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Primeros perros editados genéticamente reportados en China
El mejor amigo del hombre es ahora su nuevo proyecto de ingeniería genética.
Beagles llamados Hércules, a la izquierda, y Tiangou son los primeros perros editados genéticamente del mundo.
Científicos en China dicen que son los primeros en utilizar la edición de genes para producir perros personalizados. Crearon un beagle con el doble de masa muscular eliminando un gen llamado miostatina.
Los perros tienen más músculos y se espera que tengan una mayor capacidad para correr, lo cual es bueno para la caza, las aplicaciones policiales (militares), dijo Liangxue Lai, investigadora del Laboratorio Clave de Biología Regenerativa de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou, en un comunicado. Email.
Lai y 28 colegas informaron sus resultados la semana pasada en el Revista de Biología Celular Molecular , diciendo que tienen la intención de crear perros con otras mutaciones de ADN, incluidas las que imitan enfermedades humanas como el Parkinson y la distrofia muscular. El objetivo de la investigación es explorar un enfoque para la generación de nuevos modelos de perros con enfermedades para la investigación biomédica, dice Lai. Los perros están muy cerca de los humanos en términos de características metabólicas, fisiológicas y anatómicas.
Lai dijo que su grupo no tenía planes de criar beagles extramusculosos como mascotas. Otros equipos, sin embargo, podrían moverse rápidamente para comercializar perros modificados genéticamente, editando potencialmente su ADN para cambiar su tamaño, mejorar su inteligencia o corregir enfermedades genéticas. Un instituto chino diferente, BGI, dijo en septiembre había comenzado a vender cerdos en miniatura, creados a través de la edición de genes, por $ 1,600 cada uno como mascotas novedosas.
El proyecto del beagle chino fue dirigido por Lai y Gao Xiang, un especialista en ingeniería genética de ratones de la Universidad de Nanjing. Los perros se mantienen en el Instituto General de Investigación Farmacéutica de Guangzhou, que dice en su sitio web que cría más de 2.000 beagles al año para investigación. Los beagles se usan comúnmente en la investigación biomédica tanto en China como en los EE. UU.
La edición del genoma se refiere a técnicas recientemente desarrolladas que permiten a los científicos desactivar fácilmente genes o reorganizar sus letras de ADN. El método utilizado para cambiar los beagles, conocido como CRISPR-Cas9, es particularmente económico y preciso (ver 10 Tecnologías innovadoras 2014: Edición del genoma).
El mes pasado, Duanqing Pei, representante de la Academia de Ciencias de China, destacó el trabajo de Lai como parte de lo que llamó un gran esfuerzo chino para modificar animales usando CRISPR. La lista de animales ya modificados mediante la edición de genes en China incluye cabras, conejos, ratas y monos. Pei describió los esfuerzos como una prioridad científica nacional y parte del esfuerzo de China por establecer una investigación de clase mundial.
La facilidad con la que se puede llevar a cabo la edición de genes ha generado preocupaciones de que los humanos podrían ser los siguientes (ver Ingeniería del bebé perfecto). Esos temores se avivaron en abril cuando otro equipo chino informó haber alterado embriones humanos en el laboratorio en un intento de corregir un defecto genético que causa la beta-talasemia (ver Equipo chino informa sobre la edición genética de embriones humanos).
Una mutación natural del ADN en el gen de la miostatina conduce a lebreles muy musculosos, a la izquierda, como se informa en la revista Neuromuscular Disorders. Los científicos en China dicen que ahora pueden diseñar el mismo cambio en otros perros.
Los investigadores de perros adoptaron el mismo enfoque, introduciendo directamente los productos químicos de edición de genes, una enzima que corta el ADN, Cas9, y una molécula guía que se concentra en un tramo particular de ADN, en más de 60 embriones de perros. Su objetivo era dañar, o eliminar, ambas copias del gen de la miostatina para que los cuerpos de los beagles no produjeran ninguna de las proteínas inhibidoras musculares que fabrica el gen.
Al final, de 65 embriones que editaron, nacieron 27 cachorros, pero solo dos, una hembra y un macho, tenían alteraciones en ambas copias del gen de la miostatina. Llamaron a la hembra Tiangou, por el perro del cielo en el mito chino. Llamaron al macho Hércules.
