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El controvertido método CRISPR utilizado para esterilizar el salmón de piscifactoría


La edición de genes con CRISPR se debate mucho a nivel mundial, pero se utiliza en varios proyectos en Noruega. “Este no es un método único”, dice la investigadora Dorothy Dankel, comparando su diversidad con la cirugía.


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En diciembre pasado, Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna fueron premiadas con el Premio Nobel de Química por el desarrollo del método de edición del genoma conocido popularmente como CRISPR. El método se deriva de bacterias. Implica enviar tijeras químicas específicas a las células para realizar cambios: eliminar o insertar fragmentos de ADN.

Aplique esto a los gametos (células sexuales) oa un óvulo recientemente fertilizado, y puede cambiar las características del ser resultante: los animales pueden esterilizarse, las plantas son inmunes a la infestación de hongos, las personas pueden deshacerse de los defectos genéticos. «Hay un enorme poder en esta herramienta genética, que nos afecta a todos», dijo Claes Gustafsson, presidente del Comité Nobel de Química, en un comunicado. No es una exageración.

Cuando el grupo de Charpentier publicó un artículo científico que describía la pieza final del rompecabezas CRISPR en 2011, no pasó mucho tiempo antes de que se propusieran restricciones. Se propuso una supuesta moratoria, un alto total, para la investigación de cambios hereditarios en los seres humanos. El método tiene el potencial de cambiar las especies para siempre, incluida la nuestra. Pero mientras continuaba el debate, también lo hacía la investigación sobre plantas y animales.

Experto en ética dedicado

El Instituto de Investigación Marina (HI) de Noruega ha estado utilizando CRISPR desde 2013. El objetivo del primer proyecto era desarrollar salmón de cultivo estéril.

“Íbamos a utilizar un método diferente, pero nuestros socios del Instituto Max Planck en Alemania recomendaron CRISPR y terminamos cambiando. Hoy, creo que tenemos seis proyectos CRISPR-Cas9 ”, dice la líder de investigación Anna Wargelius.

El proyecto de HI fue apoyado financieramente por el Consejo de Investigación de Noruega, que requería el cumplimiento de los principios de investigación e innovación responsables (RRI). Es por eso que Dorothy Dankel, investigadora de la Universidad de Bergen, ha sido socia colaboradora en el proyecto. Dankel tiene experiencia tanto en biología pesquera como en ciencias y humanidades. Su papel ha sido destacar las grandes cuestiones.

“Trabajamos día a día con nuestros pequeños resultados. Esta colaboración nos permite tener una visión más amplia: lo que es bueno y malo, ¿cómo reaccionará la gente a los resultados? » Dice Wargelius.

El objetivo del salmón CRISPR estéril noruego es que el pescado no se mezcle con el salmón salvaje en caso de fuga, para proteger al salmón salvaje.
El objetivo del salmón CRISPR estéril noruego es que el pescado no se mezcle con el salmón salvaje en caso de fuga, para proteger al salmón salvaje.
Pero, ¿por qué el salmón es amarillo?  Los investigadores inactivaron el gen que da color al salmón.  Si bien no es necesario, le da una buena idea de si la edición de genes para esterilizarlo ha funcionado.  También facilita a los científicos distinguir el salmón modificado de otros salmones de un vistazo.
Pero, ¿por qué el salmón es amarillo? Los investigadores inactivaron el gen que da color al salmón. Si bien no es necesario, le da una buena idea de si la edición de genes para esterilizarlo ha funcionado. También facilita a los científicos distinguir el salmón modificado de otros salmones de un vistazo.

Comida para el pensamiento

Dankel explica la necesidad de conocimientos éticos adicionales «dentro del laboratorio».

Ella usa una historia para ilustrarlo.

“Una noche conocí a Anna en el tranvía, ella venía de la estación de investigación donde guardan el salmón CRISPR. «Los peces son tan grandes ahora», dijo, «que matamos algunos y comprobamos que están esterilizados. Y luego los comimos. ‘¿Qué, no puedes comerlos?’, Le respondí. Anna dijo: ‘No podemos tirarlos y sabían bien. La única persona que no lo comió fue una mujer embarazada ‘. Anna miró por la ventana y dijo: ‘Sé que es seguro comerse el pescado’ ”.

