¿Se acerca la era de los bebés “genéticamente modificados”?
¿Te disgustan especialmente los malolientes mosquitos que te mantienen despierto? No te preocupes, tal vez en el futuro, ya sean los zumbidos de los mosquitos, la comida en tu plato, la mascota acurrucada a tus pies, las plantas de tu jardín o incluso las células de tu cuerpo, el cerebro y el cuerpo de tu hijo, estos Todo se puede modificar mediante tecnología de ingeniería genética para evitar que los mosquitos chupen sangre, fortalecer las plantas, hacer que las mascotas sean más inteligentes y que usted y sus hijos estén más sanos.
¿La era de los “bebés de diseño”?
Muchas obras de ciencia ficción mencionan a menudo el concepto de "bebés de diseño". Por ejemplo, los fanáticos de la ciencia quieren controlar el mundo. Comenzaron con un feto, dotándolo de características de superpoderes, y nació un bebé con superpoderes hechos a medida.
Hasta cierto punto, estas cosas que antes eran imposibles ahora están a nuestro alcance. Se basa en una tecnología de edición de genes "global" (eliminando y añadiendo fragmentos de ADN específicos) llamada sistema CRISPR/Cas9. Si la tecnología se vuelve más sofisticada, los bebés podrían modificar sus genes según sea necesario antes de nacer.
En 2015, investigadores chinos utilizaron óvulos fertilizados que no podían convertirse en bebés para la investigación, y luego utilizaron el sistema CRISPR/Cas9 para cortar el gen HBB humano en los óvulos fertilizados, porque las mutaciones del gen HBB pueden causar beta talasemia. Le inyectaron 86 óvulos fertilizados, de los cuales 71 sobrevivieron. De las 54 muestras analizadas, a 28 óvulos fertilizados se les cortó el HBB. En este punto, la idea de editar genes en embriones humanos se hizo realidad.
Se han aplicado tecnologías relacionadas a plantas y animales, y es sólo cuestión de tiempo antes de que se puedan editar genes humanos. Sin embargo, el logro puede generar controversias legales y éticas.
Un nuevo método de edición genética
Aunque modificar artificialmente el ADN humano no es nada nuevo en realidad, nunca ha existido una tecnología tan precisa y eficiente como el sistema CRISPR/Cas9 Alter human DNA. Entonces, ¿qué es el sistema CRISPR/Cas9? ¿Cómo logra este trabajo pequeño pero preciso?
De hecho, el sistema CRISPR/Cas9 en sí es un sistema de defensa, una herramienta utilizada por algunas bacterias para hacer frente a los virus invasores, pero los científicos han descubierto que este sistema se puede transformar fácilmente en una herramienta de edición de genes.
Primero, los científicos tomaron prestado un virus inofensivo que actúa como una "cinta transportadora" para importar ARN guía, proteínas de empalme y fragmentos de ADN alternativos a las células. El ARN guía y la proteína de empalme se unirán luego a una ubicación específica del ADN objetivo, donde la proteína de empalme cortará el ADN de doble hebra, pero la propia célula tiene la capacidad de reparar el ADN e intentará encontrar fragmentos de ADN similares. como plantillas para reparar esta fractura. Si el fragmento de ADN de reemplazo es similar al fragmento original, la célula instalará el fragmento de ADN de reemplazo en la rotura. Entonces, al suministrar ADN diferente para reparar la rotura, se pueden modificar los pares de bases, eliminar una secuencia o agregar un gen completamente nuevo, etc. De esta forma se completa la modificación genética.
Al usarlo, podemos ver qué está haciendo un gen en una etapa determinada y "apagar" fácilmente la expresión genética. Puede introducir mutaciones específicas para descubrir qué hace que una célula sea cancerosa o que la gente la contraiga; enfermo; también puedes modificar los genes de plantas y animales para crear perros policía y maíz más musculosos y resistentes a la sequía.
Construir genes utilizando métodos tradicionales en el laboratorio no sólo es engorroso sino también costoso. El sistema CRISPR/Cas9 tiene un costo relativamente bajo y es un método de edición de genes relativamente simple y preciso. Pocos años después de su invención, tuvo un enorme impacto en el campo de la investigación biomédica. Algunos científicos creen que el sistema CRISPR/Cas9 algún día podría ayudar a tratar una variedad de enfermedades genéticas, como -
La hipótesis de los bebés sin defectos de nacimiento
Cada familia quiere tener sus propios hijos Sea saludable y feliz. Para los futuros padres, la mayor preocupación es la salud del feto. Los métodos para determinar enfermedades fetales incluyen pruebas prenatales (como la detección de mutaciones genéticas que causan enfermedades durante el embarazo) y el diagnóstico genético previo a la implantación, es decir, la detección de embriones fertilizados in vitro. Sólo si se tiene la certeza de que no habrá problemas con el embrión se implantará en el útero de la madre.
