Borran por primera vez una grave enfermedad hereditaria en un embrión humano

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Un equipo científico internacional corrige con edición genética una cardiopatía que se transmite de padres a hijos y provoca la muerte súbita.

El experimento abre la puerta a la curación de más de 10.000 enfermedades graves, incluido el síndrome de Down o el cáncer de mama de origen genético, pero también a la generación de «bebés a la carta»

La era en la que los humanos podrán modificar su propia evolución ya ha comenzado. Al menos, se ha dado el primer paso.

Cuatro centros de investigación de prestigio de Estados Unidos, Corea del Sur y China han demostrado por primera vez que se puede burlar el destino y borrar una mala herencia genética que se arrastra de generación en generación.

Curar antes del nacimiento e incluso antes de que el feto sea gestado, manipulando el genoma humano en el laboratorio.

Pero este apasionante trabajo abre una inquietante puerta: la utilización de esta misma tecnología para fines menos loables como crear bebés «a la carta», con un color de ojos determinado, resistencia física o mayor inteligencia, por ejemplo.

En su estudio, los investigadores detallan cómo han corregido con técnicas de edición genética una cardiomiopatía hipertrófica.

Se trata de una grave enfermedad hereditaria del corazón que provoca la muerte súbita en personas aparentemente sanas.

Los embriones, concebidos con fecundación «in vitro», se corrigieron, pero ninguno se implantó en el útero de una mujer porque el tratamiento aún es ilegal.

Fue solo un ejercicio científico, una prueba de concepto para demostrar que se puede hacer.

«Elegimos esta patología por ser la causa más común de fallecimiento repentino en deportistas jóvenes y porque basta con heredar una sola copia del gen defectuoso para enfermar.

Pero si algún día se aplica en la clínica, podríamos corregir problemas de origen genético tan variados como algunos tipos de cáncer de mama o el síndrome de Down. Ya sea en en el embrión o en el útero materno», explica el científico español Juan Carlos Izpisúa, uno de los autores de este trabajo revolucionario.

Izpisúa, investigador en el Instituto Salk y Shoukhrat Mitalipov, de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón -ambos en Estados Unidos- han liderado la investigación que aspira a ser uno de los grandes avances científicos del año.

Mitalipov no es un desconocido en la investigación biomédica más atrevida.

Fue el primero en conseguir en 2013 la clonación humana para obtener células madre.

Su equipo también ha clonado primates para corregir enfermedades mitocondriales, como la que acabó con la vida del bebé Charlie Gard.

Ahora, con toda la cautela, Mitalipov cree que la técnica podría cambiar el curso de 10.000 patologías causadas por la mutación de un gen.

«Utilizando esta técnica podremos reducir la carga de las enfermedades hereditarias en la familia y eventualmente en toda la población», afirma el investigador estadounidense de origen kazajo.

La investigación llega precedida de cierta polémica y no solo por el debate ético que abre.

El estudio demuestra que la técnica es segura, precisa y eficiente, a diferencia de otros intentos fallidos.

Aunque los científicos dejan claro que sus buenos resultados deben tomarse con cautela y también que aún queda un largo camino para que pueda hacerse en los hospitales.

«Antes debemos reproducir los resultados con otras enfermedades genéticas»

Los embriones se concibieron en el laboratorio tras un tratamiento de fecundación «in vitro».

Se obtuvieron 142, a partir de los óvulos de mujeres sanas y el esperma de un varón en cuya familia la cardiomiopatía hipertrófica llevaba generaciones transmitiéndose de padres a hijos.

Él también había heredado la mutación genética que ocasiona la enfermedad y, por ello, el donante lleva implantado un desfibrilador en el corazón, como un seguro de vida para controlar arritmias que pueden ser potencialmente letales.

La edición genética, popularmente conocida como «corta-pega», funcionó.

Los investigadores han utilizado CRISPR-Cas9, una herramienta para modificar el ADN de forma precisa y eficaz, con el objetivo de corregir un error en el gen MYBPC3 en el más de centenar de cigotos, la fase embrionaria de una sola célula fruto de la unión del óvulo con el espermatozoide.

