Charpentier: "Me preocupa que las nuevas generaciones estén menos interesadas en asumir roles de liderazgo en la ciencia"

Emmanuelle Charpentier (Francia, 1968) es una reconocida microbióloga, genetista y bioquímica francesa, cuya labor ha marcado un antes y un después en la ciencia contemporánea. Pionera en el desarrollo de la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9, su investigación ha revolucionado la biología molecular al hacer posible la modificación del ADN con una precisión sin precedentes.

Se formó en prestigiosas instituciones como el Instituto Pasteur y ha desarrollado una brillante carrera en centros de investigación líderes de Europa y Estados Unidos. Actualmente, Charpentier dirige la Unidad Max Planck para la Ciencia de los Patógenos en Berlín, institución que fundó para impulsar la investigación biomédica de vanguardia.

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En 2020 fue galardonada con el Premio Nobel de Química, junto a la investigadora estadounidense Jennifer Doudna, y su nombre se asocia hoy con uno de los avances más trascendentales de la biología moderna: las tijeras genéticas. Su trayectoria ejemplifica la excelencia científica, la innovación y el compromiso con el progreso de la humanidad.

En reconocimiento a su sobresaliente contribución al conocimiento, la Universidad de Salamanca acaba de investirla doctora honoris causa, incorporándola así al ilustre claustro de personalidades académicas distinguidas por esta institución con más de ocho siglos de historia e insignia del saber.

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En la víspera de la solemne ceremonia, Comunicación USAL conversó con Emmanuelle Charpentier en una profunda entrevista en la que la científica, entre las más influyentes a nivel mundial de la última década, compartió sus reflexiones sobre sus comienzos investigadores y proyectos actuales, el futuro de la edición genómica, la mujer en las disciplinas STEM, el fomento de las vocaciones científicas entre los más jóvenes y la responsabilidad social de la Ciencia en un mundo en constante transformación.

Pregunta.- La tecnología CRISPR-Cas9 -las tijeras genéticas- y su capacidad para modificar el ADN de plantas, animales y microorganismos con una altísima precisión ha supuesto un impacto revolucionario para las Ciencias de la Vida. Además de su extraordinaria aportación para la investigación básica y avanzada en la actividad celular, destaca su contribución al desarrollo de estrategias terapéuticas de patologías hasta ahora incurables.

¿Qué áreas de investigación cree Ud. que tienen mayor potencial para que CRISPR cambie la forma en que tratamos las enfermedades genéticas?

Respuesta.- CRISPR-Cas9 ha tenido un gran impacto en las Ciencias de la Vida en general durante los últimos, diría, 13 años, porque es una tecnología que fue adoptada muy rápido por biólogos y desarrolladores. Muy pronto se vio su potencial para seguir evolucionando y tratar enfermedades humanas, centrándose primero en las enfermedades genéticas. Y después de diez años, sigue siendo el área donde más se ha desarrollado, en términos de las tecnologías derivadas.

Su aplicación principal es el tratamiento de enfermedades, pero también toda la investigación y el desarrollo que hay detrás del uso de la tecnología que se emplea para curarlas. Así que hay un uso directo de la tecnología para la cura de patologías y un uso indirecto, a través de toda la I+d+i realizada en laboratorios académicos, clínicos, farmacéuticos y biotecnológicos.

Todo esto impulsa aún más a la tecnología orientada a la comprensión de los mecanismos de las enfermedades y a la búsqueda de nuevos objetivos terapéuticos, así como las técnicas dirigidas al diseño de modelos de enfermedades que permitan probar nuevos tratamientos en vías de estudio. En definitiva, hay una gran cantidad de investigación y desarrollo detrás del uso de CRISPR-Cas9 enfocada, primordialmente, en la cura enfermedades.

P.- Suele datar el origen de su trabajo en la Ciencia española. Concretamente, en 2003, cuando el microbiólogo Francisco Martínez Mojica identificó en bacterias unas secuencias repetidas de ADN a las que denominaría CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). El hallazgo despertó el interés de la comunidad científica internacional y fue clave para sentar las bases de toda la investigación en edición genética que posteriormente Ud. desarrollaría.

¿Cuándo se dio cuenta de que CRISPR podría revolucionar la Ciencia y la medicina?

R.- Efectivamente. De hecho, Mojica fue el primero en darle el nombre CRISPR-Cas. Es algo sorprendente, porque creo que él mismo diría que fue un acrónimo que quizá no era fácil de pronunciar, pero que, al final, tuvo gran aceptación y terminó gustando entre la gente.

