En esta entrada haremos lo posible por resumir la historia que, gracias a los descubrimientos de muchísimos científicos e investigadores, nos llevaron hasta la creación de CRISPR-Cas9, una tecnología de manipulación genética sin precedentes.
En los albores de los años 80, un grupo japonés, explorando el gen de Escherichia coli, tropezó con una revelación que desencadenaría la revolución genética. En el final de dicho gen, identificaron una secuencia de ADN con repeticiones directas de 29 pares de bases, entrelazadas con secuencias espaciadoras de 32 pares de bases. Estos fragmentos, denominados Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), permanecieron en las sombras hasta que Francisco Juan Martínez Mojica en Alicante, España, y Ruth Jansen, en los inicios del nuevo milenio, los bautizaron y revelaron su presencia en diversas bacterias y arqueas.
El descubrimiento crucial surgió en 2005 cuando el grupo de Mojica identificó que las secuencias espaciadoras en CRISPR compartían homología con el ADN de fagos y plásmidos. Este hallazgo sugería que CRISPR/Cas constituía la respuesta inmune adaptativa de las bacterias, incorporando fragmentos de ADN invasor para defenderse contra fagos y transferencia horizontal de plásmidos.
Emmanuelle Charpentier, un nombre que resonaría en la historia genética, ingresó al escenario en 2011. Descubrió un ARN pequeño complementario al crARN, al que llamó trans-activating CRISPR RNA (tracrARN). La unión de tracrARN y crARN formó un complejo con la enzima Cas9, revelando una clave esencial para dirigir la acción de CRISPR/Cas9 hacia secuencias específicas de ADN.
En ese mismo año, Virginijus Siksnys en Lituania demostró que los componentes CRISPR/Cas de Streptococcus thermophilus funcionaban efectivamente en Escherichia coli, señalando la versatilidad del sistema.
El año 2012 marcó un hito con dos publicaciones independientes que esclarecieron el mecanismo subyacente de CRISPR/Cas9. El grupo lituano de Gasiunas y colaboradores corroboró la acción específica del crARN in vitro, identificando regiones cruciales en la enzima Cas9. Al mismo tiempo, Charpentier y Jennifer Doudna en Berkeley replicaron estos resultados y simplificaron el sistema a dos componentes, el crARN y la Cas9, ofreciendo una herramienta más manejable y poderosa para la ingeniería genética.
La expansión del potencial de CRISPR no se detuvo ahí. En 2013, Feng Zhang del Broad Institute y George Church de Harvard llevaron CRISPR/Cas9 a células humanas, demostrando que esta herramienta podía funcionar eficazmente en nuestro genoma. Esta capacidad de manipulación genética específica abrió la puerta a una amplia gama de aplicaciones, desde la corrección de enfermedades genéticas hasta la modificación de características en organismos diversos.
Esta asombrosa saga culminó en un profundo reconocimiento científico, con Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna galardonadas con el Premio Nobel de Química en 2020 por su contribución pionera a la revolución CRISPR. Desde su descubrimiento en el genoma de Escherichia coli hasta la actualidad, CRISPR ha evolucionado de un misterioso patrón de ADN a una herramienta omnipotente que redefine los límites de la ingeniería genética y promete cambiar el curso de la medicina y la biología
Te compartimos algunas de nuestras referencias
Zurita, M. (2021). El sistema CRISPR/Cas, crónica de un premio Nobel anunciado. Educación química, 32(3), 3-13.
¿Qué opinas? ¿Te gustaría saber algo más? ¿Tienes más información que aportar?