En 2015, la revista Science declaró como el gran descubrimiento del año una herramienta de edición genética denominada CRISPR. En todo el mundo de las ciencias de la vida se sintió la llegada de esta tecnología como una auténtica revolución, dado que permite activar, silenciar o corregir los genes de cualquier célula, y hacerlo de forma sencilla, rápida, eficaz y barata. Sus aplicaciones abarcan numerosos ámbitos, incluyendo la mejora de cultivos, la erradicación de plagas, la investigación y el desarrollo de nuevos medios de diagnóstico, prevención y tratamiento de enfermedades, entre otros. El premio Princesa de Asturias de Investigación de ese año también reconoció el invento premiando a Jennifer Doudna y Emmanuel Charpentier, las dos investigadoras que habían puesto a punto la herramienta. Fuera quedó Francisco Martínez Mojica, un microbiólogo español que puso los primeros peldaños en el camino que llevó a esta tecnología, simplemente porque nadie en el jurado lo sabía.

Francisco Martínez Mojica, microbiólogo descubridor del sistema CRISPR

Ignacio Fernández Bayo | Periodista científico

Para sorpresa general, en enero de 2016, un artículo denominado “Los héroes de CRISPR”, publicado en la revista Cell, revelaba que el origen de esta extraordinaria herramienta se encontraba en Alicante y que era el fruto de la investigación pionera de un español, hasta entonces desconocido. Casi un tercio del artículo estaba dedicado a Mojica, y de la noche a la mañana se vio catapultado a la fama, reclamado por todas partes para ser entrevistado o para impartir conferencias por toda España y también por el extranjero. Después, su nombre empezó a sonar como firme candidato al Premio Nobel. Nadie duda de que, antes o después, el sistema CRISPR recibirá el galardón, aunque la lista de pretendientes al mismo es larga, porque el proceso para su desarrollo también lo ha sido y está jalonado por aportaciones importantes de una veintena de investigadores de todo el mundo. Se sabe que Mojica viene siendo nominado cada año por varios proponentes, pero nadie puede anticipar qué decidirá la Academia sueca cuando llegue el momento. El dice sentirse ya suficientemente reconocido con los premios que se le han entregado desde entonces y el aprecio de la comunidad científica.

PREGUNTA: ¿Le quita el sueño el Nobel?

RESPUESTA: No, no. Estaría muy ido. En octubre me molestan los periodistas y hasta se cuelan en mi despacho. Por eso, esos días me quedo en casa. Yo les digo que el día que lo concedan se llevarán un disgusto porque se lo darán a alguien que vive a miles de kilómetros de aquí. De todos modos, después de dos o tres años con la misma cantinela me di cuenta de que llegaba el día y me ponía nervioso. No vale la pena hacerse ilusiones con algo que tiene una probabilidad tan remota.

P: ¿Por qué no se ha concedido aún el premio a CRISPR cuando todo el mundo apostaba por ello?

R: Yo creo que están esperando a las aplicaciones médicas, porque parece que se concederá el de Medicina, pero es justamente ahí donde CRISPR es aún un futurible, con bastantes expectativas de que la cosa vaya bien, pero que tardará. Y luego está el problema de las patentes entre el Instituto Broad, del MIT, en Estados Unidos, y Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier en Europa.

P: ¿No podría haber dos premios, uno en Química y otro en Medicina? Al fin y al cabo, su descubrimiento era más básico, más cercano a la bioquímica.

R: Sería extraño porque lo que más ha llamado la atención son las aplicaciones médicas, que creo que es lo que están esperando. Si hay un Nobel para CRISPR lo más probable, que no creo que sea lo más justo, será por Medicina.

P: Aparte del merecimiento, España carece de una estructura de presión, no ejerce de lobby, que es muy importante en el Nobel.

R: Es fundamental, por suerte o por desgracia. Hay que hacer una presión sutil, hacer que llegue la información a quienes deciden. Esto se ha intentado hacer en algún momento. Cuando Carmen Vela era secretaria de Estado, estuvo apostando fuerte, moviéndose mucho y en esa época fui invitado por las embajadas españolas en países como Japón, China, Suecia, Gran Bretaña.

P: La revolución CRISPR parece que va más lenta de lo que se decía hace 4 o 5 años.

