¿Y si a Dios le gusta las pipetas para conservar la naturaleza?

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Hace ya tiempo, una noche, mientras dormía soñé con DIOS o algo parecido, recuerdo un SER difuso vestido de blanco, así que mi percepción antropomorfa decidió que debía de ser Dios. Probablemente, si hubiera ido de rojo podría haber pensado que era Papa Noel, pero como iba vestido de pulcro blanco, mi cerebro se quedó con la primera opción.

En el sueño me decía algo similar a; OS VOY A AYUDAR A RESOLVER LOS PROBLEMAS DE LA BIODIVERSIDAD (ponerle voz de ultratumba para ambientarlo). De repente, en el sueño aparece el recién extinto delfín de Yangset nadando por mi habitación, una invasión de ratas y ratones devorando nidos de las aves isleñas y focas enfermas muriendo en las playas. En aquel el sueño, agitando la varita mágica, cual Harry Potter, logré solucionar cada uno de estos problemas y descansé plácidamente hasta el día siguiente. Por la mañana,  mi sorpresa fue mayúscula cuando apareció una pipeta y unas tijeras en la mesilla de mi habitación. –¿Y si esto es una señal divina?- En ese momento no supe si creer que el sueño me había iluminado, o este  duermevelas y la copiosa cena todavía estaba alterando mi percepción de la realidad.

Así que intenté ordenar ese amasijo de neuronas recordando el confuso sueño y esa potencial solución para estas especies amenazadas o extintas.

-¿Qué narices se puede hacer con un unas tijeras y una pipeta?-

mi cabeza continuó  divagando – 

 ¡claro que sí¡, con unas tijeras y unas pipetas  se podrían solucionar problemas de conservación,  ¿o no?.

En los últimos años, pero sobre todo en los últimos meses, cada vez se habla más de cómo la biología sintética, es capaz de editar el genoma de las especies, incluida la nuestra. Algunos estaréis pensando en transgénicos, y no vais muy desencaminados. Con la aparición de una nueva técnica de edición del genoma o su expresión genética (CRISPR/Cas9) se abre la posibilidad de trastear con las secuencias de numerosas especies, incluidas las especies silvestre, de una forma sencilla y además sin ser demasiado costoso. Eso quiere decir que podría estar al alcance de la mayoría de los laboratorios (¿serán las pipetas del sueño?), y no sólo de unas pocas instituciones o compañías privilegiadas, si es eso lo que nos da miedo.

“Conservar y recuperar especies amenazadas, evitar la extinción de especies o resucitar especies ya desaparecidas usando una pipeta de laboratorio, puede que no esté tan lejos de la realidad”

¿Pero qué es eso de CRISPR/Cas9?

Se basa en un proceso natural que se da en microrganismos procarióticos, y fue Francisco J. Mojica (para saber más de esta persona) , un investigador español (barramos para casa), que estableció la relación existente entre CRISPR y la inmunidad adaptativa en microorganismos procarióticos y de paso en crear las bases para que se desarrollara esta técnica. Después llegaron otros con más financiación y con más apoyo y lograron transformar estos conocimientos en una herramienta aplicada que ahora anda en fase de gresca por la patente (por si quieres curiosear sobre la guerra de patentes).

Muy resumido, se dice que esta técnica actúan como tijeras (¿serán las del sueño?) moleculares que cortan con precisión en lugares específicos del genoma. Esta técnica funciona de forma parecida a un editor de texto, permite cambiar letras en el texto (genoma) que están mal escritas, cambiar palabras enteras (genes) o incluso sustituir algunas palabras por sinónimos. CRISPR, es el acrónimo de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, y usando un ARN guía permite alcanzar una secuencia específica del ADN, allí actúa Cas9, una proteína capaz de romper el ADN. Después intervienen mecanismos de reparación del ADN, ya existentes en el mecanismo molecular, y que permiten insertar la nueva secuencia que se quiere incorporar.

Aquí tienes una descripción visual del proceso

Pero si te gusta más ver algo informal puedes ver este monólogo humorístico de Marco de Mesa en el FAMLAB 2016, del que te puedes hacer una idea de qué va esto del CRISPR/Cas9

Conservar con CRISPR/CAS9, algunas aplicaciones potenciales

Imaginemos como abordar con esta técnica algunos de los casos que aparecieron en el sueño. Si de repente aparece una enfermedad emergente en una población de focas (e.g. foca monje de Hawaii) de las que quedan pocos individuos y que ha perdido esa variante de resistencia a la enfermedad (un virus o una bacteria), es posible que esa población acabe desapareciendo o que sus efectivos poblacionales queden tan reducidos que por inercia llegue a extinguirse con el tiempo.

