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plejos CRISPR-Cas9 para que actúen en cis se puede fomentar la
deleción de las secuencias que hay entre medio, siendo posible la
eliminación específica de elementos reguladores, y el estudio de sus
consecuencias en la expresión génica y el fenotipo del animal. Este
tipo de estrategias ya ha sido aplicado con gran éxito en el estudio
de los elementos reguladores del locus de la tirosinasa del genoma
de ratón (39, 40, 41).
La posibilidad de inactivar múltiples genes es otra de las
versatilidades de las herramientas CRISPR. Recientemente unos in-
vestigadores australianos consiguieron diseñar antídotos más efec-
tivos contra el veneno de una medusa extremadamente venenosa,
llamada avispa de mar, capaz de matar a una persona en 10 mi-
nutos al entrar en contacto con sus tentáculos. Expusieron su veneno
a células humanas a las que previamente les habían transducido
una biblioteca de lentivirus portadores de Cas9 y de guías ARN con-
tra la práctica totalidad de los genes humanos (>18.000), de tal
manera que cada célula tenía un gen inactivado. El veneno mató
la mayoría de las células exceptuando aquellas en las que el sistema
CRISPR había inactivado la ruta de entrada del veneno, lo cual po-
sibilitó descubrir posibles antídotos (42).
Las aplicaciones de las CRISPR en investigación biomédica
también han permitido generar los llamados ratones “avatar”, en
los que con el uso de estas herramientas de edición genética se
puede reproducir exactamente la misma mutación encontrada en
un paciente de una enfermedad congénita en el gen homólogo del
genoma de ratón (15). Este nombre refiere a la película de ciencia
ficción que con el mismo nombre dirigió James Cameron en 2009,
en la que unos seres azules estaban de alguna manera conectados
con las personas. El nombre avatar aprovecha la metáfora de esta
conexión y con estos modelos animales se puede validar la seguri-
dad y eficacia de tratamientos experimentales antes de exponerlos
directamente a los pacientes.
En biotecnología animal las herramientas CRISPR se han
utilizado ya con éxito en diversas intervenciones sobre genomas de
animales de granja, para dotarles de características beneficiosas.
La eliminación de un dominio del receptor CD163, que es el que
usa el virus porcino del síndrome respiratorio y reproductor para
entrar en las células y causar estragos en las granjas de cerdos, pro- mente la posibilidad de usar CRISPR en personas exige una
duce animales que ya no son infectables por este peligroso virus,
que cada año provoca pérdidas millonarias en el sector (43). Una
estrategia CRISPR también se usó para eliminar los retrovirus por-
cinos (PERV) que representan un peligro potencial en aplicaciones de
xenotrasplantes. Primero en células porcinas (44) y luego directamente donde se ponen de manifiesto, de forma más evidente, las limita-
en animales (45) el uso de las herramientas CRISPR permitió generar
cerdos carentes de PERV activos, eliminadas las 62 copias que conte-
nían insertadas en su genoma, y, por lo tanto, más seguros para su
utilización posterior en el desarrollo de xenotrasplantes.
Scientific session held on november 26, 2020 to commemorate nos permiten seleccionar, cada vez mejor, guías de ARN más espe-
306 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
ANALES
RANF
www.analesranf.com
En biotecnología vegetal la aplicación de tecnologías
CRISPR ha permitido, por ejemplo, reproducir la domesticación del
tomate, llevada a cabo tras siglos de mejora genética tradicional
desde su variante silvestre a la especie actual, mediante la inacti-
vación sistemática de apenas seis genes que permiten, entre otras
funciones, aumentar el tamaño y el número de frutos por planta
(46). En España, el investigador Francisco Barro (Instituto de Agri-
cultura Sostenible, CSIC, Córdoba) aplicó las herramientas CRISPR
para inactivar la mayor parte de genes de las gliadinas del trigo,
principal componente del gluten, y así producir un cereal con bajo
contenido en gluten cuya harina y pan resultantes pueden ser con-
sumidos por personas con celiaquía (47). También las CRISPR se
han aplicado en líneas de maíz para incorporar la mutación en el
gen waxy, lo cual produce un cereal con un mayor contenido en ami-
lopectina, de gran valor agroeconómico e industrial (48).
Otro de los campos que ha generado grandes expectativas
con la aparición de las herramientas CRISPR es el control de las en-
fermedades infecciosas diseminadas por insectos, mayoritariamente
mosquitos, tales como la fiebre amarilla, el dengue, el virus Zika,
el chikumguya, o la malaria. Las estrategias CRISPR permiten forzar
una herencia supramendeliana, gracias a desarrollos de impulso
génico (en inglés gene drive ) en los que el alelo modificado codifica
para su propia modificación, lo cual garantiza que ambos alelos
serán modificados a pesar de que solamente se hereda un alelo
modificado de uno de los progenitores. Estas alteraciones en la dis-
tribución de alelos, mediadas por CRISPR, con objeto de interferir
en el ciclo vital del mosquito, ya han sido exploradas experimen-
talmente en mosquitos que transmiten el plasmodio, causante de
la malaria (49).
Más allá de las aplicaciones CRISPR en biología y biotec-
nología existen grandes esperanzas para poder aplicar estas técnicas
en la clínica, con un objetivo biomédico, para curar o aliviar enfer-
medades de base genética que son incurables hoy en día. Natural-
seguridad y eficacia que no necesitamos en modelos animales o ve-
getales, y que igualmente podemos gestionar adecuadamente en
todos los seres vivos, menos en seres humanos, fundamentalmente
por motivos éticos. Y es precisamente en las aplicaciones biomédicas
ciones actuales de la tecnología CRISPR de edición genética, que
son de dos tipos: la alteración no deseada de secuencias genómicas
similares a las planeadas (en inglés los efectos off-target ), y el mo-
saicismo (50, 51, 52). La primera limitación no es tan importante
como parece, pues existen múltiples programas bioinformáticos que
cíficas y, además, aparecen nuevas endonucleasas recombinantes
con mayor especificidad (23, 24). La segunda limitación es la fuente