Foto: Dos beagle llamados Hércules (izquierda) y Tiangou (derecha) son los primeros perros genéticamente modificados del mundo.
El mejor amigo del hombre ahora es también su proyecto de ingeniería genética.
Unos científicos de China aseguran ser los primeros que han empleado la edición genética para crear perros personalizados. Crearon un beagle con el doble de la masa muscular normal al eliminar el gen que produce la miostatina.
Hércules y Tiangou tienen "más músculos y se espera que tengan una mayor capacidad de correr, lo que favorece la caza y algunas aplicaciones policiales", dijo Liangxue Lai, un investigador con el Laboratorio Clave de Biología Regenerativa de los Institutos Guangzhou de Biomedicina y Salud, en un correo electrónico.
Lai y 28 compañeros suyos publicaron sus resultados la semana pasada en el Jou al of Molecular Cell Biology. En el artículo afirman que tienen planes de crear perros con otras mutaciones de ADN, incluidas las que imitan enfermedades humanas como la enfermedad de Parkinson y la distrofia muscular. "El objetivo de las investigaciones es explorar un enfoque para la generación de nuevos modelos de enfermedad animales para las investigaciones biomédicas", dice Lai. "Los perros se parecen mucho a los humanos en cuanto a sus características metabólicas, fisiológicas y anatómicas".
Lai dijo que su grupo no tiene planes de criar beagle extramusculados como mascotas. Otros equipos, sin embargo, podrían moverse rápidamente para comercializar perros modificados genéticamente, editando potencialmente su tamaño, aumentando su inteligencia o corregiendo enfermedades genéticas. Otro instituto chino, el BGI, dijo en septiembre que había empezado a vender cerdos en miniatura, creados mediante la edición genética, por 1.600 dólares (unos 1.400 euros) cada uno como mascotas novedosas.
El proyecto del beagle chino fue liderado por Lai y Gao Xiang, un especialista en la ingeniería genética de ratones de la Universidad de Nanjing (China). Los perros se encuentran en el Instituto Guangzhou de Investigaciones Farmacéuticas Generales, que afirma en su página web que produce más de 2.000 beagle de investigación al año. Esta raza es frecuentemente empleada en investigaciones biomédicas tanto en China como en Estados Unidos.
La edición genómica se realiza con técnicas de reciente desarrollo que permiten a los científicos desactivar genes con facilidad o reordenar sus letras genéticas. El método empleado para modificar los beagles, conocido como CRISPR-Cas9, es especialmente barato y preciso (ver TR10: Edición genómica).
El mes pasado, Duanqing Pei, un representante de la Academia China de las Ciencias señaló el trabajo de Lai como parte de lo que él llamó un gran esfuerzo chino por modificar animales utilizando CRISPR. La lista de animales ya modificados con la edición genética en China incluye cabras, conejos, ratas y monos (ver ¡Bienvenidos al mundo, monos transgénicos!). Pei describió los esfuerzos como una prioridad científica nacional y parte del esfuerzo de China por establecer investigaciones de categoría mundial.
La facilidad con la que la edición genética se puede realizar ha suscitado preocupaciones acerca de que los humanos podrían ser el próximo objetivo (ver Los bebés genéticamente perfectos serán posibles pero, ¿también legales?). Esos temores se avivaron en abril cuando otro equipo chino informó de haber modificado embriones humanos en el laboratorio en un intento de corregir un defecto genético que causa la beta-talasemia (ver Investigadores chinos editan los genes del primer embrión humano).
Foto: Una mutación natural de ADN en el gen de la miostatina da paso a lebreles altamente musculados (izquierda). Unos científicos chinos dicen que ahora pueden conseguir la misma modificación en otros perros.
Los investigadores siguieron el mismo enfoque, introduciendo directamente los productos químicos de edición genética – una enzima, Cas9, que corta el ADN, y una molécula guía que se dirige a un trazo concreto de ADN – en más de 60 embriones caninos. Su objetivo era dañar, o eliminar, ambas copias del gen de la miostatina para que los cuerpos de los beagle no generasen la proteína inhibidora de músculos que produce el gen.