Lai y sus colegas informaron que en Hercules, la edición de genes estaba incompleta y que un porcentaje de las células musculares del perro todavía producían miostatina. Pero en Tiangou, la interrupción de la miostatina fue completa y el beagle mostró un fenotipo o características musculares evidentes. Por ejemplo, los músculos de sus muslos eran grandes en comparación con los de sus compañeros de camada.
Los efectos de perder el gen de la miostatina son bien conocidos en la naturaleza. Una raza de ganado ultra-fornido llamada belga blues normalmente carece del gen y crece hasta alcanzar un tamaño descomunal. Entre los perros, la mutación ocurre naturalmente solo en los whippets, dice Eva Engvall, una científica jubilada y criadora de whippets que en 2007 ayudó a identificar la mutación que afecta a esa raza. Los perros de doble musculatura se llaman lebreles bravucones.
En casos raros, una persona también puede nacer sin ninguna copia funcional de miostatina. En 2004 los médicos informaron un recién nacido que parecía extraordinariamente musculoso, con músculos sobresalientes en los muslos y la parte superior de los brazos. Confirmaron que le faltaba el gen de la miostatina y notaron que a los cuatro años y medio de edad, el niño podía extender los brazos mientras sostenía pesas de tres kilos.
Debido a que el gen de la miostatina está bien estudiado, y debido a que no se sabe que la doble musculatura tenga inconvenientes obvios, se cita con frecuencia en los debates sobre el hipotético futuro dopaje genético entre los atletas. Los médicos estadounidenses ya están intentando bloquear la miostatina en experimentos de terapia génica que buscan retrasar la pérdida de masa muscular en niños que padecen distrofia muscular de Duchenne.
Engvall dice que quedó impresionada por el trabajo chino, que dice que muestra cómo la edición de genes también podría usarse para corregir enfermedades genéticas que afectan a algunas razas de perros. El objetivo de este trabajo no era recrear los knockouts de miostatina, dice Engvall, el objetivo era utilizar la tecnología CRISPR en perros. Y en este proyecto, los autores superaron algunos obstáculos, ya que los perros son un poco complicados cuando se trata de manipular embriones.
Sin embargo, Eliane Ostrander, científica de los Institutos Nacionales de Salud que ha estudiado la miostatina en perros, dice que no le queda claro, según la publicación, si los beagles mostraban aumentos extremadamente notables en la masa muscular, como se ve en los lebreles. El número de perros todavía es pequeño, dice ella. Será interesante ver qué tipos de variación surgen a medida que más perros se someten al proceso.
Cuando se introducen alteraciones del ADN en la etapa embrionaria, pueden afectar todas las células del cuerpo de un animal, incluidos el esperma y el óvulo, las células de la línea germinal. El equipo de Lai dice que revisó el esperma de Hércules y descubrió que, si se reproducía, pasaría la mutación de miostatina hacia adelante. Los rasgos favorables que resultan de la edición de genes pueden pasar de generación en generación, dice Lai, y será posible criar una gran cantidad de perros editados genéticamente que puedan comercializarse.
Las personas han estado influyendo en la genética de los perros durante milenios. Hace por lo menos 36.000 años, los primeros humanos tenían ya iniciado para domesticar lobos y dar forma a los compañeros que tenemos hoy. Charles Darwin citó con frecuencia la cría de perros en El origen de las especies demostrar cómo la evolución ocurre gradualmente por un proceso de selección. Con CRISPR, sin embargo, la evolución ya no es gradual ni está sujeta al azar. Es inmediato y bajo control humano.
Es precisamente ese poder el que está suscitando un amplio debate y preocupación sobre CRISPR. Sin embargo, al menos algunos investigadores creen que los perros editados genéticamente podrían ponerle una cara peluda y amistosa a la tecnología. En una entrevista este mes, George Church, profesor de la Universidad de Harvard que lidera un gran esfuerzo para emplear la edición CRISPR, dijo que cree que será posible aumentar los perros mediante ediciones de ADN para que vivan más tiempo o simplemente para que sean más inteligentes.
Church dijo que también creía que la alteración de perros y otros animales grandes podría abrir un camino para la eventual edición de genes de personas. La edición de línea germinal de cerdos o perros ofrece una línea, dijo. La gente podría decir: 'Oye, funciona'.