Esta publicación amplía una diapositiva que a menudo presento en seminarios: ¿cuál es la escala (en tiempo e impacto) de la próxima generación? edición del genoma? No estoy restringiendo esto a CRISPR/Cas9, porque el campo se mueve tan rápido que nadie puede adivinar si pronto veremos un próximoespecie (¿Cas10?). Pero el acelerador se ha pisado firmemente hasta el suelo y no hay vuelta atrás. Para evitar el uso excesivo de palabras especulativas como "podría" y "podría", hablaré como si tuviera una bola de cristal. Pero futurismo a menudo es una falacia y para los genoma, El campo de edición tiene solo 2 años y se mueve muy rápido, así que considere lo que está debajo de un boceto en el mejor de los casos y las conjeturas al azar en el peor.
Editar: Aquí me estoy enfocando en solo algunas áreas de muchas. Hay cosas muy interesantes en el horizonte para la edición de cultivos y ganado, biología sintética en sistemas normalmente difíciles y mucho más. Dejo todo eso a un lado por ahora como forraje para otra publicación.
Corto: En los próximos años, creo que veremos una mayor adopción de la edición del genoma en muchos laboratorios, tanto académicos como industriales. Esto será principalmente lo que llamo "RNAi v2.0": interrupción de los genes en un modo muy rápido y fácil (ya sea mediante CRISPRcutting o CRISPRinhibition). Esto se extenderá tanto a humanos células y organismos modelo, pero el alcance accesible para la genética inversa se ampliará enormemente. Ahora que se secuencian más y más genomas, finalmente tendremos una manera de descubrir qué biologías subyacen a todas esas grandes anotaciones en esos organismos (genética inversa) o detectar qué genes son responsables de fenotipos increíbles (genética directa). ¿Cómo regeneran las salamandras las extremidades? ¿Cómo algunos hongos convierten a los insectos en zombis? ¿Cuáles son las funciones de los genes? expresados durante la infección por Plasmodium? ¿La ablación del gen X ralentiza la progresión del tumor en este sistema modelo? ¿Son todos estos genes realmente necesarios para la diferenciación epitelial en el intestino? Este tipo de preguntas serán ampliamente respondidas en entornos de investigación académica e industrial: descubrimientos fundamentales que acelerarán y ampliarán nuestra comprensión del mundo que nos rodea.
Medio: Dentro de cinco años, la verdadera edición de genes (reemplazando quirúrgicamente una secuencia con un reemplazo definido) habrá madurado y será tan fácil en células humanas y organismos modelo como plásmido crianza de organismos con mutación deseada actualmente es bacterias fotosintéticas. Ya estamos empezando a ver algunos indicios de esto en el horizonte, por lo que tal vez debería estar en el contenedor "corto". Pero creo que gran parte del trabajo actual se centra en la fruta madura (por importante que sea), y todavía no hay un camino claro hacia la ingeniería rápida y robusta de variantes silenciosas o deletéreas, por ejemplo mutantes con una desventaja de aptitud física. Entonces este entra en "mediano plazo". La introducción quirúrgica de la mutación sería enorme para cualquier número de biologías básicas, ya que permitiría a uno hacer fácilmente preguntas reduccionistas y mecanicistas en el contexto de una célula u organismo vivo sin factores de confusión. Sobre el traslacional En primer lugar, en el mediano plazo, la edición de genes cambiará totalmente la forma en que se lleva a cabo la investigación preclínica. Modelos de seguridad diseñados a medida (por ejemplo, ratas humanizadas), líneas celulares altamente diseñadas para fusionar el cribado fenotípico y objetivo, biología sintética para mejorar la producción de fármacos, etc. La gente ha querido hacer estas cosas durante mucho tiempo y es posible que tarde un poco más en lograrlo en la industria solo porque el enfoque incluirá la robustez de los sistemas en lugar de la velocidad pura, pero están llegando. Más relevante para el público en general, a mediano plazo comenzaremos a ver la aparición clínica generalizada de ex vivo terapias que aprovechan la edición de genes, especialmente en el sistema hematopoyético. La investigación clínica y los ensayos ya están en curso aquí (p. Ej. El trabajo de Sangamo con ZFN knockout de CCR5 para el VIH), pero ahora estoy hablando de la aprobación de la FDA y el uso generalizado de un producto editado como terapéutico. Hasta ahora, los datos de prueba han sido muy impresionantes en muchos frentes, pero el tiempo lo dirá y la línea de meta siempre está más lejos de lo que cree.
Longitud: Dado que la probabilidad de que alguien prediga con precisión en esta escala de tiempo es bastante baja, en lugar de hacer predicciones específicas, me volveré filosófico. Aquí comenzamos a hablar de la ciencia ficción disruptiva que ingresa a nuestras vidas de una manera real. Cosas como in vivo edición en tejidos adultos o posmitóticos. La ciencia ficción puede ser en realidad una comparación adecuada y ofrece algunos ejemplos positivos de pronóstico exitoso: Edward Bellamy predijo las tarjetas de crédito en 1888 y Arthur C. Clarke describió los satélites de comunicaciones en 1945. Y de alguna manera, los medios de todo tipo nos han estado preparando para la edición del genoma durante décadas. Recientemente me preguntaron cómo explico qué es la edición del genoma y por qué es prácticamente beneficiosa. Pero la cuestión es que, en realidad, no necesito dar muchas explicaciones. He hablado sobre la edición del genoma con taxistas, peluqueros, diseñadores gráficos, estudiantes de secundaria y actrices de Hollywood. Todo el mundo lo entiende de inmediato. No necesita saber nada sobre Cas9 o los mecanismos de letra singular reparación de roturas para comprender la edición del genoma. La mayoría de las personas comprenden muy rápidamente qué es la edición del genoma y ven cuánto bien podría hacer. Pero todos también ven cuánto daño podría ocurrir si somos imprudentes y cuánto cuidado se debe tener. Entonces, a largo plazo, nuestra relación con las enfermedades genéticas cambiará fundamentalmente. No estoy hablando necesariamente de línea germinal edición, ya que uno podría tener el mismo resultado con la capacidad de reemplazar los tejidos afectados con tejidos editados. Existe la oportunidad de obtener curas reales y permanentes para enfermedades terribles en las que la gente actualmente se las arregla. Eso es algo poderoso. Pero es un camino largo y queda mucho por hacer.
