Tecnología

Modificación de genes crea reacción en cadena que puede alterar especies

Mutaciones que se dispersan por sí solas, creadas por científicos de UCSD

SAN DIEGO.- Científicos de la UCSD han sobrecargado un nuevo y poderoso gen gracias a la ingeniería tecnológica, activando un gen el cual se esparcirá por sí solo a través de un organismo, y posiblemente una especie entera. No obstante, aún quedan algunas medidas de seguridad por ser atendidas antes de que se amplíe este proceso tecnológico.

La tecnología empleada es una variante de un Corto Palíndromo con Intervalos Agrupados Regularmente en Repetición (CRISPR por sus siglas en inglés), el cuál se ha esparcido como fuego en el mundo de la biotecnología debido a que permite la edición precisa de una secuencia de genes hacia cualquier ubicación. El CRISPR fue utilizado recientemente por científicos del Salk Institute para remover VIH de células infectadas, actuando como tijeras moleculares.

Un grupo de científicos ya puso bajo el reflector a CRISPR, como sucedió con la introducción de la ingeniería de tecnología genética en los años 70, creando preocupaciones sobre un mal uso o consecuencias sin intención. Con el desarrollo de esta versión mucho más poderosa, las preocupaciones parecen haberse intensificado.

Mientras que el CRISPR tiene que ser trabajado de manera manual en cada secuencia, el método de "reacción de cadena mutagénica" desarrollado en UCSD actúa como un autocatalizador, el cuál copia la mutación de un cromosoma con el de su contraparte. Esto crea una búsqueda y reemplazo masivo para el genoma. Debido a que la secuencia alterada se dispersa hacia células reproductivas, el genoma es traspasado a cualquier descendencia que el organismo produzca. El rango de eficiencia del estudio fue de un 95%.

"La gran diferencia entre este tipo de mutación la mutación tradicional es que esta es activa en lugar de pasiva" mencionó el biólogo Ethan Bier, autor principal del estudio. El primer autor del estudio fue Valentino Gantz, quién descubrió la tecnología utilizada en el proceso.

Espécimen de una mosca donde su lado izquierdo fue mutado y el derecho fue dejado normal. Imagen: Ethan Bier/UCSD
Espécimen de una mosca donde su lado izquierdo fue mutado y el derecho fue dejado normal. Imagen: Ethan Bier/UCSD

El estudio se publicó el martes en la revista Science. Mientras que el trabajo se llevo a cabo con moscas de fruta, el método debería poderse aplicar a la mayoría de los organismos diploides, mencionaron los científicos.

El Laboratorio de Biología Molecular MCR ya tiene bajo la mira varias aplicaciones potenciales, tales como combatir malaria al hacer a los mosquitos resistentes al parásito, mencionan Bier y Gantz.

A los mosquitos se les podrían dar genes resistentes a la enfermedad y después ser puestos en libertad.

La secuencia alterada viaja de un cromosoma heredado por un padre hacia un cromosoma correspondiente de otro. De esta manera, los cambios heterocigotos se vuelven homocigotos. Así que a pesar de que solo un mosquito, por ejemplo la madre, portara la secuencia MCR, este se dispersaría con gran eficiencia hacia sus descendientes y así sucesivamente.

"Con este nivel de eficiencia, un solo mosquito el cuál se encuentre equipado con un gen que bloqueé al parásito, en teoría, podría esparcir resistencia a través de una población reproductora durante una sola temporada, declaró un artículo publicado por John Bohannon, también publicado en Science.

Ciclo de vida del parásito de malaria. Imagen: Le Roch Lab UC Riverside
Ciclo de vida del parásito de malaria. Imagen: Le Roch Lab UC Riverside

La sola eficiencia de MCR introduce cierta preocupación en donde la secuencia alterada, la cuál se activa para que se disperse sin límite alguno, puede causar daños si se libera en la naturaleza. Por esto, Bier y Gantz han llevado a cabo su trabajo en un laboratorio de Bioseguridad de Nivel 2 en el campus de UCSD.

Ahora con la publicación del artículo, Bier y Gantz han emitido el tema a la comunidad científica y pública para que exista una discusión de como esta tecnología puede ser empleada de manera segura.

George Church, un genetista citado en el artículo de Bohannon menciona que el estudio no debió haberse llevado a cabo.

"Es un paso ya muy avanzado", mencionó Church en el artículo.

Bier y Gantz mencionan que están al tanto de los peligros potenciales, pero sienten que la tecnología contiene un potencial tan bueno que debería ser tomado en consideración.

El genetista Anthony James de UC Irvine dio un punto de vista más positivo en el artículo de Bohannon, llamando a esta técnica "fantástica". El laboratorio de James creo el primer mosquito transgénico hace casi dos décadas con una técnica mucho más laboriosa, declaraba el artículo.

"Bier y Gantz ya están colaborando para crear un mosquito equipado con genes diseñados para bloquear la transmisión de malaria y fiebre del dengue, para que así rápidamente se disperse en la población," decía el reporte.

"Esperamos que los resultados lleguen a final de año", mencionó James.

La investigación fue fundada por los Institutos Nacionales de Salud, Sarah Sandell y Michael Marshall. La Oficina de Transferencia Tecnológica de UCSD ya aplico para un poder patentar esta tecnología.

Vía U-T San Diego

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