La secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, Carmen Vela, entregó el jueves, 8 de junio, en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) los Premios Fundación Lilly de Investigación Biomédica 2017 a los profesores y Luis Paz-Ares, en las categorías de investigación Preclínica y Clínica, respectivamente. El profesor Francisco Martínez Mojica, profesor titular del Departamento de Fisiología, Genética y Microbiología de la Universidad de Alicante, ha sido premiado por su trabajo pionero sobre CRISPR, una tecnología que ha revolucionado la Biomedicina y las ciencias de la salud y que representa uno de los hallazgos clave de la investigación de nuestro siglo.
Los trabajos de investigación llevados a cabo por Francisco Martínez Mojica han dado lugar a uno de los hallazgos clave de la investigación de nuestro siglo. Martínez Mojica descubrió que las bacterias, al igual que el cuerpo humano, cuentan con un sistema de inmunidad adquirida frente a virus invasores. Partiendo de esta certeza se desarrolló la conocida tecnología Clustered Regulary Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), una especie de tijeras para la edición genética de organismos vivos, incluidas las células humanas, con múltiples aplicaciones en el campo de la salud, entre ellas, la eliminación de mutaciones causantes de determinadas enfermedades, como algunos tumores o el Alzheimer.
Un enorme descubrimiento
El profesor Francisco Martínez Mojica es, por tanto, responsable de uno de los descubrimientos más importantes de este siglo. El hallazgo de un sistema de inmunidad adquirida en procariotas es uno de los mayores avances científicos de la historia reciente que ha tenido una notable repercusión científica, tecnológica y socioeconómica. Por ello, el profesor Martínez Mojica ha recibido numerosos galardones, entre ellos el Premio Jaime I a la Investigación Básica.
De esta forma, sus investigaciones han permitido el desarrollo de la tecnología CRISPR cuyas aplicaciones en el campo de la salud son infinitas, desde la modificación genética para la erradicación de enfermedades, hasta el desarrollo de antimicrobianos específicos contra patógenos.
CRISPR y las alternativas a los antibióticos
En la actualidad, los trabajos del profesor Martínez Mojica se centran en dos líneas de investigación: descubrir cómo las bacterias son capaces de adquirir esa inmunidad adquirida frente a virus invasores y estudiar cómo emplear componentes de virus como alternativa a los antibióticos para matar bacterias.
Según este experto, la terapia fágica, nombre que se emplea a este modo de combatir las bacterias, ya se comenzó a utilizar en la Unión Soviética a principios del siglo pasado. Sin embargo, ahora su equipo trabaja para perfeccionar esta técnica y eliminar algunos problemas que surgieron en su aplicación y que provocaron que se abandonara.
Virus contra bacterias
“El comportamiento normal de un virus en la naturaleza es infectar bacterias y matarlas. Por eso, se pueden utilizar como alternativa a los antibióticos. Nuestra línea de investigación estudia la identificación de los complementos de los virus que son responsables de la muerte bacteriana, no del virus completo como se utilizó en el pasado, esto elimina posibles riesgos. No es una tarea fácil porque se trata reproducir un proceso que ocurre en la naturaleza en el laboratorio y las condiciones son muy distintas. Para comprobar que un virus es capaz de eliminar una bacteria tenemos que hacer una serie de cultivos y tiene que ser evidente que está ocurriendo esa muerte”, señala.
Sin embargo, el empleo de virus para acabar con las bacterias plantea algunos problemas cuando éstas cuenta con un sistema CRISPR, es decir, pueden activar su sistema inmune y destruir el virus. Para hacer frente a este contratiempo, se han identificado un tipo de proteínas que crean virus con componentes capaces de bloquear el sistema de defensa CRISPR. “La alternativa que se plantea para que la bacteria no destruya el bacteriófago es aplicar estos virus junto con esas proteínas que destruyen el sistema de defensa CRISPR o utilizar el virus que ya porte esa información”, explica.
Su aplicación práctica
Este experto confía en que los resultados de esta línea de trabajo puedan aplicarse en el medio plazo a la práctica clínica frente a infecciones gastrointestinales, neumonías, meningitis, sinusitis y cualquier tipo de infección bacteriana. De hecho, según señala, Estados Unidos ya ha aprobado el uso de cócteles de virus para controlar la contaminación de instalaciones alimentarias y alimentos.
“Hay reticencias en el empleo de la terapia fágica por cuestiones históricas. En el pasado la falta de conocimiento hizo que se cometieran errores, en algunos casos, con consecuencias graves. Las cosas han cambiado y, gracias al conocimiento que nos ha proporcionado la investigación podemos avanzar. Una cosa es utilizar virus y otra bien distinta es usar componentes de estos virus, que es la línea en la que nosotros estamos trabajando. Son investigaciones muy complejas pero se avanza rápidamente y no en mucho tiempo podríamos disponer de una alternativa a los antibióticos para combatir cualquier tipo de infección bacteriana”.
Otras investigaciones
Existen otros trabajos de investigación que también buscan alternativas a los antibióticos y, aunque no son llevadas a cabo por el profesor Martínez Mojica, sí emanan directamente de su descubrimiento. “Una de las posibilidades que ofrecen las herramientas derivadas de los sistemas CRISPR es aplicarlas a la inversa de cómo funcionan en la naturaleza.
Normalmente el sistema CRISPR de las bacterias se activa para hacer frente a un invasor externo. Dándole la vuelta a este proceso se puede dirigir la tecnología CRISPR para que reconozcan unas regiones que tienen en exclusiva las bacterias patógenas en su genoma, corte ese componente y la bacteria muera”.De esta manera, según este investigador, se podrían matar bacterias con una gran especificidad sin llegar a afectar al resto de los microorganismos.
“Por ejemplo, en el caso de una infección gastrointestinal, podemos matar la bacteria causante de esa infección sin afectar a muchas otras bacterias que forma parte de la microbiota beneficiosa de nuestro intestino. Con este sistema se pueden desarrollar antimicrobianos que maten esas bacterias patógenas o portadoras de resistencias antibióticas”, aclara.