Si pudiéramos introducir individuos en esa población de focas con esa variante resistente a la enfermedad, es posible que pudiéramos evitar la extinción de esa especie amenazada o ayudar a su recuperación, ¿pero de donde saco individuos con esa variante resistentes, si han desaparecido?. Aquí es donde entraría CRISPR/Cas9 que podría aportar las herramientas necesarias para crear a partir de embriones de estas especies, individuos modificados con esas variantes genética resistente a la enfermedad. En este caso no estaríamos hablando estrictamente de transgénicos, ya que no estamos introduciendo un gen de otra especie, sino que estamos incorporando una variante ya existente en esa especie, pero que había desaparecido. Otra posibilidad, sería usar el gen de una especie próxima que sí es resistente, por ejemplo de la foca monje del mediterráneo e introducirlo en la foca monje de Hawaii que no lo tiene. O incluso, rizando el rizo imaginaros que fuera suficiente para detener la propagación de la enfermedad, que pudiéramos silenciar un gen, sin necesidad de modificar el genoma de la especie amenazada.

Monk Seal Pilikia

by Wolfram Burner  Foca monje de Hawaii, durmiendo la siesta (parece paisana)

Otro de las posibles utilidades es la de poder alterar genéticamente especies invasoras en islas. Los ratones y ratas introducidas en islas son las responsables de extinción de numerosas especies de plantas y animales. Si no cumplen algún papel ecológico o evolutivo, lo lógico es que se intenten eliminar de esas islas, para evitar los daños asociados. Los programas de erradicación y eliminación de estas especies invasoras suelen ser problemáticos, costosos y controvertidos por el uso de venenos y tóxicos. No olvidemos que estas aproximaciones de conservación también encendieron las críticas de muchos sectores sociales. Pero si pudiéramos introducir ratones a los que se le ha modificado una parte del genoma, y que esta modificación  sólo produjeran ratones machos (por ejemplo), implicaría que poco a poco la reproducción iría cesando  y la abundancia de estas poblaciones se reduciría. Los machos restantes irían muriendo con la edad, sin necesidad de tóxicos, utilizando una aproximación menos cruenta que el uso de venenos. En relativamente poco tiempo se conseguiría eliminar estos roedores y  revertir los ecosistemas de las islas a las condiciones naturales similares a las existentes antes de la llegada de estas especies invasivas.

http://www.scienceimage.csiro.au/image/1547 Mouse plagues erupt in the grain-growing regions of Australia causing massive disruption to communities and losses to farmers.

by Grant Singleton. Plaga de ratones

Quizás el paso más complejo podría ser resucitar una especies, pero entra dentro de las posibilidades. Sin entrar en juzgar si se debe hacer o no, supón que se considerara necesario resucitar al delfín de Yangset, se extinguió en 2006-2008, y las funciones ecológicas que tenía esta especie es este rio. Gracias a la información genética que se tiene de esta especie, se podría llegar a usar especies de defines emparentadas que podrían servir de base para ir editando el genoma y obtener el equivalente del extinto delfín de rio Yangset.

 

The Baiji or Yangtze River Dolphin

El delfín del río Yangtze (wikipedia.org)

¿Deberíamos ser tolerantes con está técnica de edición del genoma?

Elementalmente no estoy sugiriendo que esto sea la solución de todos los problemas, ni que debamos lanzarnos a la mínima oportunidad a editar el genoma de cualquier especie. Primero hay que agotar todas las alternativas clásicas que han dado excelentes resultados en conservación, y solo si no se consiguen los resultados esperados, entonces valorar los pros y los contras de usar esta nueva aproximación. Además esta técnica no está libre de críticas, ya que su gran potencial la hace tan versátil que es normal que genere temores.  He contado la parte bonita de estos casos de estudio, pero cuando se aplica una nueva técnica a casos reales puede conllevar situaciones de riesgo, e incluso llegar a convertirse en amenazas en vez de soluciones. Por ejemplo, si estos ratones modificados se hibridan con otras especies o logran colonizar otra isla o el continente, podría implicar la desaparición de estos ratones en otros lugares donde sí que deberían estar o la potencial desaparición de la otras especies a las que no pretendíamos controlar sus poblaciones. El problema no está en la técnica, sino en cómo se utilice y cómo gestionamos o minimizamos los riesgos. Por eso antes de negarnos a su uso, es importante que evaluemos uno a uno las potenciales implicaciones que pueden tener el uso de estas herramientas en cada circunstancia, para poder tomar decisiones adaptativas.