Dankel continúa:

“Para mí, este ejemplo muestra cómo Anna usa dos sombreros, uno como científica lógica y otro como responsable de sus empleados. Hablamos de esta incidencia durante el resto del viaje. Nunca hubiéramos tenido esta conversación, si no hubiera sido por la apertura y la confianza básicas que conlleva ser parte del proyecto. Esto demuestra lo importante que es debatir las cuestiones éticas a medida que surgen, incluso en el laboratorio ”.

¿Transmitirá el salmón CRISPR sus modificaciones genéticas?  Anna Wargelius y sus colegas están tratando de averiguarlo.  En la foto, Anne Hege Straume está preparando huevas para su inyección CRISPR.
¿Transmitirá el salmón CRISPR sus modificaciones genéticas? Anna Wargelius y sus colegas están tratando de averiguarlo. En la foto, Anne Hege Straume está preparando huevas para su inyección CRISPR.

Evolución más eficaz

Entonces, ¿con qué tipo de riesgos estamos realmente lidiando aquí?

«Lo que más me preocupa es que la gente piense en CRISPR como OMG (organismos modificados genéticamente) y lo rechace. En ese caso, no hemos hecho avanzar el debate desde la década de los noventa. CRISPR es un método simple, pero muy complejo. Es como una cirugía: ¿la cirugía es buena y eficaz? Eso depende de lo que opere, cómo y quién ”, dice Dankel.

CRISPR se puede utilizar para insertar material genético de una especie a otra, una práctica controvertida. Una preocupación ha sido la propagación de genes transferidos a nuevas especies en la naturaleza. Pero CRISPR también se puede utilizar para realizar cambios bastante pequeños dentro del ADN de una especie. Puede activar o desactivar partes de un gen necesario para producir gametos, dejando el salmón estéril, por ejemplo. Estos cambios son similares a los que se logran tradicionalmente mediante la reproducción.

«Dos años de trabajo con CRISPR pueden provocar cambios genéticos que, naturalmente, tomarían 10 000 años de desarrollo evolutivo normal de una mutación», sugiere Dankel.ANUNCIO PUBLICITARIO

El bienestar del salmón

Entonces, ¿qué se puede ganar? Con el tiempo, Wargelius espera que el salmón CRISPR pueda eliminar genéticamente el problema de la mezcla del salmón de piscifactoría con el salmón salvaje. Esto resolvería un gran dolor de cabeza para la industria, pero también protegería la diversidad biológica. El grupo de investigación también tiene en mente el bienestar del salmón, un requisito que también se destaca en las pautas éticas de investigación.

«No hemos visto ningún efecto adverso en los genes de nuestro salmón. Muestran buen crecimiento, buen bienestar y buena calidad. Ahora deseamos examinar si el cambio genético también cambia el comportamiento del salmón ”, dice Wargelius.

Para descartar por completo cualquier cambio en los otros 55 000 genes del salmón CRISPR, HI planea examinar todo su ADN.

“Creo que es necesario, solo para demostrar que estamos seguros, y no cuesta mucho”, dice Wargelius.

De-licing with CRISPR

Al otro lado del mundo, en Australia, el investigador Nicholas Robinson está planeando un proyecto diferente usando CRISPR en salmón: Para mejorar el salmón del Atlántico cultivado utilizando información genética del salmón del Pacífico. Algunas especies de salmón del Pacífico son mucho más resistentes a los piojos del salmón, un parásito que le cuesta a la industria más de cinco mil millones de coronas noruegas al año y que también afecta al salmón. Al estudiar el salmón del Pacífico, los investigadores esperan saber qué genes del salmón del Atlántico podrían modificarse o desactivarse para mejorar la resistencia a los piojos.

«Los piojos crean heridas abiertas en la piel, provocando inflamación y estrés, a veces la muerte. Los tratamientos contra los piojos también causan estrés a los peces. El proyecto se ocupa de mejorar el bienestar del salmón del Atlántico y, por supuesto, la economía del cultivo del salmón. También mejorará el bienestar del salmón salvaje vecino, ya que se reduce la población de piojos ”, explica Robinson.

Es investigador científico sénior en Nofima, un instituto noruego de investigación aplicada en la pesca, la acuicultura y la alimentación.

En este proyecto, el pescado sin editar se cultivará en paralelo con el pescado CRISPR y se utilizará como comparación.

«Se notará cualquier diferencia entre los peces editados y los controles y si vemos alguna señal de que los animales están bajo estrés, el experimento se detendrá».

Los investigadores no tienen expectativas sobre si podrían ocurrir efectos secundarios o qué tipo de ellos.

