CURAR-SE EN SALUT

Fitó empatat!

Al 2011, com exposàvem uns mesos enrere, i com algú altre ja havia concretat molt bé: “el camp d’investigacions sobre els CRISPER havia arribat a una fita crítica: els components necessaris i suficients d’aquests sistemes” -defenses immunitàries dels microbis contra les seves malalties causades pels virus- “eren coneguts: el grup Cas9(enzím nucleasa), el crARN i el tracrARN. Un d’aquests sistemes s’havia destriat prou bé basant-se en principis ben elegants de bioinformàtica, de genètica i de biologia molecular. Era el moment de recercar experiments bioquímics per mirar de confirmar i estendre els resultats en un tub d’assaig”. O dit d’una altra manera veure si les reaccions químiques en viu -“in vivo”, entre microbi i virus- es podien transposar a “in vitro”(al vidre), en els tubs d’assaig (de vidre) del laboratori. Ferne un procediment sintètic amb les mateixes substàncies químiques però ara tretes d’ampolles als prestatges del laboratori que es poden adquirir comercialment. Unes reaccions estrictament químiques, desconnectades totalment de l'element viu en el que s’havien descobert i estudiat. I així demostrar que era factible aplicar el mateix procediment a situacions noves esdevenint així una eina important i transportable que els investigadors podrien utilitzar segons els seus designis.

Jennifer Doudna (1952) va créixer en mig de la varietat de formes de vida al clima tropical de Hawaii, que segons diu ella li despertaren la curiositat de veure d’esbrinar-ne el soca-rel. Dona crèdit a l’entusiasme dels seus/ ves professors/es de química que guiaren el seu quest. Obtingué el doctorat (1989) en bioquímica per la U. de Harvard amb l’especialitat de genètica Jack Szostak (Premi Nobel de Medicina anys més tard, el 2009) estudiant l’estructura de l’ARN. De Harvard anà la U. de Colorado a continuar estudiant l’estructura de l’ARN amb Thomas Cech que havia rebut el Premi Nobel de Química aquell any 1989 pel descobriment de les propietats catalítiques de l’ARN. El diccionari diu catàlisi és: ”la facultat excitativa de certs cossos que amb llur sola presència posen en moviment -- (i acceleren) --certes afinitats que d’altra manera romandrien inactives”... un xic tal com la mera presència d'un Messi o una Shakira pot “activar”una situació... això és el que fan els enzims; per ex. vegem que fa un llevat a la pastera... La catàlisi fou descoberta primer a algunes de les reaccions de la química inorgànica per

Jennifer Doudna. I. d'internet

l’escocessa Elizabeth Furhame... al segle XVIII! Aquesta mena de facultat és al centre de moltes de les activitats fonamentals -de misteri miraculós?- de la bioquímica, que és la química orgànica, la dels organismes vius com nosaltres. Enzims dirigeixen i controlen milers de les reaccions bioquímiques, les que ens mantenen vius. Es podria dir que, en certa manera, el nostre viure és una mena de pa i vi -que es basa en la fermentació per enzims- treballats a nivells complicadíssims... A la U. de Colorado havent aconseguit fer cristalls de l’ARN dels virus Doudna estudià (1998) la seva estructura fent-ne radiografies, com Rosalind Franklin havia fet amb l’ADN als anys 50. Va concloure que per la manera de comportar-se algunes formes d’ARN, podrien considerar-se una peça més dels mecanismes vius tan com fins aleshores s’havien considerat les proteïnes potser un xic massa en exclusiva. Allò que es feu evident primerament i per bastants anys fou que l’estructura de les proteïnes és codificada en l’ADN i representaria els ingredients de la recepta -com de cuina tal com n'hem parlat anteriorment a aquests escrits- de fer proteïnes/peces dels mecanismes vius. De la resta d’ADN, les parts que no es veia -si més no aleshores- que eren el codi de proteïnes no se'n sabia gran cosa i fins i tot se l’anomenaria un xic despectivament “deixalles d’ADN” (“junk”, jank ADN) una mica com tenim una tendència a menystenir allò que no entenem o no pensem que ens afecti; i ens quedem tan tranquils. Ara s’estaria esbrinant que aquelles “deixalles” d’alguna manera codificaven les instruccions -com en una recepta de cuina- de com fer anar els ingredients codificats a l'ADN. L’ARN, funcionava també com una peça, potser individualment més petites comparades amb les peces que eren les proteïnes codificades però una mena de peces que, especialment un cop conjuntades, operaven per activa i per tant diferent; podríem dir-ne més dinàmica com per exemple passa arreu amb la catàlisi... A la mecànica - només n’he sentit campanes- hi ha peces com l’arbre de lleves que canvia un moviment circular en lineal o el cigonyal (o manovelles i bieles) que canvia el moviment altern dels pistons en moviment circular que són fonamentals i una associació de peces integrades... M’imagino que varis tipus d'ARNs conjuntats com passa en els ribosomes (fàbriques de proteïnes a les cèl·lules) semblarien encarregats de feines de canvis dinàmics equivalents(?). I sí que estan codificades potser d’una manera dissimulada via ARN) de tira simple) que és una còpia complementària d'una de les dues