Su trabajo fue realmente esencial al principio, ya que él fue uno de los pioneros que profundizó en los genomas bacterianos, uno de los primeros en observar CRISPR. Realmente, fue un grupo japonés, en los años 80, el que primeramente descubriría este tipo de repeticiones, que son la marca característica de CRISPR. Pero Mojica fue uno de los primeros en analizar los genomas y estudiar la diversidad bacteriana, lo que hace que CRISPR sea lo que es hoy: un sistema diverso presente en múltiples especies bacterianas. Su labor fue esencial.

Y, a decir verdad, debo mencionar que hubo otros antes que yo que también allanaron el camino para destacar y entender estos sistemas de defensa en bacterias. Pero yo tuve la suerte de poder trabajar con una bacteria específica, Streptococcus pyogenes, y estudiar uno de los diversos mecanismos CRISPR-Cas. Tuve la oportunidad de tener todo lo necesario para entender el mecanismo.

No obstante, es cierto que antes de llegar a comprenderlo, ya existía un trabajo de base sobre los aspectos genéticos del sistema, que permitía identificar que estos sistemas existían, qué eran y cuál era su diversidad. Mojica fue, sin duda, un pionero en ese trabajo que resultó fundamental para mí.

P.- Entonces, ¿cuál cree que fue la clave en su asociación con la científica norteamericana Jennifer Doudna? Una colaboración que les supuso tal éxito científico que culminaría con la obtención del Premio Nobel de Química en 2020.

R.- Cuando contacté con Jennifer Doudna, ya habíamos avanzado bastante en el estudio del mecanismo. Habíamos publicado un artículo en Nature describiendo la primera parte del mismo y sabíamos hacia dónde íbamos con la segunda. Yo anticipaba que el sistema podría utilizarse como herramienta genética. Lo importante para mí era obtener la estructura del sistema Cas9, porque cuando utilizas una herramienta genética, quieres que sea lo más pequeña posible para poder introducirla en las células adecuadamente, obtener un impacto y que funcione eficazmente.

Entre la gran diversidad de sistemas Cas9 existentes, nosotros trabajábamos con uno de tamaño intermedio. Por eso me interesaba entender su estructura, para poder desarrollar herramientas más pequeñas. Fue entonces cuando me acerqué a ella, que es bióloga estructural.

Finalmente, cuando el trabajo de Martínez Mojica se unió a la segunda parte del estudio de investigación sobre el mecanismo, todo llevó al artículo en Science. Juntos conseguimos mostrar cómo aprovechar el mecanismo natural de Cas9 y convertirlo en una tecnología que pudiera ser usada y adoptada de inmediato por la comunidad científica.

Así que, se puede decir que empezó con una necesidad y terminó con una colaboración que despuntó en esta hermosa tecnología.

P.- CRISPR representa una nueva forma de concebir la medicina y abre vías al diseño de innovadoras terapias génicas de precisión y personalizadas. Está implementada en laboratorios de biología molecular y centros de investigación de todo el mundo, donde los científicos pueden alterar el genoma a su voluntad en una suerte de, lo que algunos han denominado, ‘democratización de la edición genética’.

Dado lo vertiginoso de su desarrollo tecnológico y la creciente aplicación en distintos ámbitos de la biomedicina, ¿cuál es su postura respecto a la edición genética en la línea germinal humana, deben fijarse límites en este campo?

R.- Sí, por supuesto. En cuanto al uso de la tecnología orientado más allá de las necesidades terapéuticas humanas, hay que recordar que esto ya se debatió ampliamente hace diez años, en 2015. Me alegró ver que varias academias nacionales publicaran declaraciones e informes con sus opiniones sobre cómo debería usarse al respecto la tecnología y que, de hecho, propusieran prohibir su uso y su desarrollo para posibles aplicaciones de modificación de la línea germinal humana.

Primeramente, porque la tecnología no estaba —y sigo creyendo que aún no lo está— lo suficientemente avanzada, ni es lo suficientemente precisa como para poder ser empleada en ese contexto. Y, segundo, por motivos éticos. Formé parte de la comunidad científica que consideró que, antes de que la tecnología pudiera tener un potencial real en la prevención de ciertas enfermedades, no debía utilizarse con otros fines de investigación más allá del abordaje de las patologías.

