El 28 de noviembre, He Jiankui afirmó ante una sala de conferencias abarrotada en la Segunda Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano, celebrada en Hong Kong, haber editado los genomas de dos niñas gemelas, Lulu y Nana, nacidas en China.
Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, en Guangdong (China), condenaron la investigación de He asegurando que «ha violado gravemente la ética académica y los códigos de conducta», y filósofos y bioeticistas no tardaron en sumergirse en el marasmo de la edición de genomas humanos. Así que no voy a cubrir ese territorio. Lo que quiero abordar es lo que hemos aprendido: cómo hizo estos bebés.
Soy teóricamente un profesor jubilado del Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad Estatal de Colorado. Durante más de 50 años, he investigado numerosos aspectos de la tecnología de reproducción asistida, incluyendo la clonación y la realización de cambios genéticos en embriones de mamíferos, por lo que estoy interesado en la mayoría de las investigaciones relacionadas con los «bebés de diseño» y los problemas de salud que pueden sufrir.
¿Una primera?
En la conferencia dio una visión general de la ciencia. Aunque una investigación de este tipo se presentaría normalmente a la comunidad científica mediante su publicación en una revista revisada por expertos, algo que Él afirma que tiene intención de hacer, podemos hacernos una idea aproximada de cómo ha creado estos bebés modificados. Esto es algo que se ha hecho con éxito en otras especies y el año pasado en embriones humanos, pero estos últimos no se implantaron en una mujer. Dice que pasó tres años probando el procedimiento en ratones y monos antes de pasar a trabajar con embriones humanos.
No hay duda de que se pueden realizar modificaciones genéticas precisas en espermatozoides, óvulos, embriones e incluso en algunas células de adultos. Tales modificaciones se han hecho hasta la saciedad en ratones, cerdos y varios otros mamíferos. Por lo tanto, es obvio para los científicos como yo que estas mismas modificaciones genéticas pueden hacerse, y se harán, en los seres humanos. La forma más fácil de hacer cambios genéticos comienza con el embrión.
La caja de herramientas
La estrategia más de moda para modificar el ADN en estos días implica la herramienta de edición de genes CRISPR/Cas-9, que puede hacer modificaciones genéticas precisas en células vivas. Aunque hay otras herramientas disponibles desde hace años, el enfoque CRISPR/Cas-9 es más sencillo, más fácil, más preciso y menos costoso.
La forma en que funciona es simple en concepto. El componente Cas-9 es una tijera molecular que corta el ADN en el lugar especificado por un pequeño trozo de ARN, llamado «plantilla CRISPR». Una vez cortado el ADN, se puede modificar un gen en ese lugar. El corte es entonces reparado por enzimas ya presentes en las células.
En este caso, se dirigió a un gen que produce una proteína en la superficie de las células llamada CCR5. El virus del VIH utiliza esta proteína para adherirse a la célula e infectarla. Su idea era cambiar genéticamente el CCR5 para que el VIH ya no pueda infectar las células, haciendo que las niñas sean resistentes al virus.
En este punto no ha dado una explicación clara de cómo desactivó exactamente el CCR5 y la naturaleza de la modificación genética. Pero este tipo de «inhabilitación» se utiliza de forma rutinaria en la investigación.
Cómo lo hizo
Del diagrama que presentó, parece que He inyectó el sistema CRISPR/Cas-9 en un óvulo al mismo tiempo que inyectaba un espermatozoide para fecundarlo. Después de esto, el óvulo se dividió y formó una bola de docenas de células: el embrión. En esta etapa, extrajo algunas células de cada embrión para determinar si se produjo el cambio genético deseado. Según mi experiencia, es probable que los embriones estuvieran congelados en este punto. Una vez terminado el análisis, probablemente descongeló los embriones modificados y transfirió los mejores al útero de la madre para su gestación hasta el final. Los embriones sin las ediciones o con las ediciones incorrectas se descartarían o se utilizarían para la investigación.
Para muchas aplicaciones, lo ideal es realizar cualquier cambio en los genes en la etapa de una célula. Entonces, cuando el embrión duplica su ADN y se divide para hacer un embrión de dos células, la modificación genética también se duplica. Esto continúa para que cada célula del bebé resultante tenga el cambio genético.
Sin embargo, parece que la modificación genética en este caso no se produjo hasta la etapa de dos células o más tarde, porque algunas células de los bebés tenían la modificación, mientras que otras no. Esta situación se llama mosaicismo porque el niño es un mosaico de células normales y editadas.
