Emmanuelle Charpentier (Juvisy-sur-Orge, Francia; 1968) estudió Bioquímica y Microbiología en la Universidad Pierre y Marie Curie de París y, en 1995 se doctora en Microbiología en el Instituto Pasteur. Desde 1996 hasta 2002 amplía su formación en la Universidad Rockefeller de Nueva York, el Langone Medial Center de la Universidad de Nueva York, el Instituto de Medicina Biomolecular de la misma ciudad y el St. Jude Children’s Research Hospital de Memphis.
Posteriormente, estableció su propio grupo de investigación en los Laboratorios Max F. Perutz de la Universidad de Viena y más tarde obtuvo la plaza de directora de investigación del Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden de la Universidad de Umea (Suecia), donde era, además, profesora visitante en el Centro Umea para Investigación Microbiana. En 2013, se incorpora como profesora en el Helmholtz Centre for Infection Research de Braunschweig y, en 2014 obtiene una cátedra Alexander von Humboldt en la Escuela de Medicina de Hannover. Desde 2015 dirige el nuevo Instituto Max Planck de Biología de la Infección en Berlín, manteniendo su plaza de profesora visitante en la Universidad de Umeå.
Discurso
Biomedicina IX edición
Microentrevista
“El reto es convertir CRISPR/Cas9 en una terapia para enfermedades genéticas”
Francisco Martínez Mojica, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier son los impulsores de uno de los éxitos de mayor impacto de la ciencia moderna: CRISPR, una tecnología nacida de la más pura ciencia básica —la que está impulsada únicamente por el afán de conocimiento— que permite modificar el genoma con gran precisión. Son en gran medida los hallazgos de Charpentier, Doudna y Martínez Mojica los que han hecho posible esta técnica que ‘corta y pega’ secuencias de ADN mucho más eficientemente que los métodos anteriores, y por ello los tres comparten el Premio Fronteras del Conocimiento en Biomedicina.
Los cambios que CRISPR ha traído a la vida de sus ‘padres’ son proporcionales a los que está provocando en la biología en general, y también a los que podría generar en toda la sociedad en un no tan lejano futuro. CRISPR/Cas9 —su nombre completo— se está difundiendo con una rapidez insólita.
En 2005, Francisco J. Martínez Mojica (Elche, España; 1963) publicó el descubrimiento que desató la revolución CRISPR. En junio de 2012 Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna (Washington D.C., Estados Unidos; 1964) hallaron cómo usarlo para cortar y pegar ADN. Solo unos meses después, en lo que Doudna ha considerado un indicio “de la pronta llegada del tsunami”, una decena de grupos exploraban la técnica. Hoy miles de laboratorios en todo el mundo usan CRISPR/Cas9 e incluso ya se ha empezado a ensayar su aplicación en humanos —en tratamientos contra varios tipos de cáncer—. Es difícil encontrar en la historia de la ciencia un viaje tan veloz del laboratorio al enfermo.
Nacida de la más pura ciencia básica
El punto de partida fue la curiosidad. Francisco Juan Martínez Mojica es microbiólogo en la Universidad de Alicante (España). En 1989, al tiempo que trabajaba midiendo la calidad del agua de las playas alicantinas, comenzó su tesis doctoral sobre un microorganismo aislado en las salinas de Santa Pola, ‘Haloferax mediterranei’. Mojica observó en el genoma de este organismo algo curioso: una serie de secuencias genéticas que se repetían a intervalos regulares. Nada en la literatura científica explicaba la función de esta rareza, y Mojica, intrigado, tuvo que esperar a tener su propio laboratorio para intentar averiguarlo. Sin obtener para ello financiación específica —algo «comprensible», afirma, dado el carácter “tan elemental de una investigación que no sabes dónde te va a llevar”—. El joven microbiólogo buscó en las bases de datos de información genómica y descubrió que en el mundo microbiano abundan las secuencias repetidas a intervalos regulares. Eso sugería “una gran relevancia biológica”. La curiosidad de Mojica se volvió feroz.
El “momento más feliz, con mucha diferencia”, de la vida científica de Mojica llegó en 2003 cuando por fin descubrió la verdadera naturaleza de CRISPR: un mecanismo de defensa de los microorganismos contra los virus, algo que ni siquiera se sospechaba pudiera existir. Mojica se dio cuenta de que entre las secuencias de ADN repetidas lo que hay son fragmentos del genoma de los invasores, firmas moleculares que permitirán reconocerlos si atacan de nuevo. Es decir, una vacuna genética. “El descubrimiento de que los microorganismos tienen un sistema de defensa, como nosotros, fue sorprendente”, dice Mojica. El hallazgo no se publicó hasta 2005 tras haber sido rechazado, sin siquiera mandarlo a revisión, por revistas de gran prestigio como ‘Nature’ y ‘PNAS’.
Me emociona que CRISPR pueda servir para combatir el cáncer y otras enfermedades genéticas
TUITEAR
Numerosos grupos se lanzaron a desentrañar el funcionamiento exacto de CRISPR. Charpentier, en la actualidad en el Instituto Max Planck de Biología de la Infección (Berlín, Alemania) y en la Universidad de Umeå (Suecia), descubrió una molécula clave en el sistema CRISPR/Cas9, y para conocer su estructura tridimensional contactó con Doudna, una reconocida experta de la Universidad de California (Berkeley, Estados Unidos). Ambas decidieron colaborar entre sí. En 2012 reprodujeron artificialmente el sistema, y demostraron que es “una potente herramienta de edición genómica que puede ser programada para reconocer cualquier fragmento de ADN”, explica Charpentier.
En la naturaleza, el mecanismo CRISPR/Cas9 destruye a los invasores cortando su ADN con la enzima Cas9 que actúa de tijera molecular. En el laboratorio, el ADN vírico que en CRISPR sirve para reconocer al enemigo, es sustituido por otro fragmento guía, que lleva las tijeras a una región específica del genoma. Se obtiene así un método que corta el ADN con altísima precisión y además lo vuelve a pegar, introduciendo secuencias nuevas si se desea.
La relativa sencillez y altísima eficacia de la técnica es el secreto de su éxito, aunque también lo que quitó el sueño a Doudna: ¿Y si la técnica se usara en células germinales o en embriones humanos para crear alteraciones hereditarias? Esta investigadora se ha convertido en una activa promotora de la divulgación y discusión pública de las aplicaciones de la edición del genoma “tras largas noches en vela”, según sus propias palabras, “preguntándome si debía quedarme al margen de la tormenta ética en torno a la tecnología que había contribuido a crear”.
