CRISPR-Cas9 per a ajudar a combatre la crisi ecològica

Ekain Payán Ellacuria

Zuzenbide eta Giza Genomako Katedrako ikertzailea (EHU)

El coronavirus SARS-CoV-2 ha sacsejat amb duresa els fonaments de la societat. No obstant això, a curt termini, sembla que l'actual no serà l'última pandèmia, tal com ha confirmat l'Organització Mundial de la Salut, l'OMS, i les seves possibles conseqüències poden destruir l'hàbitat natural de l'ésser humà. La ciència també pot ser útil per a això.

crispr-cas9-ekologia-krisiari-aurre-egiten-laguntz
Gran part del genoma del COVID-19 coincideix amb el de la ratapinyada. És possible que des d'aquí saltés al pangolí abans d'arribar als humans, o que passés directament a

El mitjà i l'home: víctima o responsable?

Per a evitar futures crisis de salut [1] és necessari aprofundir en l'origen del covid-19mal. L'OMS ha comprovat perfectament que es tracta d'una malaltia zoonòtica [2], és a dir, que es deriva d'animals a persones –veure imatge–.

En aquest sentit, l'Agència Europea del Medi Ambient ha advertit que la pèrdua de biodiversitat i els hàbits alimentosos augmenten la probabilitat que aquest tipus d'infeccions es transmetin als éssers humans [3]. Així mateix, a mesura que es redueixen les espècies animals i vegetals [4], els experts preveuen que la població continuarà creixent entre els anys 2050 i 2100 [5], de manera que l'ésser humà es converteixi en una destinació ideal per a la difusió de nous patògens.

Mentrestant, el tancament general de l'any 2020 només va mitigar provisionalment l'emergència climàtica. De fet, l'últim quinquenni ha estat el més càlid de tots els temps des que existeixen registres [6], la qual cosa suposa un augment d'episodis climàtics extrems com a plagues o sequeres. Paral·lelament, l'escalfament global accelera fortament l'expansió tèrmica i el desglaç de les masses de gel, que són les principals causes de l'augment del nivell de la mar [7].

Darrere de l'anterior s'aprecia la petjada de les persones: no es pot oblidar que l'activitat humana té una influència directa en la naturalesa, ni que la conservació de la Terra requereix un estil de vida sostenible. Conscient d'això, diversos Estats van signar en 2016 l'acord de París per a reduir les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle de diòxid de carboni. No obstant això, els Estats Units, el segon major contaminant del món, va sortir de l'acord i acaba de ser retornat i els compromisos acordats poden ser escassos, totalment o parcialment [8]. Com si fos poc, alguns països es plantegen fomentar la producció de combustibles fòssils en lloc de reduir-los [9]. Per tot això, ja s'ha posat de manifest la necessitat d'un canvi de rumb [10] i l'existència d'iniciatives dignes de canalitzar la diversificació.

CRISPR-Cas9, més enllà de la transformació del genoma humà

L'aparició de la biotecnologia per a l'edició del genoma humà ha revolucionat la ciència, concretament els Curts Combinats i Regularment Intercalats del Palindromo de Repetició –tècniques CRISPR-Cas9. En concret, l'anomenat CRISPR va ser descobert en la dècada dels 90 per Mojica quan va anunciar que els bacteris tenien un sistema de defensa antivirus propi [11]. No obstant això, en els éssers vius no es va aplicar fins a 2013, quan Doudna i Charpentier li van addicionar Cas9 [12]. Aquest descobriment és tan disruptivo que els han donat el Premi Nobel de Química de l'any 2020.

Així les coses, la tecnologia CRISPR identifica en quin lloc de l'organisme es vol actuar i condueix la proteïna Cas9 cap al tall dels gens afectats, per la qual cosa també es coneix com a tisora o tisora molecular. A continuació, les pròpies cèl·lules formen la secció encara que sigui aleatòria. Aquest mecanisme és més senzill, barat i precís si es compara amb les eines prèvies d'edició (TALES i DFN) [13]. Encara que ha atret tota l'atenció per a curar les malalties greus dels embrions humans, segons l'inventor Doudna, s'utilitzarà principalment en el sector primari [14].

