsviruspodriaservirperamodificarlaseqüènciad’ADNdequalsevolorganisme.L’investigador lituàVirginijusSiksnys (asotaa ladreta)vaaplegarlesseuesobservacionsilesvaenviaraunarevista.JenniferDoudna(esquerra)iEmmanuelleCharpentier(daltaladreta)vanarribaralamateixaconclusióperòvanaconseguirqueel seuarticle fórapublicatenunaaltrarevista,degranprestigi,unparelldemesosabansqueeltreballdeSiksnys.

«DOUDNA I CHARPENTIER

VAN REGISTRAR LA SEUA

PATENT ABANS QUE ZHANG,

PERÒ VA SER AQUEST QUI VA

DEMOSTRAR PER PRIMERA

VEGADA QUE LES EINES

CRISPR FUNCIONAVEN PER

A L’EDICIÓ GENÈTICA»

Bian

caF

iore

tti,

Hal

lbau

eriF

iore

tti

Gie

2016

Page 4: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

38 Núm.97MÈTODE

#Biotec

MONOGRÀFIC

tot en humans. Probablement qui primer es va adonar d’aquesta nova aplicació dels elements que constitu-eixen el sistema CRISPR va ser un investigador lituà, Virginijus Siksnys, que va arreplegar les seues obser-vacions i les va enviar a una revista que acabaria de-morant la publicació d’aquestes (Gasiunas, Barrangou, Horvath i Siksnys, 2012). Entre tant, la circumstancial col·laboració entre dues investigadores, Jennifer Doud-na i Emmanuelle Charpentier, que fins llavors havien treballat independentment, i que no tornarien a treballar juntes, unides per l’investigador postdoctoral que codi-rigien, permet que arriben a la mateixa conclusió que el científic de Vílnius. Però, a diferència d’ell, utilitzen la seua posició privilegiada i aconsegueixen que el seu article, enviat a publicar després del de Siksnys, acabe sent publi-cat en una altra revista, de gran prestigi, en un temps rècord, un parell de mesos abans que el tre-ball de Siksnys (Jinek et al., 2012). Aquesta estratègia de comunica-ció porta a l’Olimp les dues inves-tigadores i condemna a l’ostracis-me el microbiòleg lituà, que pocs recordaran a partir de llavors. De nou un problema important de co-municació.

Naturalment la institució on treballen les dues inves-tigadores en aquell moment decideix protegir els drets industrials d’utilització de les eines CRISPR d’edició genètica abans de publicar les seues observacions, en-terament realitzades en el laboratori i en bacteris. Així, la Universitat de Berkeley va registrar una sol·licitud de patent. No obstant això, el seu article en Science d’agost de 2012 no demostra que aquestes eines CRIS-PR es puguen usar per a editar gens en cèl·lules de ma-mífer, en cèl·lules humanes. Només ho proposa.

Uns mesos després, entra en escena Feng Zhang, un investigador de l’Institut Broad, del MIT (Massachu-setts Institute of Technology) a Boston, que és qui de-mostra, al gener de 2013, per primera vegada que, efec-tivament, les eines CRISPR dels bacteris poden servir com a editors genètics en cèl·lules humanes (Cong et al., 2013). El seu treball coincideix amb el d’un altre investigador, George Church, també de Boston, amb qui publica les seues troballes en el mateix número de la revista Science (Mali et al., 2013). L’Institut Broad, naturalment, també protegeix les troballes del seu in-vestigador, cursant la corresponent sol·licitud de patent, a finals de 2012, mesos després que l’hagueren presen-tat les investigadores Doudna i Charpentier. En aquell moment es produeix un fet insòlit, que marcarà de ma-nera irreversible la història posterior de les CRISPR.

Broad opta per usar un sistema d’avaluació de patents ràpid, per a la qual cosa ha de pagar una bona quan-titat i no obstant això més arriscat, sense possibilitat d’esmena. Coincideix aquest fet amb un canvi substan-cial en l’Oficina de Patents nord-americana, que deixa d’atorgar les patents a qui «primer registra una idea» sinó a qui «primer demostra la seua utilització». Doud-na i Charpentier van registrar la seua patent abans que la de Zhang, però aquest últim és qui va demostrar per primera vegada que les eines CRISPR funcionaven per a l’edició genètica.

