Los investigadores utilizaron una nueva técnica de edición de genes que podría permitir la ingeniería genética de embriones, una perspectiva que desde hace tiempo preocupa a los bioeticistas.

Científicos de la Universidad de Columbia han editado el ADN de embriones humanos en sus primeras etapas con una precisión sin precedentes, un logro que podría abrir el camino a bebés diseñados con características particulares.

La posibilidad ha generado controversia durante años. Por un lado, la tecnología podría permitir algún día a los padres reparar de forma segura las mutaciones causantes de enfermedades en los embriones. Pero también podría utilizarse para seleccionar rasgos deseados, una práctica que, según algunos expertos en ética, es prácticamente eugenesia.

Dieter Egli, genetista de la Universidad de Columbia que dirigió la investigación, pidió una conversación pública sobre los pros y los contras de alterar el ADN embrionario. “Como científico, puedes proporcionar los datos para el debate, pero luego, esencialmente, ahí te detienes y dejas que otros tomen las riendas”, dijo.

Con una tecnología más reciente denominada edición de bases, Egli y sus colegas pudieron sustituir meticulosamente letras genéticas individuales en secuencias de ADN sin causar el daño que a menudo se observaba con una forma anterior de edición genética, CRISPR (acrónimo en inglés de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, o Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Espaciadas Regularmente).

Egli advirtió que la investigación dejaba sin respuesta muchas preguntas sobre los efectos secundarios perjudiciales. “No estamos diciendo que esto vaya a utilizarse mañana en las clínicas”, dijo.

Egli y sus colegas publicaron su estudio en internet. La investigación está en proceso de revisión para su publicación en una revista científica.

La posibilidad de editar el ADN de embriones humanos se convirtió en un tema de debate serio hace más de una década, tras la invención de las CRISPR.

En 2012, los científicos descubrieron cómo crear moléculas personalizadas que podían cortar un segmento específico del ADN. Las CRISPR se convirtieron rápidamente en una herramienta estándar para los científicos: una forma barata y fácil de descubrir cómo funcionan los genes modificando el genoma.

Surgieron varias empresas médicas que pretendían utilizar la tecnología para tratar enfermedades hereditarias. En 2023, la Administración de Alimentos y Medicamentos aprobó un tratamiento basado en CRISPR para la anemia falciforme.

Pero los científicos sabían que no era perfecto. En algunas células, las moléculas de CRISPR no encontraban sus objetivos en el ADN, o a veces cortaban los fragmentos genéticos equivocados.

Estas preocupaciones no impidieron que un científico chino, He Jiankui, utilizara CRISPR para alterar el ADN de embriones humanos en 2018.

Posteriormente dijo que su objetivo era dotar a las niñas de resistencia genética a la infección por VIH. Pero los expertos condenaron su trabajo por imprudente y las autoridades chinas lo encarcelaron durante tres años.

Su experimento dio lugar a tres “bebés sanas y hermosas”, según afirmó en una entrevista en enero con The New York Times. Pero nunca se ha evaluado de forma independiente el estado de las niñas.

En 2020, Egli y sus colegas llevaron a cabo un experimento para ver cómo se comportan las CRISPR en embriones humanos.

Obtuvieron esperma donado de hombres con una mutación en un gen llamado EYS que causa ceguera hereditaria. Los investigadores utilizaron el esperma para fecundar óvulos sanos, y produjeron embriones humanos con una copia funcional de EYS y una copia defectuosa. Los investigadores utilizaron las CRISPR para cortar la región mutante del EYS.

Estudios anteriores sugerían que el embrión podría reparar el gen usando la versión sana como guía. Solo algunos embriones lo hicieron y se obtuvieron dos copias funcionales de EYS.

Pero la reparación fracasó en aproximadamente la mitad de ellos. Algunos cortaron largos tramos de ADN. Algunos destruyeron todo el cromosoma en el que se encuentra el gen EYS.

“Tuvo consecuencias absolutamente catastróficas”, dijo Egli.

Muchos científicos y expertos en bioética consideraron estos resultados una evidencia más de que la edición de embriones humanos era demasiado arriesgada como para siquiera planteársela, al menos por el momento.

Pero en 2016, David Liu, genetista de la Universidad de Harvard, y sus colegas combinaron una de las moléculas de CRISPR con otros compuestos para crear la edición de bases, un nuevo método para editar genes. En lugar de cortar un segmento de ADN, los editores de bases hacían una pequeña muesca en una hebra. Entonces podían guiar a la célula para corregir la mutación.

La edición de bases ha demostrado ser a menudo superior a los anteriores métodos con CRISPR. El año pasado, se curó a un bebé de un trastorno genético potencialmente letal tras recibir un conjunto personalizado de moléculas de edición de bases.

Egli decidió probarlo en embriones humanos.

Para los nuevos experimentos, él y sus colegas se propusieron alterar dos genes. Uno, denominado PCSK9, puede tener mutaciones que elevan los niveles de LDL (lipoproteínas de baja densidad, por su sigla en inglés) en sangre, y el riesgo de enfermedad cardiaca. El otro gen, HBG, dirige la producción de hemoglobina en los fetos.