¿Peligros de la edición de embriones?
¿Qué puede salir mal en un embrión editado genéticamente? Mucho.
El primer fallo es que no se realice ninguna modificación, lo que ocurre con frecuencia. Una variante es que el cambio se produzca en algunas células del embrión, pero no en todas, como ocurrió en estos bebés.
La preocupación más común son los llamados efectos no objetivo, en los que se realiza la modificación genética, pero se produce otra(s) edición(es) no deseada(s) en otros lugares del genoma. Tener una modificación en el lugar equivocado puede causar todo tipo de problemas de desarrollo, como desarrollo anormal de órganos, abortos e incluso cánceres.
De su diapositiva se desprende que secuenció los genomas -el plano genético completo de cada niño- en múltiples etapas del embarazo para determinar si había modificaciones indeseables, aunque éstas no siempre son fáciles de encontrar. Pero hasta que científicos independientes puedan examinar el ADN de estas dos niñas, no sabremos los resultados. Tampoco está claro, por los resultados que ha compartido hasta ahora, si este cambio genético puede transmitirse a la siguiente generación.
Otro problema común al que ya se ha aludido es el mosaicismo, que parece haber ocurrido en una de estas gemelas. Si se editan algunas células y otras no, el bebé podría tener células del hígado que contengan el gen editado y células del corazón que tengan la versión normal, por ejemplo. Esto puede provocar o no problemas graves.
Otro problema es que la manipulación de embriones in vitro -fuera de su entorno normal en el tracto reproductivo-, donde no podemos duplicar con precisión la nutrición normal, los niveles de oxígeno, las hormonas y los factores de crecimiento, podría provocar anomalías en el desarrollo, como fetos de gran tamaño, problemas metabólicos, etc. Esto ocurre a veces con procedimientos rutinarios como la fecundación in vitro cuando no se intenta hacer modificaciones genéticas.
Afortunadamente, la naturaleza es bastante buena a la hora de eliminar los embriones anormales mediante la muerte embrionaria y el aborto espontáneo. Incluso en poblaciones humanas sanas que se reproducen con normalidad, casi la mitad de los embriones mueren antes de que la mujer sepa siquiera que estaba embarazada.
Ya diseñamos bebés – y hay beneficios
Aunque he hecho hincapié en lo que puede salir mal, creo que la ciencia evolucionará de forma que los bebés modificados genéticamente serán más sanos que los no modificados. Y estas mejoras se transmitirán a las generaciones futuras. Las anomalías genéticas gravemente debilitantes, como el síndrome de Tay-Sachs, podrían eliminarse de una familia mediante la modificación genética.
Podría decirse que ya están naciendo bebés de diseño mediante una técnica llamada diagnóstico genético de preimplantación (DGP). Unas pocas células de embriones son examinadas para detectar docenas, y potencialmente cientos, de anomalías genéticas como el síndrome de Down, la fibrosis quística y el síndrome de Tay-Sachs, por nombrar algunas. Los padres también pueden elegir los embriones del sexo deseado. En mi opinión, elegir qué embriones implantar es claramente crear bebés de diseño.
Dando un paso más, el DGP no se limita a eliminar enfermedades. Los futuros padres también pueden elegir otros rasgos. Cuando uno de los futuros padres en infértil, hay catálogos que proporcionan la raza, la altura y el peso, e incluso el nivel educativo de un donante de esperma o de óvulos, que también se determina que está libre de defectos genéticos importantes, y libre de SIDA y otras enfermedades venéreas.
En mi opinión, si los procedimientos se consideran ética y moralmente aceptables, la mayoría de las modificaciones genéticas que probablemente se realicen editando embriones, como dice que ha hecho, implicarán la eliminación de rasgos perjudiciales en lugar de añadir los deseables. Dado que los cambios serán selectivos, serán más precisos y menos dañinos que las mutaciones que se producen al azar en el ADN de prácticamente todos los espermatozoides y óvulos de forma natural.
Con toda esta tecnología reproductiva, hay otra consideración: los enormes costes de los procedimientos descritos. ¿Hasta qué punto debe la sociedad invertir los escasos recursos médicos en la aplicación de tales técnicas, especialmente porque cualquier beneficio probablemente se acumulará sobre todo en las familias más ricas?
Estas perspectivas deben tenerse en cuenta al evaluar las posibles manipulaciones genéticas de los seres humanos.