Kimikako Nobel saria, genoma editatzeko CRISPR/Cas9 metodoa garatu zutenei

Emmanuelle Charpentier eta Jennifer A. Doudnak teknologia genetikoaren inoizko erremintarik zorrotzenak garatu dituztela adierazi du Nobel Fundazioak, saria iragartzean. CRISPR/Cas9 teknologia ezaguna sortu izana da saritu dutena, zehaztasun handiz, animalia, landare zein mikroorganismoen DNA eraldatzeko balio duela frogatu duen teknika. Epaimahaiaren arabera, biziaren zientzietan eragin iraultzailea izan du. Ez oinarrizko zientzian soilik; tratamenduetan ere egin du iraultza, minbiziaren aurkako terapia berriak garatzen laguntzeaz gain, gaixotasun heredagarriak sendatzeko ametsa egi bihur dezakeelako.

CRISPR/Cas9 teknologiak DNA editatzeari eraginkortasuna eta zehaztasuna ekarri dizkio, baina ez hori bakarrik: edizio genetikoaren teknika edozein laborategiren esku jarri du, aurreko teknikak baino askoz ere errazagoa eta merkeagoa baita. Edizio genetikoa demokratizatu egin du, nolabait. Lanerako denborak ere nabarmen murriztu ditu; aste batzuk nahikoa dira orain edizioa egiteko.

Espero gabeko aurkikuntza

2012ko aurkikuntza hura espero gabekoa izan zela aitortu dute sarituek. Emmanuelle Charpentierrek bakterio patogenoak ikertzen zituen. Hartan, Streptococcus pyogenes bakterioekin ari zen lanean, antibiotiko berriren bat aurkitzeko esperantzaz, eta ordura arte ezezaguna zen molekula bat aurkitu zuen: tracrRNA. Charpentierrek ikusi zuen bakterioen antzinako immunitate-sistemaren (CRISPR) parte zela. 

Ordurako, komunitate zientifikoak bazuen bakterioen immunitate-sistemaren berri; bazekien CRISPRek birusen aurkako babesa ematen ziela eta iraganeko eraso genetikoen oroitzapen gisa funtzionatzen zuela. Birus ostalariaren DNA zatitu eta DNA zati txiki horiek bakterioen genoman txertatzen zituen sistemak, infekzioaren oroimen genetiko gisa gorde eta birus horren aurka immunizatzeko baliatzeko. Horrela, gainera, animalion immunitate-sistemak ez bezala, ondorengoei utziko zien informazioa herentzian.

Emmanuelle, tracrRNAren aurkikuntza egin zuenean, zirraraz, Doudna estatubatuarrarekin jarri zen harremanetan, RNAn eskarmentu handia baitzuen. RNAk bakterioen immunitate-sisteman zuen inplikazioa ikertzen zuen garai hartan. Bien artean, batek tracr-RNAn eta besteak CRISPR-RNAn zuten ezagutzaz baliatuta, bakterioek birusen DNA mozteko zituzten guraize genetiko haiek sinplifikatu eta birdiseinatzeko ideia izan zuten, birusen DNAz gain, edozer DNA molekula mozteko balio zezaten. Gainera, erabilterrazagoak izan zitezen diseinatu zituzten.

Guraizeak birdiseinatzeko esperimentua prestatzen ari zirenean, Doudna eta Charpentier kontziente ziren aurkikuntza garrantzitsu baten atarian zeudela. Doudnaren izozkailuko gene bat hartu zuten, eta genea zatitzeko bost toki aukeratu zituzten. CRISPRen guraizeen sekuentzia-zati bat aldatu zuten, mozketak egin behar ziren tokiko sekuentziarekin bat egin zezaten, eta emaitza ikaragarria izan zen: aurresandako bost tokietan moztu zen genea.

Arg. ohan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

Genetikaren aro berria

2012an argitaratu zuten aurkikuntza handia, eta orduz geroztik, biziaren zientziak aro berri batera eraman dituzte, Nobel Fundazioaren arabera. Ezaguna zen bakterioen immunitate-sistema, baina inork ez zuen imajinatu edizio genetikorako hain erabilgarria izan zitekeenik.

Gerora, Charpentier eta Doudnaren aurkikuntzak emaitza oparoak ekarri ditu genetikan, eta askok espero zuten egunen batean Nobel saria jasoko zutela. Aurreikusitakoa gauzatu da. Gainera, eskutik helduta joan dira CRISPR/Cas9 eta, paraleloki, hainbeste garatu diren sekuentziazio-teknikak; bien artean, genomak aztertzeko, geneek funtzioak identifikatzeko eta gaixotasun heredagarrien tratamenduak bilatzeko aukera berri imajinaezinak ekarri dituzte.

Baina edizio genetikoaren zehaztasuna hobetu beharra dago oraindik gizakiontzako segurua izan dadin. Gaur egun badakite CRISPR/Cas9 konplexuak zehazki nola ezagutzen duen bere itua eta nola mozten duen, eta informazio hori garrantzitsua izaten ari da sistemaren bertsio berriak diseinatzeko, zehaztasuna hobetu eta arriskuak minimizatuko dituztenak.

Bestetik, bide berriak urratu ahala, kezkak eta beldurrak ere eragin ditu CRISPRek, teknologiaren ahalmenak arazo etiko eta sozial larriak gertatzeko aukera ere ekarri baitu. Esaterako, enbrioien edizio genetikoa. Hortaz, Fundazioak berak aitortu du ezinbestekoa da saritu duen teknologia hori kontu handiz arautzea, eta gogorarazi du Osasunaren Mundu Erakundeak diziplina anitzeko aditu-talde bat sortu duela berriki, giza genoma editatzearekin lotutako erronka zientifiko, etiko, sozial eta legalak aztertzeko.

CRISPRen inguruko informazio gehiago:

https://aldizkaria.elhuyar.eus/erreportajeak/crispr-genoma-editatzeko-teknika-onurak-eta-kezkak/

https://aldizkaria.elhuyar.eus/analisiak/geneak-nahieran-aldatzea-non-daude-marra-gorriak/

https://teknopolis.elhuyar.eus/erreportaiak/genomaren-edizioa-aukerak-eta-erronkak/