Egli y sus colegas introdujeron sus editores de bases en óvulos fecundados y en embriones en etapa de dos células donados por los padres. Los investigadores no encontraron ninguno de los daños extensos asociados con CRISPR.

En cambio, los investigadores consiguieron cambiar con éxito los genes PCSK9 y HBG. En algunos experimentos, cambiaron simultáneamente ambos genes en el mismo embrión.

Pero las ediciones aún no eran perfectas. A veces, las moléculas de edición de bases no lograban encontrar su ADN objetivo. Como resultado, algunas células de los embriones conservaron las versiones originales de los genes, mientras que otras fueron alteradas.

Esos embriones se convirtieron en mezclas genéticas, los llamados mosaicos. Tener células con diferentes versiones del mismo gen podría haber provocado problemas médicos si los embriones se hubieran convertido en bebés.

A pesar de esos fallos, los nuevos resultados fueron lo suficientemente sólidos como para que Paula Amato, experta en fertilidad de la Universidad de Salud y Ciencia de Oregón, quien no participó en el estudio, pensara que el método era “prometedor”.

Aun así, dijo que sería importante examinar los resultados finales cuando se publiquen en una revista.

A Ana Iltis, bioeticista de la Universidad Wake Forest, le preocupaba que la evaluación de la seguridad de los embriones modificados con edición de bases requiriera mucho más escrutinio que la simple búsqueda de cromosomas dañados.

“Es posible que algunos de los efectos potencialmente perjudiciales no sean evidentes hasta después del nacimiento”, advirtió.

Nathan Treff, director clínico de Nucleus Genomics y coautor del nuevo estudio, dijo que la capacidad de corregir las mutaciones causantes de enfermedades en los embriones podría ser una gran ayuda para quienes recurren a la fecundación in vitro, al permitirles implantar embriones que de otro modo habrían descartado.

“Aún queda trabajo por hacer antes de llegar a ese punto, pero esta investigación nos acerca”, dijo Treff.

Nucleus Genomics financiará la siguiente fase de la investigación de Egli. (El gobierno federal no financia estudios sobre embriones humanos con fines de investigación).

Algunos de los próximos estudios buscarán formas de evitar los embriones mosaico. Los investigadores también probarán la edición de bases en embriones que contengan unas 100 células. Las clínicas de fertilidad suelen congelar y probar los embriones en esa fase.

Nucleus Genomics, fundada en 2021, analiza embriones de fecundación in vitro para detectar miles de trastornos genéticos. La empresa también hace predicciones sobre los riesgos de un embrión de padecer enfermedades como cardiopatías y diabetes. Y examina genes relacionados con rasgos como la estatura y la inteligencia.

En noviembre, la empresa suscitó polémica cuando colocó anuncios en el metro de Nueva York en los que animaba a los viajeros: “tengan su mejor bebé”. Los genetistas han criticado las predicciones que hace Nucleus Genomics sobre algunos rasgos, como el cociente intelectual, por su escasa precisión.

Y los críticos han acusado a la empresa de promover un giro biotecnológico de la eugenesia, acusación que la empresa rechaza.

“Nos vemos como una vía natural para, con el tiempo, introducir tecnologías como esta en la atención clínica como parte de una plataforma genética más amplia, un conjunto completo de ‘Optimización Genética'”, escribió en un correo electrónico Kaitlyn Gallacher, jefa de comunicaciones de Nucleus Genomics.

Fyodor Urnov, genetista de la Universidad de California en Berkeley, quien no participó en el estudio, dijo que los resultados coincidían con estudios anteriores sobre la edición de bases en células vivas.

Pero la perspectiva de utilizar el método en embriones era novedosa y arriesgada, dijo Urnov. En la fecundación in vitro normal, se examina a los embriones para detectar anomalías genéticas. Eso tenía mucho más sentido, argumentó, que recurrir a una nueva técnica con tantas preguntas abiertas.

“¿Hacemos lo que hemos hecho de forma segura y eficaz 15 millones de veces desde 1978, o probamos algo que nunca podremos hacer realmente seguro, y cuyos riesgos son evidentes?”, preguntó.

Urnov especuló con que el nuevo método, una vez perfeccionado, atraería a quienes no solo quieran tratar enfermedades hereditarias, sino mejorar rasgos mediante la ingeniería de embriones.

“Lo que realmente hacen es proporcionar a los ‘mejoradores de bebés’ un manual de instrucciones para incursiones más allá de los límites éticos”, escribió Urnov en un correo electrónico.

Sin embargo, todavía no está claro si alguien podría alterar realmente a los bebés de este modo. Muchos rasgos humanos están influidos por cientos o miles de genes.

Egli señaló que cuantos más genes de un solo embrión intenten modificar los científicos, mayor será el riesgo de fracaso.

“Creo que probablemente se puedan combinar tres o cuatro, quizá incluso cinco, pero creo que hay un límite”, dijo. “Queda por determinar dónde está ese límite”.

Carl Zimmer cubre noticias sobre ciencia para el Times y escribe la columna Orígenes.