¿Deberíamos replantearnos el papel de la biología sintética para conservar la biodiversidad?

Al final será la sociedad la que tendrá que decidir los límites y los riesgos que estamos dispuestos a asumir. El principio de precaución aboga por no ser ni demasiado restrictivos y bloquearlas, ni demasiado tolerantes con estas nuevas técnicas. No deberíamos emocionarnos con su potencialidad sin valorar caso a caso los beneficios y los riesgos que cada aplicación puntual de la edición del genoma puede generar  sobre la biología, ecología, y la sociopolítica de cada proyecto y especie involucrada. Pero tampoco deberíamos dejarnos influenciar por algunos grupos de la sociedad, que sin información, ni formación científica tiendan imponer sus prejuicios y creencias. La sociedad tiene que involucrarse desde el principio en estas valoraciones y consideraciones y para lograrlo tiene que estar bien informada. Sólo de esta forma podremos valorar con rigurosidad científica los beneficios y los riesgos.

Esta discusión es lo que proponen un grupo de investigadores que han publicado una artículo en la revista Trends in Ecology and Evolution, tratando este tema. Así que no esta mal que empecemos a dialogar en voz alta y con espíritu constructivo sobre estos temas, sin fanatismos, sin miedos, pero con suficiente precaución para asegurarnos que tomamos las decisiones más adecuadas.

 ¿Generará esta técnica sentimientos encontrados de ecologistas, animalistas, e incluso de ecólogos y biólogos dedicados a la conservación?.

Es muy posible, algunos considerarán que esto es el colmo para un ecologistas que reniegan de la modificación del genoma (no es mi caso, como podréis intuir). Pero es posible que pueda levantarse una mañana con la paradoja de que la solución para la conservación de numerosas especies amenazadas, o de problemas ambientales podría pasar por editar el genoma de algunas de estas especies. Si finalmente estas técnicas acaba aceptándose para la conservación de la biodiversidad habrá que replantearse muchas cosas y estar dispuestos a dialogar, evaluar y valorar. Es posible que muchos profesionales y amantes de la naturaleza deban reciclar sus conocimientos y tener una visión constructiva de esta nueva realidad. Aquellos que ni siquiera estén dispuestos a valorar la potencial utilidad de estas nuevas herramientas, posiblemente le estarán haciendo un flaco favor a la conservación de la naturaleza y desaprovechando una potencial oportunidad.

 

Lions

by Greg Hewgill Zoo peculiar

 ¿Tendremos que replantearnos el  papel de los zoos?

Durante los últimos años la mayoría de los zoos han sido criticados, con más o menos razón, por sus escasa contribución en conservación, investigación y divulgación, pero con el advenimiento de esta nueva técnica de edición de genoma, es posible que los zoos se conviertan en actores más relevante en la conservación de la fauna, y que muchos de los conocimientos que han generado en estas instalaciones nos parezcan ahora más útiles para la conservación  de las especies de lo que inicialmente podíamos imaginar.

 

Sala n.º IV (Artrópodos) de la colección de Ciencias Naturales

Sala n.º IV (Artrópodos) de la colección de Ciencias Naturales

by Alba Rebollar Antúnez

Recuerdo que hace ya tiempo los Museos de Ciencias Naturales fueron duramente criticados, por su afán coleccionista. Sin embargo, en las últimas décadas han sido actores clave para afianzar el conocimiento genético y evolutivo de la biodiversidad del planeta, ya que poseían los recursos biológicos necesarios para hacer estos estudios. Quizás pensar que todo es blanco o negro facilita tener una opinión, pero no ayuda a tener una buena información. Si valoramos, los pros y los contras de cada aproximación es posible que encontremos las vías para minimizar los costes y fomentar los beneficios del conocimiento sin tener miedo a la nuevas oportunidades.

Pensar que todo es blanco o negro puede facilita tener una opinión, pero no siempre ayuda a tener una buena información. Si valoramos, los pros y los contras de cada aplicación particular es posible que encontremos las vías para minimizar los costes y fomentar los beneficios del conocimiento.

Días después de mi sueño me enteré que mi hija había metido la bata del laboratorio en la lavadora y sacó de los bolsillos una pipeta y las tijeras que tenía dentro…

Una lástima había empezado a cenar un poco menos para evitar las pesadillas y me llegué a plantear que quizás Dios me había mandado un mensaje…

 

Referencia

Piaggio, Antoinette J. et al. 2017. Is It Time for Synthetic Biodiversity Conservation? Trends in Ecology & Evolution 32: 97 – 107

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  Jota Blanco

              @biodiversal

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