L’Oficina de Patents va concedir en 2014 la patent a l’Institut Broad. La Universitat de Berkeley va presentar una demanda per invasió de patent, atès que considera-

ven que Zhang els havia copiat la idea o, almenys, s’havia basat en els seus experiments per a poder demostrar l’ús de CRISPR en cè-l·lules humanes. Zhang i el Broad es van defensar indicant que ells seguien una via paral·lela que qua-si va coincidir en el temps amb la de Doudna i Charpentier. Final-ment, a començament de 2017, un tribunal als EUA va rebutjar la demanda d’invasió de Berkeley i

«EL SALT DELS

EXPERIMENTS PRECLÍNICS,

AMB ANIMALS DE

LABORATORI, A CLÍNICS,

AMB PACIENTS, HA DE

FER-SE AMB LA MÀXIMA

CAUTELA»

Enlacomunicaciódelsresultats,laformaieltempsenquèesco-muniquen,elpaperdequiexplicalahistòriaielscanalsdecomu-nicacióques’utilitzentenenconseqüènciesrellevantsperatotelprocés.

Sean

Win

ters

Page 5: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

Núm.97 MÈTODE 39

#Biotec

MONOGRÀFIC

va confirmar que el propietari de la patent era l’Institut Broad. Aquest litigi es va veure complicat amb l’aparició d’una re-visió sobre el tema, escrita per Eric Lan-der, director del Broad, qui obertament va prendre partit per Feng Zhang, inves-tigador del seu centre i va desdibuixar el paper representat per Doudna i Charpen-tier (Lander, 2016). L’article va ser contestat per les investigadores en altres mitjans (Vence, 2016).

De nou la comunicació dels re-sultats, la forma i el temps en què es comuniquen, el paper de qui explica la història i els canals de comunicació que s’utilitzen tenen conseqüències rellevants per a tot el procés.

■■ LACOMUNICACIÓDECRISPR

L’any 2013 no sols es demostra l’eficàcia de les CRISPR per primera vegada per a editar cèl·lules humanes o de ratolí, sinó que s’usen de manera pionera per a produir ratolins i peixos zebra mutants. Tots aquests descobriments i aplicacions apleguen mol-tes troballes, de ciència bàsica, realitzades des dels anys vuitanta per microbiòlegs, bioquímics i biòlegs molecu-lars. Van ser ells els que, amb els seus treballs anteriors, van permetre que la nova tecnologia s’escampara de cap a cap del món (Mojica i Montoliu, 2016).

Les eines CRISPR s’han usat des de 2013 en pràctica-ment tots els camps, des de la biologia a la biotecnologia, passant per la biomedicina. Precisament en aquest camp, a començament de 2016 es van publicar tres articles in-dependents, però relacionats, que proposaven una nova via d’administració de les eines CRISPR en animals de laboratori, en ratolins model d’una malaltia degenerati-va greu, com és la distròfia muscular de Duchenne (Nel-son et al., 2016). En aquests treballs es va comunicar, per primera vegada, que era possible restaurar el gen mutat causant d’una malaltia congènita en un nombre signifi-catiu de cèl·lules de l’òrgan afectat, les fibres musculars en aquest cas, obrint la possibilitat d’usar CRISPR com a eines de teràpia gènica somàtica, per a corregir la mu-tació en les cèl·lules afectades. Sens dubte la comunica-ció d’aquests treballs ha generat unes enormes expectati-ves entre els milions de pacients afectats, arreu del món, per alguna malaltia de base genètica. No obstant això, el salt dels experiments preclínics, amb animals de labora-tori, a clínics, amb pacients, ha de fer-se amb la màxima cautela. Encara no controlem bé el procés de correcció

dels gens mutats. La precisió de les eines CRISPR no es reprodueix en els sistemes de reparació cel·lulars que s’encarreguen de restaurar el tall en l’ADN. Aquests sis-temes de reparació són propensos a gene-rar molta variabilitat genètica, molts tipus diferents de molècules d’ADN, entre els quals sol haver-hi la seqüència correcta

desitjada, però que no apareix de forma única. Aquesta incertesa, aquesta indeterminació genètica en la correcció de les mutacions en gens específics, es pot constatar perfectament en qualsevol experi-ment d’edició genètica realitzat en animals, en ratolins (Serug-gia, Fernández, Cantero, Pelczar i Montoliu, 2015) i també en embri-ons humans (Liang et al., 2015).

