Premio Fronteras FBBVA a Charpentier, Doudna y Mojica, pioneros de CRISPR

La Fundación BBVA ha concedido el Premio Fronteras del Conocimiento a Emmanuelle Charpentier, Jennifer Doudna (@doudna_lab) y Francisco J. Martínez Mojica por su contribución a “la revolución biológica creada por las técnicas CRISPR/Cas9”. Nos alegramos especialmente por el español Francis Mojica quien, además de caracterizar funcionalmente a las nuevas y peculiares secuencias repetidas en bacterias, acuñó el famoso acrónimo por el que se las conoce ya en todo el mundo: CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) (1-3).  

La investigación básica llevada a cabo por el grupo de Francis Mojica @UA_Universidad, particularmente a principios de este siglo, fue clave para conocer la organización y función de este sistema ancestral (Mojica lo identificó en arqueas) de defensa bacteriano. El mérito de Charpentier @maxplanckpress y Doudna @UCBerkeley está en haber encontrado el modo de manipular el sistema CRISPR-Cas9 para transformarlo en una poderosa herramienta biotecnológica. Así, las dos investigadoras -aquí también habría que incluir a Feng Zhang y a  George M. Church, ambos @MIT– han convertido a CRISPR-Cas9 en la técnica de edición genética más eficaz, específica, barata y fácil de utilizar jamás diseñada por la humanidad (4, 5). Precisamente por su accesibilidad y facilidad de uso, se utiliza con frecuencia el símil de la acción “corta/pega” de los procesadores de texto para explicar la utilidad de la técnica CRISPR-Cas9 en la edición de genomas.

crspr-snip
CRISPR-Cas9 como mecanismo de defensa en bacterias. En (1) y (2) un virus se fija  a la pared celular e infecta a la bacteria mediante la inyección de su material genético. La proteína Cas9 reconoce el ADN viral (3) gracias a la molécula de ARN guía (gRNA) cuya  secuencia está codificada en las regiones CRISPR como resultado de infecciones anteriores (“inmunidad” adquirida). La actividad endonucleasa de la proteína Cas9 genera una rotura de doble hebra (4) que degrada el ADN viral. Su aplicación como herramienta biotecnológica se basa en la reparación de esta rotura por los mecanismos habituales de recombinación homóloga (HDR) o no homóloga (NHEJ).

Como herramienta de trabajo en investigación básica, CRISPR-Cas9 ya se ha incorporado a la mayoría de laboratorios de todo el mundo y es muy probable que, una vez se haya resuelto la dura batalla de patentes que aún libran @UCBerkeley y @broadinstitute, se convierta -además de una importante fuente de ingresos para la institución finalmente reconocida- en la herramienta clave que determinará el futuro de la terapia génica (6).

Hace justamente un año, tuvimos la suerte de contar con la presencia del profesor Francis Mojica en la XIII edición de Encuentros con la Ciencia. Por aquellas fechas, no era aún conocido por el gran público. A los pocos días se publicó el famoso artículo de Eric Lander “Los héroes de CRISPR” (5) y ahora son ya pocos los que no han oído hablar de él en alguna ocasión. Desde entonces, no ha parado de recibir importantes premios y múltiples reconocimientos, todos ellos, más que merecidos. Desde aquí le envíamos nuestra más sincera enhorabuena. Habrá un post más extenso sobre CRISPR pero, de momento, ahí va un consejo para vosotros, alumnos del MBCM, que os envía personalmente el profesor Mojica (gracias, Francis):

El único consejo que me atrevería a dar a vuestros alumnos, basado en mi propia experiencia, es que no se dejen amedrentar por sus propias limitaciones. Somos muchos los que no contamos con cerebros privilegiados y echamos en falta la capacidad intelectual y la agilidad mental que se presupone a los que se dedican a la investigación y a la ciencia en general. Estas, y cualquier otra deficiencia en definitiva, se pueden suplir con trabajo, ilusión y perseverancia. La satisfacción tras lograr un objetivo gracias al esfuerzo personal es la mayor de las recompensas 

Francis Mojica

Para entender mejor cómo funciona los sistemas CRISPR-Cas, nada mejor que prestar atención a las explicaciones del propio Francis Mojica, en la siguiente grabación de la ya mencionada conferencia de Encuentros con la Ciencia.

Referencias

1. Jansen R, Embden JD, Gaastra W, Schouls LM. Identification of genes that are associated with DNA repeats in prokaryotes. Mol Microbiol. 2002 Mar; 43(6):1565-75.

2. Mojica FJ, Díez-Villaseñor C, García-Martínez J, Soria E. Intervening Sequences of Regularly Spaced Prokaryotic Repeats Derive from Foreign Genetic Elements. J Mol Evol. 2005 Feb; 60(2):174-82

3. Mojica FJ, Rodriguez-Valera F. The Discovery of CRISPR in Archaea and Bacteria. FEBS J. 2016 Sep; 283(17):3162-9

4. Mojica FJ, Montoliu L. On the Origin of CRISPR-Cas Technology: From Prokaryotes to Mammals. Trends Microbiol. 2016 Oct; 24(10):811-20.

5. Lander ES. The Heroes of CRISPR. Cell. 2016 Jan 14; 164(1-2):18-28

6. De Ravin SS, Li L, Wu X, Choi U, Allen C, Koontz S, Lee J, Theobald-Whiting N, Chu J, Garofalo M, Sweeney C, Kardava L, Moir S, Viley A, Natarajan P, Su L, Kuhns D, Zarember KA, Peshwa MV, Malech HL. CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease. Sci Transl Med. 2017 Jan 11; 9(372)