La tècnica CRISPR-Cas9 permet modificar, reorganitzar, afegir o eliminar lliurement l'alfabet de l'ADN per a inactivar l'expressió genètica patològica i fer-la sana. Ed. CC-BY-SA 3.0

El repte del desenvolupament sostenible

El fet que la sobrepoblació requereixi en els pròxims 50 anys una major producció d'aliments que en els 10 mil anys anteriors [15] i la variable climàtica local posaran en perill el proveïment d'un gran nombre de pobles i, en conseqüència, la seva propietat alimentosa en perill d'extinció. Prova d'això és acudir amb freqüència a les importacions i encarir el preu d'algun producte. I què fer quan afecta a tots els territoris? Això pot ocórrer en major o menor mesura en un món interconnectat.

La selecció selectiva fa que per a obtenir productes de qualitat no siguin estranys els creus o hibridacions entre espècies, com són una gran varietat de fruites i hortalisses que es troben en els mercats. Per citar un exemple pròxim, l'Institut Basc de Recerca i desenvolupament Tecnològic, Neiker-Tecnalia, ha desenvolupat clons de patates habitades i vermelles, la qual cosa ha donat com a resultat la comercialització de la patata “Beltza”. Segons els investigadors, d'una banda pot afavorir la salut dels consumidors per les seves propietats antioxidants, i per un altre, pot adaptar-se a situacions climàtiques àmplies i mostrar una major resistència a les malalties [16]. A través de la ciència es pot avançar en l'agricultura, la ramaderia i la silvicultura, respectivament, on apareix el CRISPR-Cas9.

En la primera s'ha produït blat sense gluten [17], per al que la immensa majoria de les proteïnes responsables de la celiaquía, anomenades gliadina, s'han manipulat genèticament i la resta s'han mantingut intactes. La resposta immunitària permet que tant l'alimentació de les persones amb intolerància al gluten com la de les persones sensibles millorin notablement, ja que la dieta lliure de gluten és l'única via per a no danyar l'intestí prim.

En el segon, les vaques resistents als factors climàtics estan creixent [18]. Sembla que quan fa molta calor, les vaques, que també són responsables dels gasos d'efecte d'hivernacle, sofreixen l'estrès i es mengen molt poc, per la qual cosa se'ls dóna menys llet. També presenten dificultats reproductives i, en casos excepcionals, risc d'arribar fins a la mort. Per a evitar-ho, s'ha procedit a la transformació dels gens de la pigmentació, amb la finalitat de suavitzar els colors foscos del pelatge, que en altres paraules es converteixen en negres i/o marrons en grisa platejat, reduint així l'absorció de calor. Un altre punt s'espera amb una mutació genètica per a tallar el pèl. Malgrat els efectes col·laterals de la clonació, l'esforç va quedar en fallida, en dues vedelles nascudes no es van detectar efectes secundaris fora de la congestió.

En la tercera, s'ha pogut descendir la petjada ecològica de l'arbre del pollancre [19]. De pas es pot augmentar la resistència al clima i a l'estrès. Cal no oblidar que els arbres i les plantes són els principals productors d'oxigen, en tant que atrapen el CO? de l'atmosfera i netegen l'aire. En aquest sentit, també hi ha intents d'edició per a absorbir més diòxid de carboni. Així mateix, la indústria de la fusta i la bioenergia també pot ser un agent d'influència, tant per a aconseguir polpes més copioses com per a reduir els residus.