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A continuación, existen dos mecanismos posibles para subsanar el corte.

El primero es la unión de extremos no homólogos, una posibilidad por la que nuestras propias células ‘pegan’ los trozos cortados; como si se tratase de una herida, esta vía causa ‘cicatrices’ en el ADN, ya que se pueden producir inserciones o deleciones de genes.

La segunda opción es la recombinación homóloga, por la que los investigadores introducen una secuencia de ADN como si fuera una ‘tirita’ para cerrar la herida, de forma que el genoma incorpora dicha secuencia en el lugar del fragmento de ADN que se cortó previamente.

Los experimentos realizados para probar el potencial de CRISPR-Cas9 como supuesta terapia génica habían utilizado hasta la fecha el segundo mecanismo: el objetivo era cortar la zona defectuosa del ADN para pegar una ‘tirita’ con la secuencia genética que corregía la mutación.

El enfoque de Mitalipov también aplicó la reparación dirigida del ADN para subsanar el defecto en el gen MYBPC3 que provoca la grave enfermedad cardíaca.

Su enfoque permitió evitar dos de los grandes problemas de la edición genómica.

Por un lado, el equipo no detectó mosaicismo en los embriones generados, un trastorno que supone la generación de varias poblaciones de células que difieren en su composición genética y que impediría el uso de CRISPR para curar enfermedades.

Por otro lado, los científicos tampoco observaron cambios en el ADN en lugares no deseados o mutaciones off-target, ya que la técnica corrigió el defecto genético justo donde se encontraba el error y no alteró otras partes del genoma.

“Cada generación posterior portaría la corrección efectuada porque quitamos el gen causante de la enfermedad de la línea germinal.

Los investigadores comprobaron que no necesitaban meter una secuencia externa como ‘tirita’ para cerrar la ‘herida’ en la zona donde antes se situaba la mutación paterna, ya que al parecer los embriones emplean la copia sana de la madre como molde para realizar la reparación.

Mediante el uso de la técnica, es posible reducir la amenaza de la patología en la familia y tal vez en la población general”, afirma Mitalipov.

Se corrigió la mutación en el 72,4 por ciento de los embriones enfermos y se evitaron complicaciones graves relacionadas con la manipulación, como es la introducción de alteraciones genéticas no deseadas en el genoma.

Esto es muy importante porque cualquier error se transmitiría a lo largo de generaciones.

Los científicos exploraron varias vías para tratar a los embriones.

La más eficaz fue la que consistió en inyectar al mismo tiempo en el óvulo los espermatozoides y los reactivos CRISPR.

El sistema parece poder usar la copia correcta de gen de la madre como molde para dirigir la reparación del gen mutado paterno.

Hoy, las parejas que no quieren transmitir una enfermedad hereditaria a sus hijos pueden evitarlo con un tratamiento de fecundación in vitro.

Se hace una biopsia a los embriones y se implantan solo los que están sanos en la futura madre; el resto se desecha, aunque podrían ser viables.

Por eso, este tipo de tratamientos ha desencadenado también un debate ético importante en la comunidad científica.

Con edición genética se elimina este debate ético, aunque se abren otros.

En lugar de desechar los embriones enfermos, se tratan y se curan. Eso sí, seguiría siendo necesario pasar por un tratamiento de fecundación «in vitro».

En el futuro, la corrección podría ser diferente.

En lugar, de intentar curar al embrión se podrían corregir los óvulos y espermatozoides de las parejas con síndromes hereditarios.

«Así, podríamos mitigar ciertos aspectos éticos y de seguridad por actuar sobre el embrión humano», explica Izpisúa.

Otra opción es curar durante una gestación normal o en los primeros meses de vida del bebé, dice el investigador, y pone como ejemplo la posibilidad de tratar trisomías como el síndrome de Down.

Fuentes: ABC, Hipertextual