Un estudiante predoctoral comienza en 1989 estudiar arqueas halófilas (capaces de vivir en unas concentraciones de sales extremadamente elevadas) en las salinas de Santa Pola (Alicante). Mediante la secuenciación de parte del genoma de la arquea Haloferax mediterranei identifica unas secuencias palindrómicas de 30 pares de bases separadas entre sí por fragmentos de 36 pares de bases, los denominados «espaciadores». La existencia de estas secuencias ya la había constatado Yoshizumi Ishino en un artículo publicado en 1987, pero el grupo de investigación de nuestro entonces estudiante, Francisco Martínez Mojica, persistió  y siguió estudiando la naturaleza de estas secuencias, que cada vez iban descubriendo otros investigadores en otros procariotas (microorganismos cuyas células carecen de núcleo).

En 2002, año en que recibe su nombre oficial: CRISPR (siglas en inglés de Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas),  ya se habían identificado estas secuencias en unas cuarenta especies, con lo cual se vio que era un elemento importante para estos microorganismos, que no suelen conservar información genética no necesaria para la supervivencia. El año siguiente Martínez Mojica, como no disponía de dinero para realizar experimentos que requiriesen reactivos, se dedicó a analizar con las herramientas bioinformáticas de la época las secuencias de los espaciadores CRISPR. Dio con una gran sorpresa: algunas de estas secuencias eran fragmentos de genoma de bacteriófagos, virus parásitos de bacterias y arqueas. Es más, una cepa de Escherichia coli (bacteria presente en el intestino de humanos y muy conocida por ser un organismo modelo en laboratorios) que contenía en sus espaciadores secuencias del bacteriófago F1 era resistente a este virus. Fue la primera pista de que CRISPR era un sistema inmunitario adaptativo (ya que se va modulando en función con las amenazas con las que tiene contacto).

Para acabar con el bacteriófago no sólo hay que tener una secuencia que se una al genoma que se quiera neutralizar, sino que se necesitan proteínas efectoras. En el caso del sistema CRISPR se trata de proteínas Cas, que tienen actividad nucleasa, es decir, cortan el ADN donde las partes específicas (espaciadores) del sistema CRISPR le indiquen.

Muchos investigadores fueron aportando su trabajo y talento a lo largo del tiempo para caracterizar este sistema de defensa procariótico, pero también para conseguir simplificarlo y modularlo para su utilización como sistema de edición de genes en cualquier tipo de célula, ya que cortando un gen de manera específica se puede modificar del modo que el experimentador desee utilizando el sistema de reparación de ADN que ya posee la célula. Esa es la fortaleza del sistema CRIPSR, una técnica que se puede realizar en cualquier laboratorio básico de Biología Molecular (simplemente introduciendo en las células un fragmento de ADN con los componentes imprescindibles del sistema CRISPR) pero con una gran versatilidad y potencia.

En mayo del año pasado Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier recibieron el premio Princesa de Asturias por su visión en cuanto a las aplicaciones de este sistema y por la caracterización de los elementos mínimos para que sea funcional. A finales de año se concederán los premios Nobel, en los que suena mucho CRISPR como objeto de reconocimiento. Cada categoría tiene tres plazas, dos de las cuales se da por hecho en la comunidad científica que ocuparían Doudna y Charpentier. La tercera podría ser para Francisco Martínez Mojica, investigador básico que jamás imaginó dónde llegarían esas secuencias de microorganismos halófilos que recogía en las salinas de Santa Pola.

Con la colaboración de Manuel Sánchez Angulo, creador de Curiosidades de la Microbiología y el Podcast del microbio y la Sociedad Española de Microbiología charlamos con Francisco Martínez Mojica sobre el sistema CRISPR, su experiencia investigadora y, entre otros temas, cómo le ha cambiado la vida la repercusión que está teniendo esta nueva heramienta genética, punto de inflexión que él mismo sitúa en el artículo publicado en Cell a principios de este año por el influyente matemático y genetista Eric Lander en el que concede a Martínez Mojica el mérito del descubrimiento inicial de este sistema de defensa procariótico que tanto papel puede tener en el futuro de nuestra especie.