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nético que usaban las bacterias para diferenciar el ADN del virus, ANALES
contra el que debían atacar, del fragmento del ADN del virus inser- RANF
tado en el genoma de la bacteria entre las repeticiones CRISPR, que
no debían atacar (21). La existencia de estas señales presentes di- www.analesranf.com
rectamente en el genoma de los virus, adyacentes a la secuencia de
reconocimiento, ya había sido intuida por otros investigadores (22), sistema de defensa en una eficaz herramienta de edición genética
que eran diversas según qué bacteria o arquea, o qué nucleasa Cas (10, 11). Por ello el premio, merecido, que recibieron estas investi-
se tratara. Y esta es la razón biológica por la que a la hora de di- gadoras llegó acompañado de decepciones, al ver que el comité de
señar las guías de ARN para dirigir los sistemas CRISPR-Cas a nues- selección de la Academia Sueca de Ciencias había desestimado com-
tro gen favorito debamos escoger no cualquier secuencia al azar partir el galardón con alguno de los otros investigadores mencio-
sino solamente aquellas adyacentes a la señal PAM que requiere la nados, probablemente ante la difícil disyuntiva de tener que optar
nucleasa que vayamos a utilizar, una labor bioinformática de la que por uno frente a los demás. Y, con ello, España vio pasar de largo
se encargan la mayoría de programas que diseñan guías de ARN la oportunidad soñada de que Francis Mojica fuera el tercer científico
para dirigir las nucleasas Cas a los genes de elección (23, 24). español galardonado con un Premio Nobel, tras Santiago Ramón y
Cajal (1906) y Severo Ochoa Albornoz (1959).
Las aportaciones de Mojica al campo de las CRISPR vinie-
ron acompañadas de otros hallazgos, igualmente relevantes. El in- Mención especial merece un microbiólogo lituano, Virgi-
vestigador Luciano Marraffini, de origen argentino pero afincado nijus Silknys, de la Universidad de Vilnius, que, con su grupo, hizo
en EE.UU., demostró en 2008 que los sistemas CRISPR-Cas no solo también aportaciones fundamentales. En 2011 logró transferir con
iban dirigidos contra el genoma de los virus sino también contra éxito un sistema CRISPR-Cas desde la bacteria gram-positiva Strep-
plásmidos (25). El grupo de John van der Oost descubrió las peque- tococcus thermophilus a Escherichia coli, una bacteria gram-negativa
ñas moléculas de ARN (crARN) que dirigían a las nucleasas a la se- y evolutivamente muy alejada de la primera (29). La magnitud del
cuencia que debía ser cortada (2). El mecanismo de actuación se fue experimento quedó eclipsada probablemente al tratarse del inter-
descubriendo paulatinamente, con contribuciones importantes de cambio de secuencias entre dos microorganismos, sin reparar que
la propia Jennifer Doudna, que describió la actividad ADNasa en estos tenían una distancia evolutiva enorme, de centenares de mi-
las nucleasas Cas asociadas a CRISPR (26) y el procesamiento del llones de años, tantos como los que separan un eucariota unicelular
ARN transcrito de las agrupaciones CRISPR en fragmentos de menor como la levadura Saccharomyces cerevisiae de nosotros. Silknys tam-
tamaño (27). Sin embargo, probablemente el trabajo fundamental bién se percató del posible uso de los sistemas CRISPR-Cas de pro-
que dio la pista del mecanismo de acción de los sistemas CRISPR- cariotas como posibles herramientas de edición genética y así lo
Cas en procariotas surgió en 2010 del laboratorio del investigador plasmó tras realizar un estudio in vitro (30) análogo al realizado
canadiense Sylvain Moineau, quienes demostraron, por vez primera, por las investigadoras Charpentier y Doudna. Sin embargo, Silknys
que el mecanismo de defensa que aplicaban las bacterias para in- usó el sistema CRISPR-Cas de Streptococcus thermophilus y las in-
activar los virus y plásmidos invasores mediante los sistemas vestigadoras usaron el sistema CRISPR-Cas de Streptococcus pyo-
CRISPR-Cas estaba basado en el corte de sus ADNs, derivado de la genes, del que conocían todos sus componentes, incluido el tracrARN,
actividad Cas de las nucleasas asociadas (28). El mecanismo de ac- que desconocía y no utilizó el trabajo del investigador lituano (30).
ción se completó con el trabajo de Emmanuelle Charpentier, quien Este trabajo, que se envió a publicar antes del de las investigadoras,
en 2011 describió la otra molécula de ARN necesaria para que la finalmente acabó publicado en la revista PNAS, en su número de
guía de ARN acabara interaccionando con la endonucleasa Cas, que septiembre de 2012 (30), tres meses después del artículo seminal
denominó tracrARN (3). El colofón final de todos estos más de veinte de Charpentier y Doudna en la revista Science (1). Ambos trabajos
años de investigación básica sobre los sistemas CRISPR-Cas lo puso describían el mecanismo de acción de sendos sistemas CRISPR-Cas
el artículo conjunto de las premiadas Charpentier y Doudna (1), en dos especies distintas del género Streptococcus. Ambos artículos
aparecido en verano de 2012, por el que recibieron el Premio Nobel predecían que el corte de secuencias especificas de ADN guiado por
de Química del año 2020. pequeñas moléculas de ARN podría tener utilidad en un sistema de
edición genética universal, pero solo el trabajo de las dos investi-
Son muchos pues los investigadores que, capitaneados por gadoras incluía la totalidad de los elementos de los sistemas
Francis Mojica, participaron en la exploración y búsqueda de expli- CRISPR-Cas: la proteína Cas9, el crARN y el tracrARN. Esta última
caciones funcionales para el sistema CRISPR-Cas, antes que Emma- molécula faltaba en la receta metodológica de Silknys. Sin embargo,
nuelle Charpentier y Jennifer Doudna (11). Y muchos más los que creo que es necesario acreditar que fueron tres, por lo menos, los
comprobaron y usaron profusamente su propuesta de convertir este investigadores que, a lo largo de 2012, se percataron del uso de los
sistemas CRISPR-Cas como herramientas de edición genética: Em-
Scientific session held on november 26, 2020 to commemorate manuelle Charpentier, Jennifer Doudna y Virginijus Siksnys (11,
15).
304 the nobel awards in physiology or medicine and in chemistry 2020
Juan Ramón Lacadena, Pablo Gastaminza, Lluis Montoliu
An. Real Acad. Farm. Vol. 86. Nº4 (2020) · pp. 287- 310