La tècnica CRISPR-Cas9 pot conduir a garantir la convivència entre l'ésser humà i l'ecosistema. Ed. CC-BY-SA 3.0

Sentència europea: CRISPR-Cas9, impossible

Segons els científics, aquest tipus de recerques poden ser una aposta per un consum sostenible [20], però no seran aplicables a la Unió Europea. Així ho va acordar el Tribunal de Justícia de la Unió Europea el 25 de juliol de 2018, quan, en el cas C-528/16, va considerar com a organismes modificats genèticament els adquirits mitjançant les noves tècniques mutagèniques, les denominades CRISPR-Cas9, interpretant la Directiva 2001/18 sota el principi de responsabilitat [21].

Des de llavors, són molts els que han sol·licitat la seva resolució i la seva reforma [22]. De fet, a diferència dels transgènics, el que es fa és accelerar específicament els processos naturals del producte de què es tracti, sense introduir l'ADN de les espècies exteriors. Per tant, no és possible diferenciar clarament quin d'ells s'obté amb agents químics, tant amb raigs X com amb mutacions. D'altra banda, fins al moment no s'ha detectat falta de seguretat, sinó que poden tractar-se de successos aleatoris cada vegada que les cèl·lules es divideixen, desconeixent si són beneficioses o nocives. En qualsevol cas, és innegable que la tecnologia no és suficient per a solucionar el canvi climàtic: cal conjuminar esforços per a impulsar l'energia neta, el reciclatge i gestió de residus plàstics o el consum de productes de proximitat, entre altres.

En definitiva, la integració de l'agroecologia i la genètica pot contribuir a la supervivència de la biodiversitat, de les generacions esdevenidores i del planeta en general. De fet, la vacuna contra el covid-19 [23] és transgènica i està formada per una molècula d'RNA tan important per a comprendre la tècnica CRISPR-Cas9 [24]. Per què no confiar una vegada més en la ciència?

 

Referències

1 Organització Mundial de la Salut OMS (01-10-2020). “The best estafi to preventthe next pandemic is now: countries join voices for better emergency preparedness”. Nota de premsa de l'Organització Mundial de la Salut. Disponible: https://www.who.int/news/item/01-10-2020-the-best-time-to-prevent-the-next-pandemic-is-now-countries-join-voices-for-better-emergency-preparedness [Consultat: 29-06-2021].

2 Pérez Iglesias J. I. (20-10-2020). “Zoonosi”. Llengua Castellana.

3 European Environment Agency (05-11-2020). “COVID-19 and Europe´s environment: impacts of a global pandemic”. Brífing No. 13/2020, 1-15. ISSN: Ajust 2467-3196: 10.2800/626706

4 Fons Mundial per a la Naturalesa WWF. 2020. “Living Planet Report 2020”. Disponible en https://livingplanet.panda.org/en-us/?utm_campaign=living-planet&utm_medium=mitjana&utm_source=report [Consultat: 29-06-2021].

5 Organització de les Nacions Unides ONU (17-6-2019). “2019 Revision of World Population Prospects”. Disponible: https://population.un.org/wpp/ [Quan consultat: 29-06-2021].

6 Organització Meteorològica Mundial (19-12-2020).“Provisional Report on the State of the Global Climate 2020”, 1-38. Disponible: https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=10444 [Consultat: 29-06-2021].

7 T. Frederikse, F. Landerer, Caron L. Adhikari S. D. Parkes, Humphrey V. W. etc. 2020. The causis of sigui-level rise since 1900. Nature, 584, 3393-397 doi: 10.1038/s41586-020-2591-3

8 Watson R., McCarthy J. J. P. Canziani, Nakicenovic N. i Hisas L. 2019. The Truth Behind the Climate Pledges. The Universal Ecological Fund FEU-US, Buenos Aires. ISBN: •

9 SIS, IISD, TUBS, E3G i UNEP. 2020. “The Production Gap Report: 2020 Special Report”, 1-76. Disponible en https://productiongap.org/wp-content/uploads/2020/12/pgr2020_fullrprt_web.pdf [Consultat: 29-06-2021].