EL FRANCOLÍ

CURAR-SE EN SALUT

tires de l’ADN. Jennifer Doudna ho sap fet servir -un procés molt més laboricom cal. Per arrodonir-ho aleshores es- ós que el CRISPER- a la clonació i motudià les estructures de les vàries for- dificació genètica. S’han pogut cristlmes d’ARN que hem anat veient: mARn, litzar i així s’ha conegut la seva estrucrARN, tARN, peces biològiques bàsi- tura -igual que la de les proteïnes perques, aplicant les tècniques de crioe- què al cap i a la fi són proteïnes- via la lectromicroscòpia amb Joachim Frank, cristal·lografia per raigs X. El Dr. Siksnys un dels seus descobridors que més tard ajuntà forces (2007) amb l’equip canarebria el Premi Nobel (2017 del què denc a la Université de Laval, Quebec, parlàrem el mes passat) per aquests que ja eren experts d’anys enrere amb descobriments. Doudna passà a pro- el CRISPER Cas9 del bacteri del iogurt fessora de Ciència Biomèdica a la U. de California, Berkeley i San Francisco el 2002 (on s’havia educat Thomas Cech el primer dels seus mestres Premis Nobel; semblaria que tot en família). Un trajecte professional com aquest al final semblaria fet a mida, a punt per quan Emmanuelle Charpentier presentà a Jennifer Doudna el problema final de la demostració del CRISPER durant una reunió científica del març del 2011 a Puerto Rico. En qüestió d’uns mesos van publicar la demostració, uns pro- Proteïna cristal.litzada. I. d'internet. cediments sintètics que feien el mateix, les mateixes funcions exactes, que (S. thermophilus) com ja hem relatat els intercanvis “naturals” del microbi- anteriorment . Semblaria que sent els virus, proba del concepte en qüestió. sistemes Crisper més freqüents al grup

Però els investigadors de l’equip Archea (“bacteris” antics) que al grup Charpentier-Doudna no eren els únics Bacteris, foren descoberts més tard. que aleshores havien arribat a aques- Pot ser perquè sovint els Archea viuen ta gran fita. Virginijus Siksnys (1956) és en environs més extrems, tals com de un bioquímic lituà que va obtenir el salinitat o de temperatura; recordem seu doctorat (1983) a la Universitat Es- per ex. el Dr Mojica a les salines de Santatal de Moscou en els temps de la Unió ta Pola. Però per ser més primerencs Soviètica especialitzant-se en com fun- en la seva aparença dins de l’arbre de cionen els enzims anomenats de res- la vida, són mes fàcilment adaptables tricció. Tornà a la Universitat de Vil- a operacions múltiples com la navalla nius, la capital de Lituània on ha con- suïssa a la que en férem comparació tinuat fins ara, exceptuant una tempo- bastant de temps enrere. Pensem com rada que va ser a l'Institut Plannk ale- de jovenets som més adaptables a comany. Aquests enzims anomenats de ses noves i diferents que quan ens fem restricció perquè són als bacteris i res- fet grans. I aquest és el valuós avantattrenyen les infeccions per virus -d’una ge dels CRISPER d’avui dia. manera semblant al CRISPER- foren L’equip Siksnys entregà el seu tredescoberts als bacteris cap als anys 50, ball, semblant al de l’equip Charpentimolts anys abans que els CRISPER, pot- er/Dodna, a la revista Cell (cèl·lula) el ser perquè eren més escampats als 6 d’abril del 2012. Sis dies més tard, la bacteris. També tallaven l’ADN dels vi- revista va rebutjar l’article sense revirus bacteriòfags però en un sistema sar-lo i sense explicacions; més tard més individualitzat i per això se'n co- varen reconèixer que s'havien equivoneixen uns quants milers (600 estan cat Els autors en feren un resum i l'encomercialitzats) que ja fa anys que s’han viaren a una altra revista el 21 de maig i fou publicat a Internet el 4 de setembre. L’equip Charpentier/Doudna enviaren el seu article a la revista Science el 8 de juny (dos mesos més tard) i fou revisat per un grup de científics segons cal i fou publicat en tres setmanes el 28 de juny. D'entrada, si vens d'uns centres de reconegut prestigi científic et faran més cas que si vens de llocs amb noms poc coneguts al món científic internacional. Ambdós treballs demostraven que el sistema Crisper era programable per editar i modificar els genomes -el codi genètic- dels organismes vius directa i “netament” (modificació cisgènica; cis - , del mateix costat) sense introduir material genètic d'altres organismes (modificació transgènica) com passa(va) amb les modificacions dels genomes amb els sistemes de clonació i recombinació d'ADN empleats fins aleshores (GMO's/organismes modificats genèticament) amb “barreja” de material genètic d’organismes diferents.

Les quimeres clàssiques són animals fabulosos i creacions imaginàries combinant parts d'animals diferents. Però la Natura produeix ben normalment una mena de barreges d'entitats genètiques diferents en un cos que són compatibles amb una vida de durada normal. També temporàniament o de forma permanent serien quimeres genètiques -o GMO's si es volgués dir així- els trasplantaments i les transfusions de sang o els càncer/tumors més o menys benignes... ■

Anton Martí

EL FRANCOLÍ