Al final, de los 65 embriones editados, 27 cachorros nacieron, pero sólo dos, una hembra y un macho, sufrieron una interrupción de ambas copias del gen de la miostatina. Pusieron el nombre de Tiangou a la hembra, por la "perra celestial" de la mitología china. Al macho le pusieron Hércules.
Lai y sus compañeros informaron de que en Hércules, la edición genética fue 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 obvio fenotipo muscular", y otras características. Por ejemplo, sus muslos eran grandes en comparación con los de sus compañeros de camada.
Los efectos de perder el gen de la miostatina es bien conocido de forma natural. Una raza de ganado especialmente ca osa llamada azul belga normalmente carece de este gen y alcanza un tamaño enorme. Entre los perros, esta mutación ocurre de forma natural sólo en los lebreles, dice Eva Engvall, una científica jubilada y criadora de lebreles que en 2007 ayudó a identificar la mutación que afecta a esta raza.
En casos muy excepcionales, una persona también puede nacer sin ninguna copia funcional de miostatina. En 2004, unos médicos informaron de un recién nacido que "parecía extraordinariamente musculado, con músculos protuberantes en los muslos y brazos". Confirmaron que carecía del gen de la miostatina y observaron que a los cuatro años y medio de edad, el niño podía extender los brazos mientras sujetaba pesas de tres kilos en cada mano.
Puesto que el gen de la miostatina está muy estudiado – y porque no se conocen desventajas evidentes de la doble musculatura – a menudo se menciona en debates acerca de un hipotético y futuro "dopaje genético" entre los deportistas. Los médicos estadounidenses ya intentan bloquear el uso de la miostatina en los experimentos de terapia genética que buscan ralentizar la pérdida muscular en niños que sufren de la distrofia muscular de Duchenne.
Engvall dice que le impresionó el trabajo chino, que dice que muestra cómo la edición genética también podría emplearse para corregir las enfermedades genéticas que afectan a algunas razas de perros. "El objetivo de este trabajo no era recrear un golpe decisivo a la miostatina", dice Engvall. "El objetivo era utilizar la tecnología CRISPR en perros. Y en este proyecto, los autores superaron algunos obstáculos, en cuanto a que los perros resultan un poco complicados a la hora de manipular los embriones".
Sin embargo, Eliane Ostrander, una cientifica de los Institutos Nacionales de la Salud que ha estudiado la miostatina en los perros, dijo que a ella no le quedaba claro, basándose en la publicación, si los beagle mostraban un aumento extremadamente obvio en la masa muscular", dice. "Será interesante observar qué tipos de variaciones surgen mientras más perros son sometidos al proceso".
Cuando las alteraciones de ADN se introducen en la fase embrionaria, pueden afectar cada célula del cuerpo del animal, incluido el esperma y los óvulos, las células de la línea germinal. El equipo de Lai dice que comprobó la esperma de Hérculos y encontraron que, si se le cruzara, transmitiría la mutación de miostatina a sus descendientes. "Las características favorables que resultan de la edición genética pueden pasarse de generación en generación", dice Lai, y será posible criar grandes números de perros modificados genéticamente que "se podrán comercializar".
Los humanos llevamos milenios alterando la genética de los perros. Hace al menos 36.000 años, los humanos ya habían empezado a domesticar lobos, dando forma así a los compañeros fieles que tenemos hoy. Charles Darwin a menudo hacía referencia a la cría de perros en El origen de las especies para demostrar cómo la evolución ocurre gradualmente por un proceso de selección. Con CRISPR, sin embargo, la evolución ya no es gradual ni producto de la casualidad. Es inmediata, y está bajo el control de los humanos.
Es precisamente esa capacidad la que está provocando el amplio debate y las preocupaciones acerca de CRISPR. Pero al menos algunos investigadores creen que los perros genéticamente modificados podrían darle una imagen entrañable a esta tecnología. En una entrevista este mes, George Church, un profesor de la Universidad de Stanford (EEUU) que lidera un importante esfuerzo por emplear la edición CRISPR, dijo que cree que será posible mejorar los perros con la edición genética para alargar sus vidas o simplemente hacerlos más inteligentes.
Church dijo que también creía que la modificación de perros y otros animales grandes podría abrir la puerta a la edición genética de las personas. "La edición de la línea germinal de cerdos o perros ofrece una introducción al tema", dijo. "Puede que la gente diga: 'Oye, pues funciona'".