“Consideramos que el riesgo de efectos secundarios por el uso de CRISPR-Cas9 será bajo. No obstante, sugerimos que se adopte un enfoque cauteloso y que se realicen pruebas exhaustivas «.

El grupo de investigación aún tiene que decidir qué genes cambiar. Dependiendo de los genes que se editan y de su función biológica, puede haber algunos rasgos específicos a los que se deba prestar especial atención.

“En cualquier caso, se deben estudiar los rasgos relacionados con el crecimiento, la reproducción, el desarrollo, la calidad de la pulpa y el bienestar”, dice Robinson.

Los piojos del salmón son un desafío ambiental asociado con el cultivo de salmón.  Cuando se mantienen grandes cantidades de peces en los fiordos, se proporcionan excelentes condiciones de vida para este parásito natural.  Los investigadores noruegos van a averiguar si CRISPR puede ayudar a resolver también este problema con los peces de cultivo.
Los piojos del salmón son un desafío ambiental asociado con el cultivo de salmón. Cuando se mantienen grandes cantidades de peces en los fiordos, se proporcionan excelentes condiciones de vida para este parásito natural. Los investigadores noruegos van a averiguar si CRISPR puede ayudar a resolver también este problema con los peces de cultivo.

Una pregunta politica

Los investigadores siempre deben considerar las posibles consecuencias del uso de su investigación. Sin embargo, si los “animales CRISPR” noruegos o las “plantas CRISPR” se producirán en masa, es una cuestión política. El campo está regulado por la ley de tecnología genética. Establece que la liberación de organismos genéticamente modificados solo puede aprobarse cuando no existe riesgo de daño al medio ambiente o la salud. De acuerdo con la ley, también se deben considerar los beneficios sociales y la sostenibilidad.

Hasta ahora, las autoridades noruegas han rechazado las semillas de colza modificadas genéticamente, entre otras cosas, por temor a que sus genes se propaguen a otras especies en la naturaleza. La declaración afirma que tal flujo genético podría dañar la diversidad biológica. Un maíz genéticamente modificado fue denegado por razones éticas: este maíz se iba a cultivar en otro país utilizando un pesticida que está prohibido en Noruega por sus efectos dañinos para la salud y el medio ambiente.

El clavel con un color cambiado es lo único que se ha aprobado hasta ahora. En otros países, los organismos genéticamente modificados forman parte de la vida cotidiana. En los EE. UU., El yogur CRISPR es la regla más que la excepción.

En Noruega, los investigadores están utilizando CRISPR en fresas, lechugas y plantas de jardín, entre otras cosas. La investigación en animales debe ser aprobada por la Autoridad Noruega de Seguridad Alimentaria. Según su asesor, Dag Atle Tuft, no existe una forma sencilla de obtener una descripción general de los proyectos CRISPR aprobados desde sus sistemas, pero estima que hay menos de diez.

«Dado que el método parece funcionar tan bien, de hecho esperaba que despegara un poco. Sin embargo, esa es mi opinión personal », dice Tuft.

¿Hay aspectos especiales a considerar entonces, en este tipo de aplicaciones?

“Se aplican los mismos principios: ¿Se puede realizar la investigación sin animales? ¿Se ha considerado la posibilidad de reducir el número de animales y podrían mejorar los métodos mejores el bienestar de los animales? En caso de riesgo de lesiones a los animales, se debe planificar su manipulación con los denominados puntos finales humanitarios. En general, no creo que los investigadores estén interesados ​​en la crueldad animal. Mi opinión es que quieren hacer la investigación lo mejor posible, para asegurarse de que los resultados sean lo más representativos posible ”, dice Tuft.

Teme la fuga de cerebros

Según Dankel, Noruega necesita un amplio debate sobre la relajación de las regulaciones.

“Si Noruega no permite los productos CRISPR, los actores noruegos podrían llevar sus proyectos a otra parte. Esto podría provocar una fuga de cerebros. Entonces, ¿cuál es la ganancia para Noruega? » ella pregunta.

«Detrás de esto se esconde una ideología que está en contra de la modificación genética. Al mismo tiempo, tenemos una discusión ideológica sobre de qué vivir en la era post-petrolera. En biotecnología, hemos comenzado a desarrollar una competencia que podría volverse importante ”.

Espera tener un debate en la televisión en horario de máxima audiencia, The Debate sobre la emisora ​​pública noruega NRK.

“Debemos tener un amplio debate sobre esto, sueño que será un tema en el programa de televisión The Debate. Concierne a todos «.



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