La edición genética aporta nueva información sobre la función del coral
Los arrecifes de coral son el ecosistema más diverso del planeta y, a menudo, se les conoce popularmente como «selva tropical del océano». El aumento de la temperatura del océano provoca estrés térmico que, a su vez, conlleva el blanqueamiento de los corales. Si las condiciones no mejoran, se calcula que entre el 70-90 % de estos organismos marinos de gran valor ecológico desaparecerá en nuestra generación. En el proyecto CORALCARE(se abrirá en una nueva ventana), que contó con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana), se empleó la tecnología CRISPR/Cas9(se abrirá en una nueva ventana) para estudiar el papel de las rutas genéticas en la respuesta al aumento de la temperatura.
Desove del coral y diseño experimental
La aplicación de la genética a los corales plantea varios retos. Los investigadores deben microinyectar componentes CRISPR/Cas9 en óvulos fecundados empleando un microscopio, un proceso muy laborioso. Y como las especies de coral solo desovan una vez al año, los investigadores tienen un plazo limitado para hacerlo. CORALCARE fue fruto de la colaboración entre la Unidad Mixta de Investigación sobre Ecología Marina Tropical de los Océanos Pacífico e Índico ENTROPIE(se abrirá en una nueva ventana), en Francia, y el Instituto Australiano de Ciencias Marinas(se abrirá en una nueva ventana) (AIMS, por sus siglas en inglés). Los experimentos se llevaron a cabo en las instalaciones del AIMS, que alberga colonias de corales adultos mantenidas en tanques y dispone de un laboratorio con un equipo de microinyección y un estereoscopio de fluorescencia para investigación. Cuando el coral desovó durante un periodo de nueve días, momento en el que se liberan varios cientos de huevos por noche, se inyectó parte del desove con moléculas CRISPR/Cas9 para editar el gen de la sacsina. Los óvulos restantes se dividieron en dos grupos de control: a un grupo se le inyectaron reactivos CRISPR, pero sin capacidad de edición genética, mientras que al otro grupo no se le inyectó nada. Los óvulos del estudio se criaron como larvas y, cuando alcanzaron la fase natatoria, se sometieron a condiciones de estrés térmico. Durante 4 días, la mitad de cada cohorte estuvo expuesta a temperaturas de 34 ℃, mientras que la mitad restante estuvo expuesta a 27 ℃, que es la temperatura ambiente del arrecife. Dado que la mayoría de las especies de coral desovan en verano, las instalaciones de investigación del AIMS estaban muy solicitadas. Sin embargo, en CORALCARE se logró un gran descubrimiento con una especie que desova en otoño. Severine Fourdrilis, beneficiaria de una beca de investigación individual de las acciones Marie Skłodowska-Curie, comenta: «Por primera vez, se logró que ‘‘Acropora subabrolhosensis’’ desovara en cautividad en otoño y documentar su periodo de desove. Ello proporciona una nueva especie y un periodo de desove adicional para la edición genética, promoviendo así la investigación».
Genes específicos y el futuro de la edición química
En CORALCARE se empleó la microinyección para editar el gen de la sacsina y ahondar en su conocimiento. Los experimentos demostraron que el gen desempeña una función protectora en la respuesta al estrés térmico en la especie de coral «Acropora loripes». «Las larvas en las que se editó el gen de la sacsina, perdiendo así la de este gen, tuvieron una mayor mortalidad frente al estrés térmico. Esos resultados corroboran el papel de al menos un gen de la sacsina en la termotolerancia de las larvas de coral», observa Fourdrilis. La microinyección es una técnica de edición genética compleja, por lo que los avances en transfección, o inyección química, ofrecen un método más eficaz. Fourdrilis comenta: «En el proyecto se identificaron y probaron sustancias químicas prometedoras para la transfección CRISPR. Se identificó un transportador para administrar con éxito moléculas CRISPR en los óvulos de coral». La transfección posibilitará editar varios genes a la vez, lo cual ampliará rápidamente el alcance de la investigación científica. Este avance llega justo a tiempo, ya que se necesita comprender mejor la genética de los corales si queremos proteger los arrecifes del mundo para las generaciones futuras. La evolución asistida podría ayudar a salvar especies de coral, pero antes los científicos deben comprender mejor sus funciones genéticas.
