Virus bacteriófagos que infectan células bacterianas, Virus bacterianos. de www.shutterstock.com
Hoy en día, la comunidad científica está horrorizada ante la perspectiva de la edición de genes para crear "Diseñadores" humanos. La edición de genes puede ser de mayor consecuencia que el cambio climático, o incluso las consecuencias de liberar la energía del átomo.
CRISPR es un acrónimo de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas. Este es el sistema inmunológico que las bacterias desarrollaron para protegerse de las infecciones por bacteriófagos, la forma de vida más abundante del planeta.
Más pequeño que cualquier forma de vida conocida
Los bacteriófagos fueron descubiertos en París por Félix d'Hérelle en el Instituto Pasteur en 1917. Estaba estudiando un subconjunto de pacientes que se recuperaban espontáneamente de la disentería. D'Hérelle propuso que un antimicrobiano más pequeño que cualquier otra forma de vida conocida había matado a las bacterias en pacientes infectados. Demostró de manera concluyente la existencia de esta nueva forma de vida y los denominó bacteriófagos: virus que atacan a las bacterias.
El bacteriófago ha sido estudiado intensamente: Es bonito Se reveló con el microscopio electrónico y su genoma Fue la primera forma de vida secuenciada.
Respondiendo a un ataque de bacteriófagos
En 2007, Rodolphe Barrangou y Philippe Horvath de la compañía de producción de alimentos Danisco colaboraron con Sylvain Moineau de la Universidad Laval para resolver un problema de larga data en la producción de yogurt. Preguntaron: ¿Por qué las bacterias que eran esenciales para la producción de yogur y queso eran susceptibles al ataque de bacteriófagos, y cómo podría evitarse esto?
Barrangou, Horvath y Moineau hicieron el asombroso descubrimiento Esa bacteria en realidad tenía un sistema inmunológico.
CRISPR: sistemas inmunes bacterianos adquiridos.
{youtube}yW0yA3qoH9A{/youtube}
Después de un ataque inicial de bacteriófagos, una pequeña cantidad de bacterias sobrevivientes reconocerían el ADN de los bacteriófagos que atacan nuevamente. Las bacterias sobrevivientes montarían entonces una respuesta inmune que llevaría a la muerte de los bacteriófagos. La bacteria que sobrevivió a un ataque de fagos incrustaría un fragmento de ADN bacteriófago dentro de su genoma bacteriano para servir como un "recuerdo" de la infección.
Apuntar y cortar
Barrangou, Horvath y Moineau entonces descubierto CRISPR Cómo se eliminaron los bacteriófagos invasores. Tras el reconocimiento del bacteriófago recién invadido, las bacterias atacarían y cortarían el ADN del bacteriófago invasor.
Fond de recherche de Québec: CRISPR-Cas9: L'origine de la découverte | Sylvain Moineau.
{youtube}Bz0aN5qEkyw{/youtube}
Los biólogos Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier descubrieron aún más que "guias" Había evolucionado en el sistema inmunológico bacteriano. Cualquier bacteriófago cuyo ADN correspondiera al fragmento de memoria adquirido de una infección previa sería reconocido y cortado por una maquinaria de eliminación "guiada". Juntos, el sistema inmunológico bacteriano que abarca los fragmentos de memoria del ADN del bacteriófago y la maquinaria de respuesta bacteriana se conocen como el sistema CRISPR-Cas9.
Explotación comercial del descubrimiento siguió. Doudna, Charpentier y otros reconocieron que este nuevo sistema biológico podría ser explotado para editar genes en cualquier forma de vida.
Ciencia Bozeman: ¿Qué es CRISPR?
{youtube}MnYppmstxIs{/youtube}
El sistema CRISPR-Cas9 no es el primer sistema de edición de genes descubierto. El difunto bioquímico Michael Smith, mientras estaba en la Universidad de British Columbia, recibió el Premio Nobel en 1993 por el descubrimiento de un medio químico de edición de genes con aplicaciones relevantes para el cáncer y otras enfermedades.
La ciencia de la UBC: El legado del Dr. Michael Smith.
{youtube}khYP1dN5nRg{/youtube}
Los bacteriófagos como posible solución.
D'Hérelle observó que el mismo bacteriófago aislado de pacientes que se están recuperando de la disentería podría usarse para proteger a los conejos de una infección que de otra manera sería mortal. Antes del descubrimiento de los antibióticos, el descubrimiento de Hérelle se inspiró Sinclair Lewis para caracterizar la terapia con bacteriófagos de los humanos en su Novela ganadora del premio Pulitzer Arrowsmith.
El mayores colecciones de bacteriófagos A nivel mundial se encuentra en la Universidad de Laval. Sylvain Moineau es el curador, y la colección lleva el nombre de Felix d'Hérelle.
La esperanza ahora es que la terapia con bacteriófagos pueda considerarse una solución potencial para Resistencia antibiótica. Sin embargo, cualquier expectativa de la terapia con fagos está empequeñecida por la explotación actual de la beneficios comerciales del sistema CRISPR-Cas9.
Hoy el Consecuencias de abrir una Caja de Pandora están sobre nosotros. La aplicación del sistema CRISPR-Cas9 para generar humanos de diseño a través de la edición del gen de la “línea germinal” de huevos humanos cosechados crearía cambios permanentes que continuarán a través de generaciones sucesivas, y los temores sobre estas acciones pueden ser comparables a los Consecuencias de la guerra nuclear y el cambio climático..
Pero hay otras aplicaciones potenciales de CRISPR-Cas9 "no germinal", como la edición de genes de la enfermedad. Esto se ha logrado recientemente para Distrofia muscular en perros.. Al igual que en el mito de la Caja de Pandora, el pesimismo sobre la edición del gen de la "línea germinal" puede verse contrarrestado por la esperanza de un beneficio futuro para la humanidad.
{youtube}lXmHA-XySmk{/youtube}
Sobre el Autor
John Bergeron, profesor emérito Robert Reford y profesor de medicina en McGill, Universidad McGill. John Bergeron reconoce con gratitud a Kathleen Dickson como coautora.
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
Libros relacionados
at InnerSelf Market y Amazon
