La premio Nobel de Química alerta de que el mayor reto de la humanidad es prepararse para las infecciones bacterianas que vendrán
En marzo de 2011, un encuentro casual entre dos mujeres de mediana edad que habían dedicado buena parte de su vida a la ciencia básica cambió la historia sin que nadie fuese consciente de ello. Sucedió en un café de San Juan de Puerto Rico, cuando la bióloga molecular estadounidense Jennifer Doudna consiguió que un colega le presentase a una mujer delgada, elegante y solitaria que estaba allí sentada: la también bióloga molecular Emmanuelle Charpentier. Se cayeron bien y en cuestión de horas sellaron un acuerdo para colaborar en sus investigaciones. El resultado, un año después, fue el descubrimiento del sistema CRISPR, una molécula que permitía modificar a voluntad el genoma de cualquier ser vivo del planeta Tierra. Nunca antes la humanidad había tenido un poder tan grande y accesible para cambiar a voluntad el código de la vida.
Once años después, el CRISPR es una herramienta ubicua en cualquier laboratorio de biología molecular del mundo y permite realizar investigaciones con una rapidez y un precio impensables antes de su aparición. La edición genética también se ha abierto paso en el tratamiento experimental de muchas enfermedades. CRISPR hace posibles aplicaciones alucinantes, como extraer glóbulos blancos de una persona, reescribir su genoma para transformarlos en máquinas de aniquilar el cáncer y reinyectarlos para combatir tumores que no respondían a los tratamientos convencionales.
Charpentier y Doudna ganaron el Nobel de Química en 2020 por descubrir el CRISPR. El origen de su hallazgo está en el empeño de ambas en desentrañar los mecanismos más fundamentales de la naturaleza. Charpentier (Juvisy-sur-Orge, Francia, 54 años) hizo su contribución fundamental mientras buscaba la forma de matar a un enemigo implacable: la bacteria S. Pyogenes, una de las diez primeras causas de infecciones mortales del planeta. La llaman la bacteria “comecarne” por las horribles heridas que causa si se mete bajo la piel y alcanza el músculo; un tipo de lesión que se lleva documentando desde el siglo V antes de cristo y que aparece en los peores momentos, como entre los combatientes de la Guerra de Secesión en EE UU o entre los adictos a la heroína en el San Francisco de los 90. Lo peor era que esta bacteria se estaba volviendo inmune a los antibióticos convencionales.
La investigación de los mecanismos moleculares que usa esta bacteria para sobrevivir a las amenazas externas fueron claves para descubrir el CRISPR. Este es como un sistema inmune de la bacteria capaz de recordar fragmentos precisos del genoma de los virus que la atacan y producir una tijera molecular que mata al virus cortando su ADN. El genoma de un virus tiene millones de letras ordenadas una detrás de otra, ¿cómo conseguían estos microbios identificar el genoma del virus y cortarlo en el sitio exacto?
Unos meses antes del histórico encuentro en Puerto Rico, el equipo de Charpentier había descubierto una molécula de ARN que era imprescindible para guiar esas tijeras hasta la secuencia exacta del genoma de cada virus. Esto fue clave para unir todos los elementos necesarios para construir la nueva herramienta de edición genética con CRISPR.
Desde entonces, muchas empresas han desarrollado fármacos para tratar enfermedades genéticas usando la edición genética. Hace tres meses, CRISPR Therapeutics, la empresa que Charpentier fundó en 2019, publicó resultados preliminares de un ensayo clínico que mostraban que 15 pacientes con beta talasemia, una anemia común que obliga a depender de transfusiones sanguíneas de por vida, llevaban meses sin necesitarlas tras recibir un fármaco que había editado el gen causante de esa enfermedad. Otros científicos y compañías emplean fármacos similares para combatir tumores sanguíneos y otras dolencias. Y ya existen nuevas técnicas de edición genética más precisas y eficaces.
Hace unos días, Charpentier viajó a Ereván (Armenia) para ser una de las principales ponentes del festival Starmus VI. En esta entrevista con EL PAÍS, la científica explica que sigue volcada en el mismo objetivo que hace años: buscar nuevas formas de edición genética para combatir las infecciones resistentes a antibióticos. Estas superbacterias ya matan más gente que el sida, la malaria y algunos cánceres. Para ella, una de los mayores peligros que afrontamos es que la ciencia básica, que requiere un trabajo duro de años, está dejando de ser atractiva para los jóvenes, quienes precisamente deben ser los inventores de los nuevos tratamientos y medicamentos del futuro.
