LAS MUTACIONES

Es posible que cuando escuches la palabra "mutación" te venga a la mente un extraño ser con tres ojos, cinco orejas... o aquello a lo que tu imaginación te remita.

Sin embargo, esto es principalmente producto del mundo cinematográfico y literario, puesto que las mutaciones son en realidad algo muy distinto.

Una mutación es cualquier variación en el código genético, es decir, cualquier alteración en los genes de los cromosomas de un ser vivo.

Las mutaciones pueden tener lugar en el proceso de la meiosis, y afectan tanto a las células somáticas como a los gametos. En el caso de que se produjeran en las células sexuales, podrían transmitirse de una generación a otra, pero si ocurren en las células somáticas no son hereditarias.

Dicho esto, podemos distinguir varios tipos de mutaciones, desde las más inofensivas (e incluso beneficiosas) hasta aquellas que podríamos catalogar de letales.

En algunos casos, las mutaciones pueden favorecer que una especie se adapte al medio que la rodea, lo cual se acabaría traduciendo en la evolución de dicha especie.

Esto último podría plantearnos una cuestión muy interesante, ¿podríamos provocar las mutaciones? ¿y elegirlas?

Aunque las mutaciones ocurren de forma natural con una frecuencia muy baja, se pueden aumentar con la acción de agentes mutagénicos como las radiaciones, algunos componentes químicos y ciertos contaminantes ambientales. Este hecho se ha comprobado a través de las personas afectadas por accidentes nucleares, en las que la incidencia de enfermedades como la leucemia y otros tipos de cáncer es muy alta. Además muchos de sus hijos han nacido con graves malformaciones causadas por mutaciones producidas en los genes de sus padres y transmitidas por sus gametos.

Sin embargo, también se pueden modificar nuestros genes con fines médicos como la cura de enfermedades. Este sería el caso de la terapia génica, que consiste en transferir material genético para prevenir o curar enfermedades genéticas. Para ello, se transfiere la versión correcta del gen defectuoso que está provocando la enfermedad.
Uno de los mayores obstáculos que nos encontramos en este proceso es la dificultad que supone dirigir el material genético a las células en las que hace falta que el gen ejerza su función.

La terapia génica se puede aplicar de distintas formas:
Estrategia Ex vivo: consiste en la extracción de las células del paciente que debemos reparar, su consiguiente reparación en el laboratorio, y finalmente su reimplantación en el organismo del individuo en cuestión.
Estrategia In situ: se introduce directamente el gen reparador en el órgano defectuoso del paciente.
Estrategia In vivo: se administra al paciente el gen corrector para que alcance el punto a tratar.

En el campo de la terapia génica destaca el CRISPR/Cas9, que funciona como unas "tijeras moleculares" que pueden cortar de forma muy precisa y controlada cualquier molécula de ADN. Esto permite que su secuencia sea modificada eliminando o insertando nuevo material genético.
Las bases de este mecanismo se conocieron al examinar los genomas de algunas bacterias y microorganismos. Se encontró que determinada zona del genoma de muchos microorganismos mostraba gran cantidad de repeticiones palindrómicas (se leen igual del derecho que del revés) que no poseían una función aparente. Las repeticiones estaban separadas por unas secuencias similares a otras de virus y plásmidos, llamadas "espaciadores". Delante de estas repeticiones y espaciadores nos encontramos con una secuencia líder, a la que denominamos CRISPR, y próximos a este conjunto podemos encontrar unos genes que codificaban para un tipo de nucleasas llamados "genes cas".

Al entrar un virus en el interior de una bacteria toma el control celular interaccionando con diferentes componentes celulares. Sin embargo, algunas bacterias tienen un complejo formado por una proteína Cas unida al ARN producido a partir de las secuencias CRISPR que les sirve de sistema de defensa, por lo que el material génico del virus puede interaccionar con esta sustancia, inactivándose y posteriormente degradándose. Además de esto, las proteínas Cas pueden coger una parte del ADN del virus, modificarlo e integrarlo en el conjunto de secuencias CRISPR, para que en el caso de que esa bacteria o su descendencia se vuelva a encontrar con el virus pueda inactivarlo mucho más eficientemente.

En el año 2012 un equipo de investigadores dirigido por las doctoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna publicó un artículo en el que se demostraba cómo convertir esa "maquinaria natural" en una herramienta de edición programable con la que se podía cortar cualquier cadena de ADN in vitro. En otras palabras: consiguieron programar el sistema para que se dirigiera a una posición concreta de un ADN cualquiera y lo cortara. Para ello utilizaron unos ARNs que dirigían el sistema hasta el ADN que había que cortar.

Esta herramienta se podrá utilizar de manera molecular para regular la expresión génica, etiquetar lugares concretos del genoma en células vivas, identificar y modificar funciones de genes y corregir los genes que sean defectuosos. Además de todo esto se está utilizando para crear modelos de animales útiles para el estudio de enfermedades complejas como la esquizofrenia.

En el futuro nos puede cambiar la vida, puesto que sus posibilidades son inimaginables. Con esta tecnología comienza una nueva etapa de la ingeniería genética en la que se puede editar, corregir y alterar el genoma de las células de cualquier organismo de una forma sencilla, rápida, barata y muy precisa. Servirá para curar enfermedades cuya causa genética se conozca y que por ahora son incurables, de hecho, en 2014 ya se utilizó esta tecnología para curar a un ratón adulto de una enfermedad hepática de origen genético.
Entre otras cosas también se puede utilizar para mejorar los alimentos transgénicos y modificar bacterias y otros microorganismos de uso industrial y alimentario.

Finalmente, si queréis saber más sobre el tema, aquí os dejo algunos vídeos muy interesantes que he encontrado sobre ello. ¡¡Espero que os gusten!!