Lamentablemente, en 2018, científicos en China decidieron usarla en un marco de investigación de línea germinal humana, lo cual fue duramente criticado. De hecho, ese científico fue encarcelado durante dos años. Fue un hecho duramente condenado por toda la comunidad científica internacional.

P.- En su opinión, ¿qué mecanismos considera que deberían adoptarse para asegurar un uso ético y responsable de esta herramienta?

R.- Confío en que las instituciones públicas mantengan regulaciones adecuadas, al menos en la mayoría de los países hoy día, para evitar por completo que sucedan este tipo de problemas. Ahora bien, no se puede garantizar que en el futuro pueda impedirse el uso de tecnología en la línea germinal humana en laboratorios privados. Pero por suerte eso no es lo que vemos hoy.

Aun así, me resulta interesante recordar que, hace diez años, cuando me preguntaban sobre este tema, yo respondía que todavía era ciencia ficción. No creía que en la década siguiente pudiéramos ver una aplicación real. Y, sin embargo, lo vimos en un caso. Un caso que fue público y ampliamente mencionado. Aunque diez años después, vemos que la investigación en esta línea no se ha convertido en una práctica extendida.

La tecnología CRISPR aún necesita tiempo para continuar desarrollándose en el ámbito de la curación de enfermedades. Y hoy por hoy, creo que la gente la percibe más como una oportunidad y un reto, que como una amenaza. El miedo a su uso en la línea germinal humana puede existir, pero quizá no es una cuestión principal en este momento.

P.- Las tijeras genéticas permiten continuar descifrando el funcionamiento interno de la vida, pero su potencial para la investigación avanzada se extiende más allá de la biomedicina. ¿Cómo cree que pueden contribuir en aspectos relacionados con el futuro de la agricultura y la producción de alimentos? Cuestiones, como sabemos, prioritarias en las agendas de los principales organismos internacionales.

R.- Sí, CRISPR es realmente una tecnología que afronta los grandes desafíos. Entre ellos, está, precisamente, el de la alimentación. Es una tecnología que permite producir cultivos vegetales genéticamente seguros, en el sentido de que las plantas modificadas pueden desarrollarse de manera similar a como lo harían de forma natural.

Es decir, sin que al final del proceso, una vez aplicada la herramienta para modificarla, haya introducción de ADN extraño. Lo cual era el problema derivado de las anteriores tecnologías utilizadas para modificar genéticamente las plantas, los llamados OGM (organismos genéticamente modificados).

CRISPR ofrece una manera segura de producir plantas y ha abierto nuevas perspectivas para desarrollar especies vegetales mejor adaptadas a los desafíos del cambio climático global. Así que se está realizando mucha investigación para identificar mutaciones que puedan permitir que una planta resista a ciertas condiciones drásticas en términos de cambio climático. Y, concretamente, se trabaja en descifrar cómo introducir en ellas esas mutaciones para producir variedades vegetales más resistentes que puedan, por así decirlo, anticiparse a la adversidad climática. Además, CRISPR también permite recuperar o reproducir plantas que existieron en el pasado.

La imagen pública de los transgénicos ha sido confusa, pero CRISPR debe verse como una tecnología útil que nos ayuda a repensar cómo producimos nuestros alimentos y qué tipo de cultivos queremos para el futuro del planeta y de la humanidad.

Al final, se trata de qué tipo de plantas queremos cultivar por el bien del planeta, para nuestro propio beneficio y el de todos, garantizando el acceso a los alimentos y teniendo en cuenta los desafíos que el cambio climático nos plantea a diario.

Quiero decir que, son cuestiones a las que todos los días todos nos enfrentamos y nos generan dudas. Estoy segura de que, en España, por ejemplo, los agricultores se preguntan cómo podrán continuar la producción constante de sus hortalizas, frutas y verduras en condiciones tan difíciles. En eso creo que CRISPR puede marcar una gran diferencia.

P.- La Universidad de Salamanca la inviste doctora honoris causa en reconocimiento a sus pioneras contribuciones científicas, a propuesta del Centro de Investigación del Cáncer (USAL-CSIC) -que cumple 25 años convertido en referente en el ámbito de la investigación oncológica-. ¿Puede describirnos en qué nuevas áreas o aplicaciones en la Ciencia de frontera trabaja Ud. actualmente? ¿Cuáles son los próximos pasos en su investigación?

