Aplicaciones de la edición genética en reproducción humana: Dónde estamos y hacia dónde vamos

Abstract

La edición génica es el proceso por el cual se producen modificaciones dirigidas y controladas en el genoma de un individuo con el fin de alterar el fenotipo resultante. Esta técnica comenzó a ser utilizada masivamente en modelos animales experimentales (principalmente en el ratón de laboratorio) a fines de los años 80, luego del desarrollo de una metodología conocida como mutagénesis dirigida (gene targeting en inglés; Thomas and Capecchi (1987), que fuera galardonada en el año 2007 con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. En esta metodología, el primer paso es la construcción de un fragmento artificial de ADN que incluya una variante genética alternativa (secuencia de bases nucleotídicas) a la variante genética normal (conocida como “wild type”) existente en los individuos, la cual era combinada con secuencias nucleotídicas laterales específicas (“flankers”) que permitían direccionar el proceso de mutagénesis hacia un gen determinado. Esta secuencia, conocida vulgarmente como constructora introducida dentro de líneas celulares cultivadas in vitro mediante diversas técnicas biotecnológicas con el objetivo de su incorporación al genoma celular mediante un proceso de recombinación homóloga durante el proceso de replicación celular (Folger et al., 1984). Si bien el proceso fue exitoso, su eficacia era tan baja (la tasa de células que resultaban editadas era menor que 1 por mil), así como la aparición de mutaciones incompatibles con las esperadas en un gran porcentaje de los casos hizo que esta metodología no fuese válida para la edición de líneas germinales o de embriones, quedando su uso limitado a líneas celulares de laboratorio (Capecchi, 2005). Sin embargo, este inconveniente fue elegantemente solucionado mediante un proceso de quimerización artificial, en el cual la edición génica se realizaba sobre líneas de células madre que posteriormente eran inyectadas dentro de un blastocisto de ratón. Estos embriones, compuestos por células normales y células editadas, eran transferidos a madres subrogantes en las cuales completaban su desarrollo, generando animales quiméricos que poseían parte de sus células de tipo “wild type” y parte de sus células editadas genéticamente. Posteriormente, los individuos machos eran retrocruzados con el objetivo de producir progenie que haya sido generada por un espermatozoide proveniente de una célula germinal con su genoma editado (Bradley et al., 1984), permitiendo establecer líneas de ratones modificados al cabo de pocas generaciones de cría. Si bien estas tecnologías seguían siendo poco eficientes, su perfeccionamiento permitió el desarrollo exponencial de los estudios de funcionalidad génica mediante la creación de modelos experimentales para más de 7000 genes diferentes (Capecchi, 2005). Cabe destacar que el desarrollo completo de un modelo experimental validado para un gen específico en el ratón de laboratorio utilizando esta técnica podía demorar más de doce meses. Por la misma razón, era imposible el pensar en desarrollar modelos animales en especies con gestaciones prolongadas como el cerdo o el bovino, que requerirían de años de espera.