Experiments molt recents sem-blen suggerir que el mosaïcisme (coexistència en un mateix indivi-du de dues o més poblacions de

cèl·lules amb distinta composició genètica) podria con-trolar-se en embrions humans, encara que el treball pi-oner en què es va descriure la correcció genètica de la mutació en un gen associat a una cardiomiopatia con-gènita (Ma et al., 2017) ha estat ja contestat per diver-sos laboratoris que han suggerit explicacions alternati-ves, menys optimistes, per a explicar aquesta aparent eliminació de la incertesa genètica. És possible que el mateix sistema de correcció genètica haja inhabilitat la possibilitat d’analitzar les mutacions de la forma en què els investigadors inicialment ho van plantejar, fent-los creure que la mutació estava corregida en el gen, quan en realitat eren incapaços de detectar el gen mu-tat (Egli et al., 2017). De nou, un tema de comunicació d’uns possibles avantatges i solucions a un problema genètic potser haurà de revisar-se a la llum de nous resultats i noves interpretacions de resultats anteriors.

D’altra banda, hi ha la possibilitat que les eines CRISPR tallen l’ADN en seqüències semblants, no idèntiques, a les inicialment planejades. Aquesta possibilitat ha anat reduint-se a mesura que s’anaven dissenyant guies més específiques amb programes bio informàtics més poderosos. De fet, aquests talls en altres llocs del genoma són molt rars o inexistents en experiments en animals (Seruggia et al., 2015). Per això va sorprendre tant la publicació d’uns investiga-dors nord-americans, apareguda a mitjan 2017, en la qual es relatava l’existència de milers de mutacions inesperades en ratolins després d’un experiment d’edi-ció genètica amb CRISPR (Schaefer et al., 2017). La

Lesxarxessocials i l’anomenadaciènciaober-ta(open science),permitjàd’articlespublicatsenblogs,hanesdevingutessencialsperades-cobrirlafalsedatd’algunsresultats.

«LES EINES CRISPR S’HAN

USAT DES DE 2013 EN

PRÀCTICAMENT TOTS ELS

CAMPS, DES DE LA BIOLOGIA

A LA BIOTECNOLOGIA»

Gre

gEm

mer

ich

Page 6: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

40 Núm.97MÈTODE

#Biotec

MONOGRÀFIC

difusió d’aquest article va desfermar una gran polè-mica internacional, perquè desactivava totes les espe-rances terapèutiques posades en mans de les CRISPR. Qui voldria usar una estratègia terapèutica associada a l’aparició de milers de mutacions de manera inespera-da, descontrolada?

Aquest nou problema de comunicació va arribar a afectar el valor de les accions de les empreses que co-titzen en borsa i es dediquen a l’edició genètica, que es van desplomar davant d’uns resultats tan negatius. Només que no eren certs. Van passar pocs dies fins que van començar a acumular-se les evidències i ex-plicacions alternatives que demostraven que els autors haurien usat el genoma de ratolins diferents dels ini-cialment usats en l’experiment d’edició genètica per a analitzar les seqüències d’ADN (Iyer et al., 2018). I, com que eren distints, tots els canvis que es posaven

de manifest i que es van atribuir en la publicació a problemes d’especificitat derivats de l’ús de les eines CRISPR tenien una explicació molt més senzilla: s’ha-via usat informació genètica errònia, d’un altre tipus de ratolins molt semblant, però no idèntic, a l’usat en l’experiment inicial. En aquest cas, les eines de comu-nicació social, les xarxes socials, els blogs, van ser es-sencials per a contrarestar i proposar ràpidament una explicació alternativa als aparents resultats negatius reportats per l’article. Així, en poques setmanes s’ha-via passat de l’esglai inicial al rubor i cert ridícul dels investigadors implicats, l’error de principiants dels quals en comparar dues soques de ratolí distintes va estar a punt de destronar totalment les eines CRISPR del lloc privilegiat que ocupaven, i continuen ocupant, en el tractament de malalties de base genètica, per a la teràpia gènica.

L’any2013nosolsesdemostral’eficàciadelesCRISPRperprimeravegadaperaeditarcèl·luleshumanesoderatolí,sinóques’usendemanerapioneraperaproduirratolinsipeixoszebramutants.