10 Euskal Herria post-COVID19. 2020. “Per l'economia ecològica del País Basc post-COVID19”. Disponible: https://euskalherriapostcovid19.eus/ [Quan consultat: 29-06-2021].

11 F. Mojica J. M. Jutge G. i Rodríguez Valera F. 1993. “Transcription at different salinities of Haloferax mediterranei sequences adjacent to partially modified Pstl sites”. Molecular Microbiology, 9(3), 613-621 doi: 10.1111 – j.1365-2958.1993.tb01721.x

12 Jin M., C. Chylinski, Fonfara I, Hauer M., D. Doudna A. i Charpentier, E. 2012. “A Programmable Dual-RNA-Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Inmunity”. Science, 337(3096), ajust 816-821: 10.1126/science.1225829

13 Etxebeste Aduriz, E. 2016 “CRISPR, tècnica d'edició del genoma: beneficis i inquietuds”. Revista Elhuyar: Ciència i tecnologia, 321, 34-40. ISSN: 0213-3687.

14 Brodwin, E. (20.04.2019). “We´ll be eating the first Crispr´d food within 5 years, according to a geneticist who helped> the blockbuster gene-editing tool”, Business Insider. Disponible: https://www.business essinsider.com/first-crispr-food-5-years-berkeley-scientist-inventor-2019-4 [Consultat: 29-06-2021].

15 Davies, K. 2020. Editing Humanity. The CRISPR Revolution and the New Era of Genome Editing. Pegasus Books, Nova York. ISBN: 01001-64313-308-9

16 Institut Basc de Recerca i desenvolupament Tecnològic Neiker-Tecnalia (17-6-2020). “Udapa realitzarà un estudi agroeconómico i d'acolliment comercial de la varietat de patata “Beltza” creada per NEIKER”. Disponible en https://neiker.eus/és/notícies/negre-nom-patata llegsi-dóna-comerç-pur-mamia-eta-antioxidants/ [Quan consultat: 29-06-2021].

17 J. Gil-Humanes, Pistó F., Altamirano-Fortoul R. Real A., Comí I, Sousa C. etc. 2014 “Reduced-gliadin wheat bread: an alternative to the gluten-free diet for consumers suffering gluten-related pathologies”. PLOS ONE, 9(3), 1r- 9è ajust: 10.1371/journal.posa.0090898

18 Mullin E. (10-11-2020). “Scientists Llauri Building Cows to 978-84-Climate Change”. Future Human. Disponible: https://futurehuman.medium.com/scientists-are-building-cows-to-resist-climate-change-37b877f27b2f [Consultat: 29-06-2021].

19 B. De Meester, Madariaga Calderón B, de Vries L. Pollier J., Goeminne G. Van Doorsselaere J. V. etc. 2020. “Tailoring poplar lignin without yield penalty by combining a null and haploinsufficient CINNAMOYL-CoA REDUCTASE2 allele”. Nature Communications, 11(5020), 1-13 doi: 10.1038/s41467-020-18822-w

20 Science Advice for Policy by European Academies (SAPEA). 2020. A sustainable food system for the European Union. SAPEA, Berlín. ISBN: 01003-9820301-7-3.

21 Romeo Casabona C. M. 2004 Principi de precaució, Biotecnologia i Dret. Comares, Bilbao-Granada. ISBN: 84-8444-863-0

22 European Sustainable Agriculture Through Genome Editing (EUSAGE). (27-07-2020). “Open Statement of EUSAGE”. Disponible: https://www.eu-sage.eu/sites/default/files/2020-02/open%20Statement.pdf [Quan consultat: 29-06-2021].

23 Agirre Ruiz d'Arkaute A. (01-09-2020). “Vacuna del covid-19: sobirania sanitària o responsabilitat social?”. Revista Elhuyar, 339.

24 Musunuru, K. 2019. The CRISPR Generation. The Story of the World´s First Gene-Edited Babies. BookBaby, Nova Jersey. ISBN: 9781543986372.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.