R: Si miras a nivel de publicaciones la revolución sigue en la misma línea exponencial.

P: Pero lo que interesan son las aplicaciones.

R: Las aplicaciones es lo que le interesa a todo el mundo. Cuando empieza a subir el número de publicaciones de algo siempre llega un momento en que se estabiliza y luego baja. Cuando apareció la edición genética se reavivó durante unos años, y cuando parecía que la línea iba a caer surgió otra aplicación, como es el diagnóstico molecular, y así sigue porque han surgido otras herramientas que mejoran mucho esas aplicaciones.

P: ¿Qué otras aplicaciones aparecen?

R: Donde CRISPR es ya una realidad es en plantas. Todo lo que es mejora genética de plantas se está haciendo desde hace ya mucho tiempo con un éxito increíble para mejorar la productividad, hacer plantas resistentes a bacterias, virus, hongos. Y no son, o no deberían llamarse, transgénicas porque no llevan material genético de otras especies o de otra variante. De hecho, en Estados Unidos se concluyó legalmente que no eran organismos modificados genéticamente y en Europa alguien del Tribunal Superior de Justicia dijo que iba a ir en la misma línea, pero tres meses más tarde salió el decreto que lo considera transgénico. Es decir, que si con CRISPR silencias un gen o cambias una base por otra también se considera transgénico. Es alucinante.

P: ¿Alguna de estas plantas que esté ya en el mercado se ha hecho con CRISP?

R: Se han hecho varias. La primera que se autorizó en EEUU fueron champiñones para inhibir una enzima que produce el pardeamiento después de cortarlo. Pero hay muchas más aplicaciones; por ejemplo, se puede utilizar para guardar información dentro de una bacteria o para usar bacterias como sensores, capaces de detectar con CRISPR una molécula. Sensores dentro de seres vivos o en el medio ambiente. Lo puedes meter dentro de una célula eucariota y ahí también sirve como un registro de cosas que ocurren en el organismo. Y con una pequeña aplicación puedes seguir el rastro de un embrión y ver de dónde vienen las células que lo forman, los linajes celulares etc. Siguen surgiendo nuevas herramientas y aplicaciones que eran impensables y hace que las publicaciones sigan subiendo de forma exponencial. Es sorprendente que no baje desde el año 2013, que es cuando empezó la subida bestial. Cada día se publican entre 15 y 20 nuevos estudios. Y todo, o casi todo, son aplicaciones

P: ¿Aún no se conocen todas sus potencialidades?

R: Está demostrado que CRISPR tiene un valor enorme en todo tipo de campos. Es una caja de herramientas, un conjunto de técnicas, que tiene aplicaciones en todas las áreas de ciencias de la vida y de la salud. Ha permitido duplicar la velocidad de crecimiento de plantas, o evitar que se tengan que usar plaguicidas o que crezcan plantas en ambientes en los que no podrían en países donde hay problemas de agua, de salinidad... eso se está resolviendo de forma sorprendente.

P: Pero en medicina la cosa va lenta.

R: Va lenta, como debe de ir en aplicaciones clínicas en humanos porque eso requiere ensayos clínicos, garantías de seguridad, de un perfeccionamiento de las herramientas para que no se produzcan errores, como ocurren en su origen. Hay que pulirlo. Hay problemas relacionados con el hecho de que CRISPR lo que hace es poner el cursor en el sitio donde se tiene que poner para rectificar algo, pero quien rectifica son los sistemas de reparación de la propia célula. Algunos de ellos son controlables; puedes dirigirlos más o menos al sitio donde quieres hacer el cambio, que son los basados en homología y tienes que meter la secuencia que quieres que introduzca. Y hay otros que son sistemas de reparación rebeldes, que hacen cambios descontrolados. Eso hace que además del cambio que quieres hacer haga otros.

P: Al principio no se vieron esos problemas.

R: Con las herramientas de antes se metían muchísimos errores, se producía el cambio que querías y otros diez más. A veces, las células se morían y no conseguías hacer los cambios que querías. De repente aparece una herramienta que produce el cambio que quieres y tiene muchos menos errores, pero los tiene. A nivel de investigación es fantástico, y para modificar animales y plantas genéticamente, pero a nivel de clínica todavía está muy lejos de poder hacer una terapia génica. Ahora se está más cerca pero no quiere decir que podamos poner una fecha en la que se vaya a estar aplicando de forma masiva.

