El doctor Francisco Bolívar Zapata, investigador emérito del Instituto de Biotecnología de la UNAM, se sumerge en sus recuerdos, detonados por las preguntas de varias generaciones de investigadores que participan en el coloquio ¿Cómo se inventó la ingeniería genética? Bolívar se traslada a un laboratorio en San Francisco, California, donde se hizo historia a mediados de los años 70.
En 1977, se logró por primera vez realizar la producción de proteínas humanas en bacterias mediante técnicas de ingeniería genética. Se clonaron más de 300 genes, incluyendo la insulina. Fue así que su trabajo se convirtió en pionero a nivel mundial en el área de la biología molecular y biotecnología.
“Recibí una comisión de la UNAM para trabajar por tres años en el laboratorio de Herbert Boyer”, señala el científico sobre uno de los personajes que desarrolló la tecnología de ADN recombinante, una metodología para unir artificialmente fragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico) que no se encuentran juntos en la naturaleza. Esta fue la técnica permitió la transferencia de genes de una especie a otra.
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Bolívar Zapata habla sobre el trabajo multidisciplinario de un laboratorio donde se compartían ideas y los esfuerzos metodológicos derivaban en consorcios y grandes proyectos como en ese momento fue Genentech, la primera compañía de biotecnología cofundada en 1976 por Boyer junto con el inversionista Robert Swanson.
Bolívar Zapata recuerda este capítulo de la historia de la biotecnología y lo utiliza para subrayar una de las ideas que han ayudado históricamente a fortalecer el trabajo científico: “No hay que tenerle miedo al sector productivo”, señala y agrega que finalmente esa es una de las ideas con las que se funda el Instituto de Biotecnología de la UNAM en México, también para tener la oportunidad de crear patentes y empresas que le den sustento a las ideas que surgen en un laboratorio.
De plásmidos e ideas innovadoras
El investigador Adrián Ochoa Leyva pone en la mesa al plásmido pBR322. Un plásmido es una cadena circular de ADN que se encuentra fuera de los cromosomas de un organismo y posee mecanismos para su duplicación e interpretación por la maquinaria celular. Los organismos que los poseen pueden transferir características genéticas determinadas mediante la manipulación técnica. Diseñado por el doctor Francisco Bolívar, el plásmido pBR322 es el primer plásmido utilizado en biotecnología. Aunque se basa en un andamiaje natural de las bacterias, en este caso la Escherichia coli, le fueron agregados genes para realizar las funciones que el investigador requería, convirtiéndose así en una de las primeras herramientas para la introducción de genes específicos en una bacteria usando técnicas de ingeniería genética para poder obtener productos muy diferentes a partir de un original.
“Lo que sucedió en el Laboratorio de Boyer es que nos dimos cuenta que el ADN sintetizado químicamente funcionaba en vivo y así se abría un nuevo paradigma: se podían sintetizar los genomas con la propiedad de hacer ingeniería en muchísimos laboratorios para aislar y expresar diferentes genes en diferentes organismos”, dice el investigador. Este plásmido del que se obtuvo toda la secuencia genética para conocerlo a detalle se convirtió en un hito en el desarrollo de la ciencia.
Al respecto, el investigador Mario Enrique Zurita apunta que mediante estas técnicas de ADN recombinante, donde los pioneros fueron capaces de usar un plásmido como reactor y que se replicara, fue posible hablar de clonación molecular hasta posarse en el momento actual.
“Ahora tenemos que avanzar en las técnicas de CRISPR”, señala Francisco Bolívar Zapata sobre este revolucionario instrumento que se usa para cambiar o editar piezas del ADN de una célula. CRISPR-Cas9 utiliza una molécula de ARN con un diseño especial para guiar una enzima, que se llama Cas9, hacia una secuencia particular del ADN. Luego, la Cas9 corta las hebras de ADN en ese lugar y quita una pieza pequeña. Así, se produce un espacio en el ADN en donde se coloca una pieza nueva de ADN.
CRISPR-Cas9 es un gran avance en la ciencia que está siendo utilizado en muchas clases de investigación. El investigador emérito señala que mediante nuevas técnicas de edición genética ya se está trabajando en una nueva generación de plantas que puedan captar mejor la energía del Sol.
Entre muchas otras cosas, la adopción de tecnología biotecnológica en el campo ha reducido en 37% el uso de pesticidas químicos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) avala su uso como alimentos, y ya se utilizan y consumen en más de 50 países por cerca de 300 millones de personas. El investigador hace énfasis en que se deben buscar las estrategias y los mecanismos para fortalecer al campo y depender cada día menos de las compañías transnacionales. En ese sentido, es fundamental fortalecer la generación de conocimiento científico para la producción de alimentos y que, en especial, se debe impulsar mediante la biotecnología agrícola, así como el uso de los transgénicos, para apoyar el fortalecimiento del campo mexicano.
Bolívar Zapata señala que “el futuro está ahí”, subrayando nuevamente que con la detallada evaluación de riesgos, caso por caso, la edición genética se puede utilizar para producir plantas que se adapten mejor a determinados ecosistemas ante los terribles efectos del cambio climático y otras variantes que amenazan la generación de alimentos para una población en crecimiento, siempre con la máxima precaución que sólo la investigación científica pueda brindar.
“También hay que seguir usando medicamentos creados con estas tecnologías y evaluando con mucho cuidado cada uno de estos avances. Esperemos que la nueva presidenta que tengamos no esté en contra de las nuevas técnicas que intervienen los genomas”. Puntualiza que existen muchas metas en múltiples áreas e investigación que siguen el ritmo de los retos que impone el planeta.
“La propuesta que se ha hecho desde la creación del Instituto de Biotecnología es el uso responsable de estas herramientas, el análisis caso por caso, analizando beneficios y riesgos. Se trata de una concepción racional y argumentada de lo que se propone basada en datos científicos para no privar a los mexicanos, ni al mundo, de utilizar una tecnología, que empleada de manera responsable es patrimonio de la humanidad”, afirma Bolívar Zapata.
Últimos retos de la ingeniería genética
Para los participantes en la mesa de investigadores, es obvio el potencial de la biotecnología. El investigador Enrique Alejandro Raynaud Garza señala de qué forma los avances impulsados por investigadores de la talla de Bolívar Zapata han llevado a esas estrategias de “corte y confección” de genes para desarrollar nuevas estrategias en la lucha contra enfermedades por trastornos hereditarios, como la primera terapia autorizada en este campo para la anemia falciforme. Esta enfermedad es un grupo de trastornos hereditarios en la que las células mueren antes de tiempo, lo que deja una escasez de glóbulos rojos saludables.
Hace apenas un par de meses la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó la primera terapia génica celular para el tratamiento de la anemia falciforme (ECF) en pacientes mayores de 12 años. Casgevy es el primer tratamiento aprobado por el organismo regulador americano que utiliza este tipo de tecnología novedosa de edición del genoma (CRISPR/Cas9), lo que supone una gran innovación a nivel mundial.
Casgevy utiliza la tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9 para modificar las células madre hematopoyéticas. Una vez realizado el procedimiento, las células madre sanguíneas modificadas se trasplantan al paciente, donde se injertan en la médula ósea y aumentan la producción de hemoglobina fetal (HbF), que facilita el suministro de oxígeno. Aunque para democratizar este tipo de tratamientos, aún el camino es largo y el futuro promisorio.
Bolívar Zapata asegura que “el futuro está ahí”, subrayando nuevamente que con la detallada evaluación de riesgos, caso por caso, la edición genética se puede utilizar para producir avances importantes en muchas áreas siempre con la máxima precaución que sólo la investigación científica pueda brindar.
La comunidad científica internacional está viendo la utilidad de la ingeniería genética en patologías para las que en la actualidad no existe ningún tratamiento efectivo. Las terapias génicas encierran la promesa de ofrecer tratamientos más específicos y eficaces, especialmente para las personas con enfermedades raras en las que las opciones terapéuticas son muy limitadas.
Más allá de cualquier descalificación o discriminación de términos en el contexto biotecnológico, como ha sucedido con el gobierno actual, los datos y la argumentación, deben llevar la batuta, tal como lo ha propuesto el investigador emérito que decidió regresar a su país para compartir el aprendizaje que hoy sigue abriendo nuevas ventanas de conocimiento en todo el mundo.
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