Pregunta. ¿De dónde viene su interés por la ciencia?
Respuesta. A los 15 años estaba obsesionada con los monasterios. Durante un tiempo quise ser monja. Eso tal vez se refleja en mi trabajo de científica. Se pasan muchas horas en soledad, apartada del mundo. Esto es lo que hice en la Universidad de Umeå, Suecia. Allí hice el descubrimiento clave para el CRISPR, mientras vivía en mi monasterio científico del norte de Suecia. Al mismo tiempo me interesaban mucho las historias de detectives; resolver enigmas. Creo que el hecho de que me dedique a la ciencia es una suma de estas y otras piezas diferentes.
P. ¿Cree en Dios?
R. Mis padres eran católicos relativamente practicantes, pero pertenecían a una rama muy moderna y actualizada del catolicismo, de curas obreros. Yo crecí en este ambiente y practicaba, pero hace mucho tiempo que no lo hago. Para mí creer en Dios es creer en lo bueno del ser humano, la mejor versión de la humanidad. Creo que el mundo es maravilloso. Los microbios no tienen cerebro, pero son más listos que nosotros. Y esto me hace plantearme muchas veces para qué usamos el cerebro los humanos.
P. ¿Los microbios son superiores a los humanos?
R. Probablemente, sí. Mucho después de que hayamos desaparecido del planeta ellos seguirán aquí. Y no olvidemos que ellos ya existían mucho antes de que apareciésemos nosotros. Han resuelto problemas claves a su manera. Saben cómo comunicarse, adaptarse, luchar, son extremadamente versátiles. Y hablamos de una comunidad descomunal, con millones de especies diferentes y con una vida social apasionante.
Los microbios determinan por qué enfermamos, cómo funciona nuestro metabolismo y hasta algunas funciones cerebrales
P. ¿Vida social?
R. Son muy sociales. Podemos aprender mucho de ellos. El cuerpo humano contiene más células bacterianas que humanas. Y esta comunidad en parte determina cómo reaccionamos a los estímulos, por qué enfermamos, cómo funciona nuestro metabolismo, hasta algunas funciones cerebrales. Creo que el reto del ser humano es adaptarse al enorme cambio que se está gestando en el universo microbiano y que va a causar muchísima inestabilidad. Lo hemos visto con un solo microbio, el SARS-CoV-2. Y lo vamos a ver con nuevos virus que vendrán. Muchos de ellos llegarán en parte impulsados por las actividades humanas en el planeta.
P. Hace apenas cuatro años, cuando usted habló con EL PAÍS, apenas había aplicaciones de CRISPR en la salud. Ahora, especialmente después de la pandemia, hay cada vez más. ¿Cuál es el siguiente gran paso?
R. En origen, CRISPR es un sistema inmune que permite a las bacterias defenderse de los virus. Aún hay muchísimos mecanismos diferentes que no entendemos y que probablemente nos puedan servir para aumentar nuestros recursos en este campo. En los próximos años debemos perfeccionar los sistemas para llevar este sistema a las células de forma muy selectiva y poder usarlo en seres vivos de una forma más personalizada. Es el futuro. Visto de esta forma, el estudio de los microbios puede resolver algunos de los mayores problemas que afronta la humanidad. Podemos crear cultivos más alimenticios que resistan mejor los cambios del clima y el medio ambiente. Pero el siguiente gran paso, como normalmente sucede en la ciencia, será totalmente inesperado.
P. ¿Y qué papel tendrá CRISPR en el tratamiento de enfermedades?
R. Esta herramienta podría ayudar a interferir en el metabolismo de forma beneficiosa para eliminar los efectos negativos de las dietas que predominan en el mundo occidental. Estos mismos problemas se están haciendo cada vez más prevalentes en Asia porque el metabolismo de la población no está preparado para este tipo de alimentación. Una de las dolencias claves en este campo sería la diabetes, por ejemplo. También obesidad y enfermedades infecciosas.
P. Usted dirige la Unidad de Investigación de Patógenos del Instituto Max Planck (Alemania). Uno de sus objetivos es combatir infecciones resistentes a antibióticos, considerada la próxima pandemia.