Co

ncha

Mol

ina

Co

ncha

Mol

ina

Page 7: LA COMUNICACIÓ DE L’EDICIÓ GENÈTICA · Llegint l’explosió de textos que han aparegut en els úl-tims quatre o cinc anys sobre les eines d’edició genè-tica CRISPR (sigles

Núm.97 MÈTODE 41

#Biotec

MONOGRÀFIC

També les xarxes socials i l’anomenada ciència ober-ta (open science), a través d’articles publicats en blogs, van ser essencials per a descobrir la falsedat d’uns re-sultats que va publicar al maig de 2016 un equip in-vestigador xinès, que va anunciar haver descobert unes noves eines d’edició genètica aparentment molt millors que les CRISPR. Però la nova eina, denominada NgA-go, només pareixia funcionar en el laboratori que la va descriure. En dos mesos només ja van aparèixer les pri-meres crítiques en diversos blogs i poc de temps des-prés tots els investigadors del món estaven comprovant que els resultats publicats no eren reproduïbles (Khin, Lowe, Jensen i Burgio, 2017). Finalment, a l’agost de 2017, davant del clamor general suscitat, la revista va retirar la publicació.

Xina no sols ha estat esguitada per fraus com el cas NgAgo. Des d’aquest país han arribat també els experi-ments pioners realitzats amb CRISPR sobre embrions humans (Liang et al., 2015), explorant els límits de la tècnica a fi de corregir determinades mutacions i cons-tatant, com ja havia ocorregut en la resta d’espècies tes-tades, la incertesa dels resultats i fenòmens com el mosa-ïcisme genètic i la possibilitat d’alterar altres seqüències del genoma, semblants a la diana. I també des de Xina hem conegut, inicialment a través de notes de premsa, amb resultats en part publicats, el seu lideratge mundial en la cursa per utilitzar les eines CRISPR per a tractar pacients, modificant genèticament limfòcits extrets de la sang de malalts de càncer (Su et al., 2016). No obstant això, el primer pacient tractat in vivo, directament, amb eines d’edició genètica, encara que foren ZFN en aquest cas, no CRISPR, ha estat un nord-americà a Califòrnia, dins d’un assaig clínic aprovat als EUA que vam conèi-xer al novembre de 2017.

En aquest article he relatat que els temes de comuni-cació han impactat de manera molt rellevant en l’evolu-ció, coneixement i aplicació de les noves eines d’edició genètica CRISPR. Igualment, els aspectes comunicatius més polèmics. En especial la comunicació d’aquells resultats negatius aparentment descoratjadors, que han aparegut diverses vegades en la curta història de l’edició genètica. Però això igualment ha propiciat una miríada de respostes immediates per part d’altres investigadors que, usant tots els canals de comunicació al seu abast, han aconseguit revertir el pessimisme o les falses bones expectatives d’uns resultats fins col·locar-los en la seua justa mesura, per a l’adequada comprensió de la resta d’investigadors i de la societat en general.

REFERÈNCIESCong, L., Ran, F. A., Cox, D., Lin, S., Barretto, R., Habib, N., … Zhang, F.

(2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, 339(6121), 819–823. doi: 10.1126/science.1231143

Egli, D., Zuccaro, M., Kosicki, M., Church, G., Bradley, A., & Jasin, M. (2017).

Inter-homologue repair in fertilized human eggs? BioRxiv, 28 d’agost de 2017. doi: 10.1101/181255

Fernández, A., Josa, S., & Montoliu, L. (2017). A history of genome editing in mammals. Mammalian Genome, 28(7–8), 237–246. doi: 10.1007/s00335-017-9699-2

Gasiunas, G., Barrangou, R., Horvath, P., & Siksnys, V. (2012). Cas9-crRNA ribonucleoprotein complex mediates specific DNA cleavage for adaptive im-munity in bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 109(39), E2579–E2586. doi: 10.1073/pnas.1208507109

Iyer, V., Boroviak, K., Thomas, M., Doe, B., Ryder, E., & Adams, D. (2018). No unexpected CRISPR-Cas9 off-target activity revealed by trio sequencing of gene-edited mice. BioRxiv, 9 de febrer de 2018. doi: 10.1101/263129

Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012). A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bac-terial immunity. Science, 337(6096), 816–821. doi: 10.1126/science.1225829