Actualmente, el diagnóstico genético preimplantacional puede detectar miles de enfermedades genéticas graves.
Sin embargo, si un niño hereda el riesgo de padecer dos o más enfermedades, el diagnóstico genético preimplantacional se vuelve poco práctico. Debido a que 3/4 de los embriones pueden no ser adecuados para los riesgos de las dos enfermedades, y solo unos pocos embriones pueden desarrollarse con éxito cada vez que se realiza una FIV, es obviamente imposible extraer 3/4 de los embriones. De hecho, incluso los pocos embriones que se desarrollan con éxito pueden tener mutaciones genéticas que causan enfermedades.
En este caso, en lugar de comprar un billete de lotería y esperar dar a luz a un bebé sano, es mejor utilizar el sistema CRISPR/Cas9 para editar los genes de un embrión para reparar lo "malo". ADN para que el embrión no se dañe.
Podría alterar permanentemente los genomas de nuestros descendientes para eliminar enfermedades. Mejorar la salud de los bebés que nacen con defectos de nacimiento añadiendo genes "buenos" o genes mutados podría llevar a vidas más largas, saludables y felices.
Tratamiento del herpes
Los virus acechan en el cuerpo de todas las personas. Por ejemplo, es probable que en algún momento hayas sido infectado con el virus del papiloma humano. El virus del papiloma humano inserta su propio ADN en el genoma de una célula, lo que le permite permanecer oculto durante décadas. Si algo sale mal con su sistema inmunológico, puede activarse e infectar más células. Las consecuencias pueden ser fatales: el virus del papiloma humano puede causar enfermedades del cuello, la garganta, el ano, el cuello uterino y más.
El virus del herpes simple puede hacer algo similar. Agregar una o más copias de su propio ADN a las células nerviosas sensoriales alrededor de la boca o los genitales puede causar llagas en la piel alrededor de la boca o los genitales. No sólo estos dos, sino varios otros virus comunes pueden utilizar este truco sucio para esconderse en su cuerpo.
Lo mejor que podemos hacer ahora es ayudar al sistema inmunológico a suprimir la actividad viral. Ahora, con el desarrollo del sistema CRISPR/Cas9, se ha producido un gran avance en el campo de la edición de genes. Múltiples estudios han demostrado que en un área pequeña del cuerpo, como alrededor de la boca, el sistema CRISPR/Cas9 puede "atacar" fácilmente al virus objetivo, el virus del herpes simple, y destruir genes virales en las células.
¿Los albores del tratamiento del SIDA?
Como todos sabemos, el VIH es un retrovirus astuto. Una vez que introduce su ADN en el genoma de la célula huésped, tiene un largo período de latencia y puede permanecer inactivo durante años. Si bien los médicos pueden ajustar los medicamentos antirretrovirales correspondientes para suprimir el virus, este puede revivir nuevamente si se suspende el tratamiento.
Entonces, ¿se puede utilizar el sistema CRISPR/Cas9 para tratar el SIDA?
Los neurocientíficos estadounidenses utilizaron el sistema CRISPR/Cas9 para eliminar el VIH en experimentos. Sin embargo, a diferencia del virus del herpes simple y del virus del papiloma humano, que sólo se distribuyen en una determinada parte, el VIH está oculto en las células T de la memoria humana (humanas). (un tipo de célula inmune), las células T de memoria están dispersas por todo el cuerpo, por lo que no es seguro que el sistema CRISPR/Cas9 pueda eliminar todos los virus del VIH.
Sin embargo, algunos científicos afirman que puede que no sea necesario eliminar el VIH de todas las células. Su idea es utilizar el sistema CRISPR/Cas9 y los medicamentos antirretrovirales existentes para restaurar el sistema inmunológico de las personas infectadas por el VIH y, en última instancia, curar el SIDA, pero aún es necesario profundizar y desarrollar la investigación.
Pero obviamente, cualquier tecnología de ingeniería genética tiene riesgos preocupantes, como la creación de bebés sanos, perros policía musculosos y ganado con cuernos en las granjas, lo que implicará cuestiones éticas y de bienestar animal a la hora de mejorar; Cuando las plantas se vuelven menos resistentes a la sequía, tolerantes a la sal o crecen más rápido, pueden comenzar a propagarse y convertirse en malezas invasoras, causando una variedad de problemas ecológicos, incluida la extinción de especies nativas. Quizás lo más controvertido es que los humanos pueden usar tecnología de edición genética para mejoras humanas no terapéuticas, como modificar genes para aumentar la masa muscular, la altura o la inteligencia, creando "bebés de diseño" únicos en las novelas.
La tecnología de la ingeniería genética está llena de controversias. La forma de abordar estas cuestiones parece tener que esperar a que el tiempo se compruebe.
(Este artículo proviene de Big Technology*Science Mystery Número 3 2016)