P. Sí. También pueden serlo las infecciones por hongos. Mi laboratorio no tiene mucha gente. Seguimos trabajando de forma bastante humilde. Estudiamos mecanismos específicos de ciertas bacterias. Si miro hacia atrás, la razón por la que el CRISPR se ha hecho tan importante es porque es una tecnología. Lo que es mucho más difícil en laboratorio es entender bien qué mecanismos usan las bacterias para hacernos enfermar. De esta forma podemos identificar nuevas dianas terapéuticas y tener antibióticos nuevos para combatir las nuevas infecciones que vendrán, que probablemente sean causadas por bacterias. Hay muchos patógenos para los que no tenemos vacunas. El desarrollo de antibióticos se ha estancado en los últimos 20 años porque a la gran industria farmacéutica no le interesa desarrollarlos. Ahora empezamos a ver pequeñas empresas biotecnológicas que abordan este reto. Creo que es muy importante centrarse en esto.
Las generaciones jóvenes no encuentran su sitio en el mundo académico, que no ha evolucionado en 30 años
P. ¿No sabemos cómo las bacterias resistentes son capaces de hacernos enfermar?
R. Hay muchos mecanismos diferentes. El problema es que tan pronto como creas un nuevo antibiótico, la bacteria desarrolla inmunidad a él. Es importante seguir investigando en este campo, buscando nuevas formas de intervenir, de tener diferentes compuestos terapéuticos. Una cosa es la vacuna, pero también necesitas antivirales. Hay que tener estrategias diferentes. Tenemos que encontrar cosas que ya están inventadas por la naturaleza.
P. ¿Qué otros problemas futuros le preocupan?
R. Conseguir estar bien armados contra las bacterias resistentes requiere mucho trabajo, mucho tiempo de investigación. Esfuerzo de mucha gente en campos diferentes, desde biólogos a médicos, emprendedores y empresarios. Pero los más indispensables son los científicos básicos. Con el ruido del mundo en el que vivimos hoy vemos muchos científicos que terminan el doctorado y abandonan la investigación. Las generaciones jóvenes no encuentran su sitio en el mundo académico, que no ha evolucionado en 30 años. Mientras, el resto de cosas van cada vez más rápido, incluido el de los negocios. En EE UU puedes crear una empresa biotecnológica casi al instante y triunfar muy pronto. Mientras, en ciencia básica, basada en la financiación pública, está dejando de ser atractiva, tanto por financiación como por mentalidad. Los jóvenes no quieren esperar tantos años para extraer frutos de su trabajo. No están dispuestos a trabajar largas horas. La ciencia se está inundando de política. El sistema de las publicaciones científicas se ha llenado de marketing. A muchos jóvenes brillantes no les interesa este mundo. Si sigue así será un problema muy grave. Los científicos también dan clases en las universidades; son los profesores de las próximas generaciones. Se pueden perder no una, sino varias generaciones de cerebros.
P. Pero cada vez se hace más y mejor ciencia, ¿no?
R. Yo creo que la biología fundamental y la ciencia básica están en peligro. La ciencia no es como las redes sociales; tiene tiempos largos y se trata de aislarse y trabajar muy duro. Hay que ser capaz de leer más de dos páginas seguidas y trabajar más de ocho o nueve horas del tirón. Ahora vemos que los estudiantes jóvenes tienen cada vez más problemas para concentrarse, para trabajar largas horas. Empezamos a ver ahora los efectos del retroceso en la calidad de la formación secundaria.
P. ¿Ve alguna solución a este problema?
R. No. Pero creo que todos, y especialmente los jóvenes, debemos preguntarnos en qué mundo queremos vivir. Creo que los chavales de los países ricos van a darse cuenta de que si no cambian su actitud están cavando su propia tumba.
P. En 2018 CRISPR se usó con mucha polémica para modificar el genoma de tres bebés. ¿Cree que en el futuro será inevitable que los padres opten por mejorar el genoma de sus hijos pagando por aplicar esta técnica?
R. Aquello sucedió hace ya cuatro años y todavía no hemos visto ningún caso más. Eso muestra que no es fácil conseguir modificar el genoma de los embriones humanos a nuestra voluntad. Hay muchísimos impedimentos. Además, casi ninguna capacidad depende de un solo gen, es mucho más complicado, para conseguir eso que dices habría que modificar muchos genes a la vez y eso aún no sabemos cómo hacerlo de forma segura, sin introducir errores peligrosos en la secuencia genética. Quedan muchos retos técnicos que superar. Y además hay normativas. Y en el fondo, si estás feliz de estar vivo, ¿es realmente una prioridad tener un hijo con los ojos azules en lugar de verdes?