P: ¿Ni siquiera un orden de magnitud?

R: Yo diría que menos de 10 años para algunas enfermedades, pero dentro de mi ignorancia, porque yo soy microbiólogo y trabajo con células procariotas, nada que ver con las eucariotas, que son mucho más complicadas. Pero también desde la microbiología se pueden buscar aplicaciones en salud, como en las enfermedades infecciosas. Algunas de ellas se producen por la infección de una bacteria normal por un virus que convierte en patógena a la bacteria, como ocurre con el botulismo, el tétanos, la difteria y otras. Mediante CRISPR se podría conferir inmunidad a esas bacterias.

P: ¿Se han hecho ya experimentos en humanos?

R: En 2015 se hicieron los primeros ensayos clínicos, y luego en 2016, 2017... Todos eran en China y no sabemos nada de los resultados. Eran con enfermos terminales de cáncer y si hubiera funcionado habría salido. En 2018 y 2019 empezaron ensayos clínicos en EE UU y Europa para cáncer y enfermedades de la sangre, como la anemia falciforme y la talasemia. Lo único que pretenden ver es si la técnica es segura, no si tiene efecto terapéutico. Están en fase 1. De estos se empiezan a tener resultados. Hay que hacer las cosas bien y contar con las autorizaciones pertinentes, revisiones de los comités de ética etc. Los anteriores eran precipitados.

P: En China han nacido ya incluso niños cuyo ADN había sido editado con CRISPR.

R: Por lo menos tres, unas mellizas, luego un tercero y se rumorea que había algún otro.

P: ¿Tenemos criterios éticos adecuados a CRISPR en la legislación actual?

R: Hay que revisarlos. La posibilidad de modificar genéticamente seres vivos se tiene desde hace un par de décadas, pero entonces no era preocupante porque no era tan accesible como ahora modificar seres humanos. El problema ético surge si se están cruzando algunas líneas rojas al hacer una modificación de embriones o de células germinales preembrionarias, para que ese individuo tenga una descendencia también modificada genéticamente. Creo que no hay ningún problema ético en usarlo en un adulto para curarle una enfermedad, pero es más discutible si se están generando en sus líneas de descendencia. Puede haber muchas opiniones que varíen en matices, pero la modificación genética de embriones ahora mismo no está justificada, como mínimo por cuestiones de seguridad. Partiendo de ahí habrá que plantearse en algún momento, cuando la técnica sea segura, si se usa o si se evita que la modificación pase a sus descendientes.

P: ¿Puede CRISPR ayudar en la lucha contra el coronavirus que provoca la covid-19?

R: Estoy convencido de que hay gente que está haciendo todo lo que se puede hacer contra el coronavirus, incluyendo el uso de esta herramienta, pero no sé ni quienes, ni cómo, ni dónde. El otro día vi que ya habían desarrollado un método de diagnóstico para detectar este y otros virus. Hasta ahora se hace con PCR. Con CRISPR se podrían modificar linfocitos B, los que producen nuestros anticuerpos para microorganismos que no inducían la formación de anticuerpos. Es una especie de vacunación y eso en principio se podría hacer con CRISPR para este caso.

P: ¿Cómo se podría hacer?

R: Se extraen leucocitos, se les modifica con CRISPR y se reinyectan. Eso para generar inmunidad frente al microorganismo. Eso se podría hacer, pero hay que tener muy claro cuáles son los componentes del virus que podrían provocar de forma eficaz esa respuesta. 

P: ¿En que está trabajando ahora?

R: Sigo haciendo investigación básica con CRISPR, intentando encontrar nuevos sistemas CRISPR/Cas para desarrollar mejores herramientas. Hay una enorme variedad de sistemas. Los hay que no solo cogen nuevos espaciadores de ADN sino de ARN, que cortan también ARN y otros que no cortan ADN sino solo ARN; sistemas que no son inmunes, sino que regulan la expresión génica del propio huésped... y dices ¡madre mía! ¿esto qué es? viendo la diversidad de sistemas que hay. Cada 5 años se publica una revisión de la clasificación de los sistemas CRISPR y la última acaba de salir hace unas semanas; y cada vez son muchos más y más diversos. Hay mucho por explorar y por descubrir y nosotros, inocentes que somos, tenemos la pretensión de encontrar algún sistema que sea distinto de los que hay.