Khin, N. C., Lowe, J. L., Jensen, L. M., & Burgio, G. (2017). No evidence for genome editing in mouse zygotes and HEK293T human cell line using the DNA-guided Natronobacterium gregoryi Argonaute (NgAgo). PLOS One, 12(6), e0178768. doi: 10.1371/journal.pone.0178768

Lander, E. S. (2016). The heroes of CRISPR. Cell, 164(1–2), 18–28. doi: 10.1016/j.cell.2015.12.041

Liang, P., Xu, Y., Zhang, X., Ding, C., Huang, R., Zhang, Z., … Huang, J. (2015). CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygo-tes. Protein Cell, 6(5), 363–372. doi: 10.1007/s13238-015-0153-5

Ma, H., Marti-Gutierrez, N., Park, S.-W., Wu, J., Lee, Y., Suzuki, K., … Mitali-pov, S. (2017). Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature, 548(7668), 413–419. doi: 10.1038/nature23305

Mali, P., Yang, L., Esvelt, K. M., Aach, J., Guell, M., DiCarlo, J. E., … Church, G. M. (2013). RNA-guided human genome engineering via Cas9. Science, 339(6121), 823–826. doi: 10.1126/science.1232033

Mojica, F. J., Díez-Villaseñor, C., García-Martínez, J., & Soria, E. (2005). In-tervening sequences of regularly spaced prokaryotic repeats derive from fo-reign genetic elements. Journal of Molecular Evolution, 60(2), 174–182. doi: 10.1007/s00239-004-0046-3

Mojica, F. J., & Montoliu, L. (2016). On the origin of CRISPR-Cas technology: From prokaryotes to mammals. Trends in Microbiology, 24(10), 811–820. doi: 10.1016/j.tim.2016.06.005

Nelson, C. E., Hakim, C. H., Ousterout, D. G., Thakore, P. I., Moreb, E. A., Castellanos-Rivera, R. M., … Gersbach, C. A. (2016). In vivo genome editing improves muscle function in a mouse model of Duchenne muscular dystro-phy. Science, 351(6271), 403–407. doi: 10.1126/science.aad5143

Schaefer, K. A., Wu, W. H., Colgan, D. F., Tsang, S. H., Bassuk, A. G., & Maha-jan, V. B. (2017). Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo. Nature Methods, 14(6), 547–548. doi: 10.1038/nmeth.4293 (Retractat en 2018, Nature Methods, 15, 394. doi: 10.1038/nmeth0518-394a).

Seruggia, D., Fernández, A., Cantero, M., Pelczar, P., & Montoliu, L. (2015). Functional validation of mouse tyrosinase non-coding regulatory DNA elements by CRISPR-Cas9-mediated mutagenesis. Nucleic Acids Research, 43(10), 4855–4867. doi: 10.1093/nar/gkv375

Smithies, O., Gregg, R. G., Boggs, S. S., Koralewski, M. A., & Kucherlapati, R. S. (1985). Insertion of DNA sequences into the human chromosomal be-ta-globin locus by homologous recombination. Nature, 317(6034), 230–234. doi: 10.1038/317230a0

Su, S., Hu, B., Shao, J., Shen, B., Du, J., Du, Y., …, Liu, B. (2016). CRIS-PR-Cas9 mediated efficient PD-1 disruption on human primary T cells from cancer patients. Scientific Reports, 6, 20070. doi: 10.1038/srep20070

Vence, T. (2016, 19 de gener). “Heroes of CRISPR” disputed. The Scientist. Consultat en https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/ 45119/title/-Heroes-of-CRISPR--Disputed

Lluís Montoliu. Investigador científic del CSIC del Departament de Biologia Molecular i Cel·lular del Centre Nacional de Biotecnologia (CNB-CSIC) i del Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa en Malalties Rares (CIBERER-ISCIII), Madrid (Espanya). El seu equip ha estat pioner a Espanya en l’ús d’eines CRISPR per a investigar, per mitjà de models animals, malalties huma-nes rares com l’albinisme. Fundador en 2006 de la Societat Internacional de Tecnologies Transgèniques (ISTT), organització de la qual va ser president fins a 2014. Actualment presideix la Societat Europea d’Investigació en Cèl·lules Pigmentàries (ESPCR) i és membre del comitè d’ètica del CSIC i del panell d’ètica del Consell Europeu d’Investigació (ERC). [email protected]

Age

ncia

Sin

c

Sfo

rRes

earc

h