La empresa canadiense Chromos Molecular Systems de Bumaby en British Columbia, ha comunicado, en una conferencia reciente en Londres, que al cruzar una rata que ya tenía un cromosoma artificial en su célula germinal, éste pasó junto a los cromosomas naturales, a la nueva generación. "Es la primera vez que un cromosoma artificial en un mamífero, ha pasado exitosamente de una generación a otra", señaló Eileen Utterson, vicepresidente de la empresa. "Por ahora, señala, no es el propósito de reproducir la experiencia en humanos, pero si la técnica funciona en ratas, es muy probable que también funcione en humanos". "Si el cromosoma artificial se pudiera introducir a células no germinales, sería una nueva posibilidad para la terapia génica". (New Scientist, Octubre 22, pág. 4, 1999).

Ya desde hace algunos años, los genetistas han estado produciendo animales transgénicos. Para ello introducen genes en las células de un embrión fertilizado. Con esto han conseguido que el animal que resulta de este embrión, contenga en todas sus células (incluso óvulos o espermios), el o los genes inyectados. Hasta ahora, esto no se ha hecho en embriones humanos, tanto por razones éticas (los genes extraños pasarían a las nuevas generaciones, incorporándose para siempre al genoma humano), como también porque aún es un procedimiento que no está libre de riesgos. La verdad es que el o los genes que se introducen se ubican al azar dentro del cromosoma, y allí puede que funcionen bien, induciendo la producción de la proteína deseada, o por el contrario pueda producir muchos problemas entre los genes vecinos, traduciéndose finalmente en desarrollos fetales anormales. Es por estos riesgos que este tipo de experiencias que inyectan genes en embriones, no se ha realizado en seres humanos y persiste como un tabú el introducir genes a células germinales.

En cambio sí se han introducido genes a células no germinales de tejidos específicos, con el objeto de tratar alguna enfermedad causada por mal función de un gene alterado (terapia génica) (Salud, enfermedad y genética) . Sin embargo, aún esta tecnología está en sus comienzos y tiene muchos problemas que no están completamente resueltos por lo que sus efectos beneficiosos han sido limitados. Por otra parte, también se teme por la aparición de problemas colaterales no deseados, inducidos por los vectores que se utilizan para introducir los genes (Se consigue un cromosoma artificial) .

Por todo ello, si se pudiera transferir al embrión un gene dentro de un cromosoma artificial, que no interfiera con el resto del genoma que está contenido en los otros cromosomas, se eliminarían los riesgos que presenta la terapia génica, además que los resultados serían más efectivos y permanentes. Por ello, lo que ha logrado la empresa Cromos en ratas, aparece como una posibilidad real para más adelante llegar a usar esta tecnología en terapia de genes.


Como se fabrica un cromosoma artificial

En el año 1997, investigadores del Case Western Reserve University, pudieron fabricar por primera vez un cromosoma artificial, con todas sus partes componentes (Nature Genetic, Marzo 1997 y Creces, Julio 1997, pág. 32). Ahora Chronos ha perfeccionado la técnica. Los investigadores comenzaron con un cromosoma natural que poseía un par de sus brazos completo, y otro par con trozos de brazos que no contenía genes.

Usando enzimas que modulan el DNA, los investigadores duplicaron estos brazos incompletos y los extendieron con DNA inerte "satélite". Luego los brazos completos se eliminaron, dejando así un cromosoma artificial que contenía sólo los elementos necesarios para que sobreviviera y se copiara a sí mismo, más un DNA inerte.

Estos elementos incluyen los "telomeros", que son secuencias repetitivas de DNA que están en los extremos del cromosoma y que impiden que se mezclen con otros cromosomas. Incluyen también lo que se ha llamado el "centromero", que es una estrechez en el centro del cromosoma, que guía con hilos de proteínas, a los cromosomas cuando se ubican en posición de huso para dividirse.

Finalmente los investigadores introdujeron los genes de interés al interior del cromosoma sintético junto con los elementos interruptores necesarios para controlarlos (fig. 1).

Chronos también inventó una técnica con una fina aguja para inyectar estos cromosomas sintéticos dentro del núcleo de la célula embrionaria. Esto último no fue fácil, dado que el tamaño del cromosoma podía dañar la pared nuclear al tratar de introducirlo.

En todo caso todo esto lo consiguieron, logrando que este cromosoma artificial pasara inadvertido junto a los demás cromosomas naturales, de modo que cuando estos se dividían, también se dividía el cromosoma artificial. De este modo, siguiendo igual suerte, el cromosoma artificial se transformó en hereditario, ya que también las células germinales lo contenían.


Proyecciones futuras


Para comprobar que el proceso funcionaba, los investigadores expusieron las células a sustancias fluorescentes que se unieron a las diferentes partes de los cromosomas. De esta forma pudieron individualizar qué animales tenían este cromosoma extra. Más adelante cruzaron las ratas con el cromosoma extra, con ratas normales, comprobando que éstos se heredaban igual que los cromosomas normales.

Ahora los científicos de Chronos están trabajando con cromosomas artificiales humanos, pero sólo para usarlos en células no germinales (musculares, hígado o pulmonares). Ellos podrían utilizarse para curar enfermedades genéticas, como la fibrosis quística u otras, que afectan a determinados órganos. Hasta este momento, para curar estas enfermedades, se introduce el gene correcto unido a los genes de un virus, o junto a trozos de DNA bacteriano, llamados plasmidos, lo que se ha criticado por posibles riesgos al introducir virus o DNA bacteriano al interior de las células, aun cuando se estima que éstos sean inocuos. De hecho se han descrito algunas muertes, que se han atribuido al uso de estos vectores.

Los científicos de Chronos son enfáticos en que no pretenden utilizar esta tecnología en células germinales humanas por los riesgos que ello significa. Sin embargo, hay muchos otros investigadores que también están trabajando con cromosomas artificiales, y ya algunos genetistas están hablando abiertamente de utilizarlos en células germinales, como una medida útil para eliminar genes defectuosos causantes de enfermedades genéticas en la especie humana.

Sin duda que esto provoca un debate. Claudia Mickelson del Massachusetts Institute of Technology (Boston) y miembro del Comité Regulador de DNA Recombinante, afirma que éste no va a aceptar ningún ensayo de este tipo con células germinales humanas sin antes contar con extensos estudios preclínicos que demuestren su inocuidad. "Introducir genes que queden para siempre en la especie humana es ciertamente peligroso". También existe el temor de que esta tecnología no sólo sea utilizada para prevenir enfermedades, sino también para lograr guaguas previamente diseñadas (rubias, con ojos azules u otras características).