P: Hay muchos, pero parece que todo está enfocado al Cas9...

R: Me lo preguntan mucho y he tenido que mirar por qué, y es simplemente que Cas9 fue la proteína que se propuso, en el 2012, como la herramienta de edición genética, gracias a que identificaron los componentes de un sistema de CRISPR que era el que tenía Cas9 para llevar a cabo un corte programable. Luego surgieron otros sistemas que tienen análogos, proteínas que hacen lo mismo con un gen distinto, que incluso funcionan mejor para algunas cosas, como Cas12a, Cas12b, Cas13 y Cas14... y estamos esperando los siguientes, pero fue la primera y por eso es la que se utiliza. Hubo un momento en que se llegó a hablar de 45 familias de proteínas distintas. Ahora no hay tantas, no llegan a 20, creo.

P: ¿Y cómo buscan nuevos sistemas CRISPR/Cas?

R: Tomamos muestras ambientales, de agua principalmente, extraemos todo el ADN después de filtrar y purificar para eliminar eucariotas, nos quedamos con el ADN de bacterias y con la parte vírica; hacemos metagenómica, secuenciación de todo eso, y buscamos sistemas CRISPR intentando que nos ilumine la Virgen porque eso mismo lo están haciendo todos los grandes centros de secuenciación del mundo.

P: ¿Cuál es el objetivo?

R: El objetivo es tener mucha suerte, que nadie haya secuenciado los ambientes que estamos secuenciando y por eso buscamos en zonas locales. Hay secuenciaciones y metagenomas ya de casi todos los tipos de ambientes; por lo tanto, la esperanza de encontrar algo nuevo, que no esté ya en manos de algún otro grupo, es muy remota, aunque sí que estamos encontrando algo. La gente se deja llevar por modas y por lo que es fácil de encontrar. Nosotros lo que tratamos de hacer es poner más imaginación y arriesgar más que los demás, y aplicar criterios distintos a los que aplican los demás. Casi todo el mundo lo que hace es buscar secuencias que se parezcan a Cas9 y a partir de ahí buscar una variante distinta. Nosotros vamos más allá, a ver si hay algo que recuerde a los sistemas CRISPR-Cas que sea distinto.

P: ¿Y en aplicaciones?

R: La idea es precisamente encontrar algún sistema que ofrezca ventajas. Por ejemplo, Cas9 es una proteína muy grande y eso a la hora de administrarla con un vector vírico a una célula eucariota o un organismo, está muy limitado porque no puedes meter cualquier cantidad de ADN dentro de un virus. Cas9 está más o menos en el límite, y si además tienes que meterle las guías, un molde para que vaya donde tiene que ir etcétera hay un problema. Disminuir el tamaño de la proteína tiene muchas ventajas. Si encontramos alguna análoga a Cas9 que sea pequeñita mejoraría mucho el desarrollo de una tecnología equivalente con todas sus aplicaciones. Luego se están descubriendo muchos otros sistemas, aparte de Cas9, que se pueden utilizar y ya se están utilizando para diagnóstico molecular, para detectar ARN o ADN, mediante tiritas de papel u otros sistemas.

P: Sigue siendo investigación básica que otros aprovecharán ¿no?

R: Bueno, me dicen a veces que soy tonto, por generar conocimiento para que otros lo aprovechen. Lo ideal es generar conocimiento y aprovecharlo uno mismo. Yo sinceramente no es mi pretensión, pero tampoco estaría mal. Si sale algo nuevo lo que haré es patentarlo, como hace todo el mundo y luego intentaré desarrollar o poner a punto alguna herramienta derivada de eso.

P: ¿Tiene ya alguna patente?

R: Patenté un sistema para detectar cuando una bacteria adquiere un nuevo espaciador. No pensé que sirviera más que para investigación; luego surgieron esas estrategias para utilizar CRISPR como sensor o grabadora y podría tener aplicación, pero nadie ha mostrado mucho interés todavía.