La institución sueca señala que la tecnología CRISPR/Cas9, las “tijeras genéticas” capaces de modificar el ADN de animales, plantas y microorganismos con alta precisión, “han tenido un impacto revolucionario en las ciencias de la vida, están contribuyendo al desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer y podrían convertir en realidad el sueño de curar enfermedades hereditarias”.

Hace tres años el jurado del Fronteras del Conocimiento en Biomedicina también premió al microbiólogo español Martínez Mojica, investigador principal del Grupo de Microbiología Molecular de la Universidad de Alicante, por considerarlo autor del descubrimiento básico sobre el que se asienta la técnica CRISPR. Mojica fue, de hecho, quien acuñó el término CRISPR.

Como indica el acta de los Fronteras del Conocimiento, “Martínez Mojica identificó la secuencia CRISPR en microorganismos, y descubrió que se trataba de un sistema de defensa contra los virus; Charpentier, directora del Instituto Max Planck de Biología de la Infección en Berlín, y Doudna, catedrática en los departamentos de Química y de Biología Molecular y Celular en la Universidad de Berkeley, elucidaron el mecanismo molecular de CRISPR/Cas 9 y demostraron que tenía un uso potencial como herramienta universal de edición genómica, abriendo así la puerta a multitud de aplicaciones en prácticamente cualquier organismo”.

Tras recibir el Premio Fronteras, la propia Jennifer Doudna reconoció que fue el descubrimiento seminal de Mojica en microorganismos lo que le inspiró e impulsó a empezar a investigar en este campo. “Yo empecé a trabajar en CRISPR hace poco más de 10 años, después de leer el trabajo de Francisco Mojica que hablaba de secuencias repetidas de ADN en bacterias”.

Desde su creación como técnica de edición genómica en 2012, CRISPR/Cas 9 se utiliza para buscar nuevos tratamientos contra numerosas enfermedades –incluyendo el cáncer y el sida–, así como para obtener nuevas variedades vegetales o en aplicaciones medioambientales. La técnica recorta considerablemente –de años a semanas– el tiempo necesario hasta ahora para alterar el genoma a voluntad, y muchos se han referido a ella como la democratización de la edición genética porque ha colocado esta tecnología al alcance de cualquier laboratorio de biología molecular.

Una herramienta para combatir enfermedades genéticas

La revolucionaria técnica que “corta y pega” ADN nació en España.  Al estudiar el genoma de distintos microorganismos, Martínez Mojica descubrió que las secuencias repetidas a intervalos regulares son muy abundantes en todo el mundo microbiano; eso sugería “un origen ancestral y una gran relevancia biológica”. Las secuencias repetidas forman parte de un sistema inmune de los microorganismos, un mecanismo de defensa que permite recordar a los enemigos y actuar contra ellos, y además transmitir esa memoria a la siguiente generación. Así pues, el CRISPR de los microorganismos viene a ser una vacuna genética: entre las secuencias repetidas, lo que hay son fragmentos del ADN de los invasores, firmas moleculares que permitirán reconocerlos si atacan de nuevo.

El hallazgo despertó un interés creciente por el CRISPR, con grupos de todo el mundo compitiendo por tratar de describir exactamente su funcionamiento. La contribución de Charpentier  y Doudna, reconocida ahora con el Premio Nobel, consistió en proponer el desarrollo de una técnica precisa de edición genómica a partir de este hallazgo.

A finales de la década de 2000, Charpentier investigaba la función de un tipo de moléculas en la activación de genes, un trabajo fundamentalmente básico que la llevó a descubrir una molécula clave en el sistema CRISPR/Cas 9. Para conocer la estructura tridimensional de esa molécula, Charpentier contactó en 2011 con Doudna, y ambas decidieron colaborar.

En 2012, ya habían conseguido reproducir artificialmente el sistema CRISPR/Cas 9, que en la naturaleza destruye a los invasores de los microorganismos a base de cortar su ADN; en concreto, la estructura CRISPR –las secuencias repetidas y los fragmentos de virus– funciona como guía, que lleva a las tijeras –la enzima Cas 9– a la región específica del ADN que se quiere seccionar. Charpentier y Doudna reprodujeron ese mecanismo en el laboratorio, y demostraron que puede ser usado como “una potente herramienta de edición genómica que puede ser programada para reconocer cualquier fragmento de ADN”, según explicó Charpentier tras ser galardonada con el Premio Fronteras.

Doudna, por su parte, aseguró al recibir el galardón de la Fundación BBVA que confiaba en el potencial de esta técnica en el campo de la biomedicina no solo “para la investigación básica y avanzada sobre la actividad celular”, sino también como una herramienta para curar enfermedades genéticas”.