¿Qué es el gene drive y cómo puede ayudarnos a vencer enfermedades?

Si te dijera que disponemos de una tecnología capaz de acabar potencialmente con enfermedades como la malaria, ¿Me creerías? Probablemente te estés preguntando por qué no lo hemos hecho ya y qué es lo que nos impide llevar a cabo estas intervenciones. Esta tecnología se llama “gene drive” y se traduciría al español como “genética dirigida” o “impulso genético”.

¿Qué es el gene drive?

El gene drive es el proceso por el que un gen o conjunto de genes se transmite a las siguientes generaciones de individuos de manera forzosa y llegando a la mayoría de individuos, incluso si este o estos genes no contribuyen de forma positiva a la especie que los porta. Esto también puede ocurrir de forma natural en los organismos, ya que algunas secuencias llamadas elementos genéticos egoístas se pueden transmitir de generación en generación de esta manera (e.g. transposones).

El gene drive no es algo nuevo, ya que ha habido varias tecnologías en el pasado que han intentado crear gene drives artificiales para modificar poblaciones naturales de organismos. Pero, no ha sido hasta el descubrimiento de CRISPR que hemos podido diseñar gene drives artificiales de manera rápida, económica y efectiva.

¿Cómo podemos usar CRISPR para crear los gene drive?

Crear un gene drive con CRISPR es relativamente sencillo, pongamos como ejemplo el mosquito que transmite la malaria: Anopheles gambiae. Debemos insertar en un cromosoma del mosquito las secuencias que codifican para la enzima Cas9 y el RNA guía junto con el gen que queremos introducir, por ejemplo, un gen que haga inmune al mosquito contra Plasmodium falciparum (protozoo que causa la malaria).

De esta manera, las propias células del mosquito se encargarán de copiar las secuencias de Cas9 y del RNA guía junto con el gen de interés al otro cromosoma homólogo. Así obtenemos mosquitos modificados que portan el gen de interés en ambos cromosomas homólogos (mosquitos homocigotos), haciendo que éste se pase a su descendencia forzosamente. Con el paso de las generaciones, más y más mosquitos serán inmunes a Plasmodium falciparum, eliminando la malaria en última instancia.

Mecanismo de los resultados del uso de gene drives en la herencia de un organismo. El gene drive permite obtener una mayor descendencia que porte el gen de interés.
Mecanismo del gene drive

Diferentes estrategias de uso de gene drives

En cuanto a la malaria, existen dos estrategias alternativas que se pueden seguir para la creación de un gene drive que la elimine. La primera se basa en eliminar por completo al mosquito del ecosistema, por ejemplo, haciendo a las hembras infértiles. La segunda pretende integrar un gen que le confiera resistencia al mosquito contra el Plasmodium falciparum, haciendo que este se propague en las futuras generaciones de mosquitos hasta que ninguno de ellos sea capaz de portar dicho microorganismo.

Posibles consecuencias y conflicto ético

No todo el mundo está a favor de la utilización de gene drives para la eliminación de enfermedades como la malaria, y existe un importante conflicto ético al respecto: ¿debemos alterar la naturaleza de manera tan profunda, aunque estas enfermedades maten a miles de personas en el mundo?

Mosquitos editados genéticamente para combatir el zika

Liberar organismos modificados genéticamente a los ecosistemas puede tener consecuencias indeseadas en el futuro. Debemos de analizar rigurosamente los posibles desenlaces, de realizarse estas intervenciones. Lo primero que podría pasar es que el gene drive no funcionase, al fin y al cabo, si introducimos genes que reducen la supervivencia y reproducción de una especie, la selección natural no los favorecerá.

Por otro lado, el sistema CRISPR podría introducir cambios en puntos del genoma que no nos interesan, produciendo mutaciones indeseadas. También existen riesgos para el ecosistema, dado que la eliminación o modificación del genoma de una especie puede alterar el equilibrio de sistemas tan complejos como son los ecosistemas. Existe posibilidad, aunque reducida, de que estos genes se acaben pasando a otras especies por transferencia horizontal de genes.

Para implantar un gene drive en una determinada área se debería de consultar con la población y el gobierno de esa área y ver si están de acuerdo. Si el gene drive se extiende a otras áreas en los que la población o el gobierno no están de acuerdo se podrían crear tensiones entre países, ya que no existe un consenso global en cuanto a gene drives.

Otras aplicaciones para el gene drive

Por último, quería destacar otras posibles aplicaciones de los gene drives. La primera de ellas sería utilizarlos para ayudar a especies en peligro a adaptarse mejor, mejorando su supervivencia. También se podrían utilizar para lo contrario, es decir, eliminar plagas o especies invasoras de determinados lugares.

Este sería el caso de algunas especies de roedores invasores en Nueva Zelanda, que están acabando con las especies de aves endémicas. Además, también se podrían combinar estrategias tradicionales con gene drives. Por ejemplo, podemos introducir genes que hagan a los mosquitos susceptibles a un determinado compuesto y utilizar este para ir eliminándolos.

Y tú, ¿estás a favor o en contra de la futura utilización de gene drives?

Referencias

Burt A, Crisanti A. Gene Drive: Evolved and Synthetic. ACS Chem Biol. 16 de febrero de 2018;13(2):343-6.

Macias VM, Ohm JR, Rasgon JL. Gene Drive for Mosquito Control: Where Did It Come from and Where Are We Headed? Int J Environ Res Public Health. 2 de septiembre de 2017;14(9).

Wedell N, Price T a. R, Lindholm AK. Gene drive: progress and prospects. Proc Biol Sci. 18 de diciembre de 2019;286(1917):20192709.

Cómo Erradicar uno de nuestros Más Mortales Enemigos – Transmisión Genética y Malaria [Internet]. 2016 [citado 20 de agosto de 2020]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=TnzcwTyr6cE

The bold plan to end malaria with a gene drive [Internet]. [citado 20 de agosto de 2020]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=P0HPHUzsHbI&t=228s

nv-author-image

Yago Muñiz Baldomir

Biólogo con especial interés en biotecnolgía. Hago divulgación en instagram bajo el nombre de @thebioaholic.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *