Técnica de edición de genes CRISPR / CAS9. Retos jurídicos para su regulación y uso en Colombia
| Autor | Natalia Lamprea Bermúdez, Óscar Lizarazo-Cortés |
| Cargo | Bióloga y magíster en Biología-Genética de la Universidad Nacional de Colombia. Especialista en Propiedad Industrial, Derecho de Autor y Nuevas Tecnologías de la Universidad Externado de Colombia - Abogado de la Universidad Nacional de Colombia. Magíster en Propiedad Intelectual de Université-Paris Sud xi y Université París I-Panthéon Sorbonne.... |
| Páginas | 79-110 |
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Introducción
Nunca había sido tan sencillo editar genes, la tecnología CRISPR/Cas9 lo hace
posible con un sistema biológico muy sencillo y con gran potencial en materia de
salud, agricultura, bioindustria, etc. Es una tecnología capaz de identificar y reparar
las secuencias de dna defectuosas en pacientes que sufren enfermedades de origen
genético, tales como Huntington o diabetes tipo I. Sirve también para prevenir y
controlar las infecciones virales tales como vih o hepatitis. Así mismo, puede ser
usada en microorganismos y también en plantas o animales para eliminar caracte-
rísticas no deseables del fenotipo, incluso cuando el organismo es adulto. Estas son,
entre otras, las aplicaciones que tiene el sistema CRISPR/Cas9, y dan una idea de
su gran potencial. Se trata de una herramienta tan sencilla y económica que puede
ser usada por cualquier persona que conozca de biología molecular, por lo que su
efecto, en palabras de la investigadora Dana Carroll, es que ha “democratizado la
tcnica de edicin
de genes crispr / cas9.
retos jurdicos para su regulacin
y uso en colombia
* Bióloga y magíster en Biología-Genética de la Universidad Nacional de Colombia.
Especialista en Propiedad Industrial, Derecho de Autor y Nuevas Tecnologías de la Uni-
versidad Externado de Colombia. Asesora de patentes, independiente. Contacto: [
natalia.
lamprea@gmail.com].
** Abogado de la Universidad Nacional de Colombia. Magíster en Propiedad Intelectual
de Université-Paris Sud xi y Université París I-Panthéon Sorbonne. Candidato a PhD.
Profesor de la Facultad de Derecho de la Universidad Nacional de Colombia. Director
del Grupo de Investigación Plebio. Contacto: [
oalizarazoc@unal.edu.co].
El segundo autor presentó una oposición a la solicitud de patente de CRISPR/Cas9
en Colombia, individualmente, como persona natural y con fines académicos, “amicus
curiae”. Fecha de recepción: 2 de marzo de 2016. Fecha de aceptación: 27 de julio de
2016. Para citar el artículo: Lamprea Bermúdez, N. y Lizarazo-Cortés, Ó. Técnica de
edición de genes CRISPR/Cas9. Retos jurídicos para su regulación y uso en Colombia.
Revista La Propiedad Inmaterial n.º 21, Universidad Externado de Colombia, enero-junio
2016, pp. 79-110. DOI: http://dx.doi.org/10.18601/16571959.n21.04.
Natalia Lamprea Bermúdez – Óscar Lizarazo-Cortés
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edición de genes” (Travis, 2015). Sin embargo, estas posibilidades no están exentas
de interrogantes bioéticos, en particular al aplicar esta técnica en humanos.
El propósito de este artículo es explicar de forma sencilla el funcionamiento
biológico del sistema: ¿cómo funciona?, ¿qué lo hace tan atractivo y “mejor”
que otras herramientas de edición de genes existentes? Posteriormente, se ofrece
un panorama sobre sus posibles aplicaciones, desde un punto de vista teórico y
práctico, pues ya se ha aplicado en varios campos generando cientos de artículos
y de solicitudes de patente; es decir, se trata de responder a la pregunta: ¿para qué
sirve? Luego se incluyen algunas consideraciones bioéticas sucintas por la aplica-
ción de CRISPR/Cas9 en humanos, particularmente en línea germinal humana.
También se analizan la solicitud de patente en trámite en Colombia y los aspectos
a considerar en su examen. Finalmente, se realiza una primera aproximación al
panorama regulatorio de acuerdo con el uso de la tecnología en modificación de
genes de origen humano, o modificación de genes no humanos, para dejar así un
esbozo del posible uso de la tecnología en Colombia.
Funcionamiento biológico del sistema
En el campo de la ingeniería genética, siempre fue un reto poder “identificar” un
sitio específico del dna y poder editarlo al mismo tiempo, por ejemplo, para poder
eliminar toda una variante defectuosa de un gen o cambiar una mutación puntual
que impide la formación de una proteína. CRISPR/Cas9 logra justamente eso, iden-
tificar un segmento específico de dna y eliminarlo o reemplazarlo, usando siempre
las mismas herramientas: un segmento-guía que es un rna con la copia del dna que
se debe identificar (rna guía), y unas tijeras que es la proteína Caspasa 9 (Cas9) que
corta el segmento específico de dna (actividad endonucleasa) y que separa la doble
hélice de dna para abrir sus hebras y así poder editarlas (actividad helicasa). Además,
hay un tercer elemento que aunque no es tan mencionado, es fundamental en la
tecnología: una secuencia corta (pam) que se unirá al dna y estabilizará la proteína
Cas9 (Doudna y Charpentier, 2014; Wright et al., 2016; Mesa, 2015).
La forma como se enlazan estos elementos también es muy sencilla, pues la
proteína Cas9 es guiada por el rna-guía al sitio deseado en el dna para que lo
edite, separando y cortando las dos hebras de dna, mientras que la secuencia pam
se ubica en el dna para estabilizar el punto de corte de la secuencia. Así, con solo
estos elementos se elimina o modifica el dna defectuoso o no deseado (Doudna
y Charpentier, 2014). Cada vez que se quiera emplear la tecnología CRISPR/
Cas9 para realizar una nueva modificación, lo único que se necesita es tener el
rna del gen blanco de interés; la secuencia pam y la proteína Cas9 son siempre
las mismas, independientemente del dna que se quiera editar. Esto es justamente
lo que representa el avance más importante de esta tecnología, su sencillez, pues
no requiere ni de diseño de proteínas ni de aparatos enzimáticos complejos para
lograr llegar y editar un segmento específico de dna.
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Las tecnologías de edición de genes alternativas, tales como las nucleasas de
dedos de zinc (zfn) y las nucleasas efectoras de activador de transcripción (talen),
requieren moléculas más complejas para desarrollar la edición, especialmente en
lo relacionado con el diseño de proteínas específicas para realizar cada evento de
edición, por lo que su uso ha sido limitado, costoso y no se ha podido utilizar como
herramienta estándar para la edición genética (Gaj et al., 2013; Hsu et al., 2014).
El sistema CRISPR/Cas9, con su rna como molécula guía que dirige la acti-
vidad de Cas9, fue descubierto en 2012 en las bacterias; es el sistema inmune de
estas y es empleado para defenderse del ingreso de virus y plásmidos (Jinek et al.,
2012). Cuando un virus infecta a una bacteria, lo que hace es ingresar a la célula
bacterial e insertar su dna en el de esta, usar la maquinaria de replicación de la
bacteria para reproducirse y crear más virus. El sistema CRISPR/Cas9 les permite
a las bacterias que han sido infectadas por un virus identificar el dna viral y enviar
un fragmento de este a una “biblioteca”, esto es, un arreglo de dna con secuencias
cortas palíndromas repetidas separadas por espacios (Clustered Regularly Interspaced
Palindromic Repeats - crispr) donde se ubica el dna invasor viral. Cuando la bac-
teria es nuevamente atacada por ese virus, se defiende tomando de la “biblioteca”
la secuencia del dna viral, transcribiendo o replicando el rna con esa secuencia
invasora, para identificar ese mismo segmento viral en cualquier parte de su dna
bacterial donde se haya insertado, dirigiendo junto al rna a la proteína Cas9 para
que corte el dna viral y lo elimine, evitando así que el virus se pueda replicar y
afectar de nuevo a la célula bacterial (Makarova et al., 2011).
A partir de este sistema CRISPR/Cas9 bacterial se realizaron versiones li-
geramente adaptadas que permiten la edición del dna en eucariotas –aquellos
organismos que tienen membrana nuclear definida, tales como insectos, mamí-
feros, plantas, etc.–, puesto que en estos, una vez la secuencia blanco del dna es
eliminada, el organismo tiene diferentes formas para reparar el dna. Este sistema
de reparación del dna permite que la tecnología, además de identificar y eliminar
el dna defectuoso, pueda modificarlo, reemplazándolo por una copia de dna sin
defectos o con una característica deseable.
Con esta tecnología tan sencilla se puede realizar la modificación del dna de
cualquier organismo, hacerlo in vivo y realizar la modificación en cualquier etapa
de su vida, o etapa celular, desde las células somáticas o células adultas diferenciadas
hasta las células gaméticas o germinales, incluyendo también la etapa de cigoto
o embrión. Es decir, no solo se puede “arreglar” el dna del individuo en etapa
adulta, sino que incluso se puede transmitir este “arreglo” o nueva característica
a su progenie.
Aplicaciones del sistema CRISPR/Cas9
A partir del descubrimiento de CRISPR/Cas9 en el año 2012, las investigaciones y
aplicaciones de la tecnología han crecido de manera exponencial. Se han desarrollado
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