R.- Precisamente, la empresa CRISPR Therapeutics, que cofundé junto con Rodger Novak y Shaun Foy en colaboración con Vertex Pharmaceuticals en Estados Unidos, sigue trabajando a fondo en desarrollar tecnología en el ámbito de las enfermedades genéticas. De hecho, lograron desarrollar una terapia aprobada por la FDA (Food and Drug Administration) en Estados Unidos hace un par de años, aproximadamente, para tratar trastornos genéticos de la sangre: anemia falciforme (sickle cell disease) y beta talasemia.

Esta empresa biotecnológica, junto con Vertex, también está trabajando en más aplicaciones CRISPR para el tratamiento del cáncer y de enfermedades metabólicas. Y, por otra parte, a pesar de que en mi laboratorio ya no trabajamos directamente con CRISPR, actualmente estamos desarrollando otros temas distintos, que espero sean igual de interesantes.

Siempre busco descubrir nuevos caminos, nuevas vías, nuevas curas. Sigo siendo microbióloga y bacterióloga, y mi laboratorio continúa centrado en ese campo, que es mi área de especialización. Es lo que considero más sólido en términos de investigación por hacer. También soy genetista, pero más desde la perspectiva bacteriana.

P.- Desde 1901, cerca del millar de hombres han sido laureados con el Premio Nobel en sus diferentes categorías por tan solo 67 mujeres, de las cuales, únicamente 8 obtuvieron el galardón en Química. El dato evidencia cómo, históricamente, ha existido un sesgo de género que ha limitado la participación y el reconocimiento de la contribución de la mujer a la Ciencia.

¿Cuál es su opinión al respecto? ¿Cuáles cree que son los principales obstáculos que aún enfrentan las mujeres en sus carreras en ciencia e investigación?

R.- Debo decir que siempre hay obstáculos en la Ciencia, tanto para hombres como para mujeres, aunque es cierto que las mujeres suelen enfrentar más. Dicho esto, creo que hoy día el problema es más generacional que de género, lo cual tiene un lado positivo.

Antes, las mujeres en la Ciencia temían no poder equilibrar la vida familiar con la profesional, porque ser científico exige mucho trabajo. Y ahora ese temor o preocupación lo tienen también los jóvenes científicos varones, que en muchas sociedades quieren invertir más en la vida familiar y pasar tiempo con sus hijos.

Me parece interesante, porque ahora las preocupaciones son compartidas por ambos. Eso es algo bueno. Aunque todavía existen, quizá, esas diferencias en cómo hombres y mujeres viven y abordan su trabajo. En Alemania, donde vivo, por ejemplo, se ha hecho mucho para aumentar el número de mujeres en la Ciencia. Sin embargo, la Ciencia sigue siendo, de hecho, un entorno liderado mayoritariamente por hombres.

Mi experiencia es que el sistema, en su conjunto, sigue siendo culturalmente masculino, pero podría ser el mismo problema también independientemente del género. En perspectiva, es lógico lo que digo: la ciencia ha estado basada en un liderazgo más masculino y por consiguiente más orientado a lo que los hombres creen que es bueno para ellos. Si fuera lo mismo, pero al revés, con mujeres, ocurriría igual; así que es más bien una cuestión de sistema y una cuestión cultural. Y esto tomará mucho tiempo antes de que cambie.

Lo que me preocupa, sinceramente, ahora mismo, es más bien el hecho de que veo que tendemos a retroceder más al pasado. Noto que las nuevas generaciones, tanto hombres como mujeres, están menos interesadas en asumir roles de liderazgo en la Ciencia.

P.- Cuéntenos, desde su experiencia, ¿qué estrategias cree que podrían ser efectivas para despertar las vocaciones científicas en jóvenes y forjar la próxima generación de investigadores?

R.- Bueno, lo que sí podemos hacer es fomentar la confianza de los jóvenes, sin importar su género. Al final, las personas que logran avanzar son aquellas que tienen habilidades de liderazgo, pero también sensibilidad y creatividad.

Y creo que esos son los niños y las niñas que debemos atraer más hacia la Ciencia, enseñarles más sobre ella, entusiasmarlos con la Ciencia, explicarles de qué se trata ser científico, destacar el espíritu de la Ciencia y, para las niñas, en concreto, darles más confianza. Desterrar esas teorías erróneas que dicen que solo los niños son buenos en matemáticas y son los que pueden ser científicos.

También pienso que hay que usar las redes sociales de forma constructiva, porque efectivamente pueden ayudar a inspirar, aunque a veces también pueden ser contraproducentes. En definitiva, el sistema educativo debe adaptarse rápido, porque los tiempos cambian y los retos son diferentes tanto para los profesores como para los padres. Pero sí, la Ciencia necesita personas sensibles, creativas, curiosas.

P.- En un mudo sacudido por el cambio global, crisis climáticas, pandemias, conflictos y transformaciones tecnológicas trepidantes, los científicos se han convertido en los nuevos profetas. Sus palabras respaldadas por datos, observación y conocimiento ofrecen luz y respuestas a la incertidumbre, proyectan soluciones y sostienen el futuro.

En la trayectoria de todo científico suele haber un momento decisivo en el que se define su vocación y el propósito de su trabajo. ¿Cuál fue ese momento para Ud.?

R.- El momento en que decidí ser científica...Siempre es difícil retroceder en el tiempo, saber cuándo fue exactamente, pero creo que de alguna manera hubo dos partes. La primera, fue simplemente que me gustaba aprender, siempre he sido muy curiosa. Así que realmente, sí, fue la curiosidad. Y que me gustaba la idea de estar en la universidad.

Decidí ser científica cuando comprendí que me encantaba aprender. Desde que era una niña pequeña tuve esta visión de ir a la universidad, entendí que uno podía ser adulto y seguir aprendiendo. Y eso me parecía muy emocionante. Sí, me fascinaba la idea de que en la universidad uno podía seguir aprendiendo toda la vida.

La segunda parte fue lo excitante por todo lo que se podía aprender allí. Sobre todo, por los profesores. Veía que también hacían investigación y me preguntaba qué hacían en concreto. Muy rápidamente decidí ir a los laboratorios, tomar una pipeta y ver de qué se trataba todo aquello.

Y muy pronto me di cuenta de que era algo muy bonito y que me encantaba. Y me sentí muy en sintonía con lo que significaba ser científica: hacer un trabajo intelectual, tener ideas, llevarlas a la práctica en el laboratorio, hacer tus experimentos y ver si funcionan. Junto a otros aspectos existentes alrededor de la ciencia como trabajar de manera solitaria, pero también ser parte de un equipo.

Ser científica combina el pensamiento intelectual con el trabajo práctico y me sentí muy identificada con ese entorno internacional, dinámico y creativo. A mis estudiantes siempre les digo que no saben la suerte que tienen. Les aconsejo que cultiven su curiosidad, que les servirá para descubrir lo que les gusta y lo que no.

P.- Para finalizar, ¿qué consejo daría a los jóvenes investigadores para que, frente a las dificultades, puedan mantener viva en el tiempo su pasión por la Ciencia y su compromiso con la transferencia social del conocimiento?

R.- No todo el mundo tiene que ser científico, pero todos deberíamos interesarnos por la Ciencia. Y ni siquiera todos los que empiezan en la Ciencia tienen que terminar siendo científicos. Uno debe conocerse mucho a sí mismo, porque ser científico requiere muchas habilidades y no todos pueden tenerlas todas. Y si alguien quiere dedicarse a ella, debe conocerse bien, ser perseverante y resiliente, porque requiere mucho esfuerzo.

Lo que quiero decir es que la Ciencia está en todo. En cierto modo, todos somos científicos, simplemente sabiendo un mínimo de Ciencia y emocionándonos con ella. Todas las innovaciones tienen detrás a la Ciencia, en sentido amplio: en los teléfonos, en la medicina, en la vida cotidiana. Y todos deberíamos entenderla un poco, porque la Ciencia pertenece a todos, y deberíamos tener curiosidad por ella, hacernos preguntas.

Luego, algunas personas se desarrollarán profesionalmente como tal y se convertirán en científicos, y otras no. Pero eso ya es otro asunto. Lo principal —y esto es lo que debemos enseñar a los niños primero y a los jóvenes después— es a hacerse preguntas, a entusiasmarse. Lo demás vendrá después. Esa es la base de todo.

Y no compararse con los demás, sino buscar un propio camino, porque cada uno tiene el suyo. Este es un problema en particular de la generación joven hoy en día. Están tan bombardeados por información que tienden a mirar a aquellos que son extremadamente exitosos y a pensar que el camino hacia el éxito es rápido, o que es imposible. Y deberían simplemente observar lo que tienen a su alrededor, entusiasmarse con ello, y será, entonces, cuando encontrarán el suyo propio.