Francis Mojica explicarà a CosmoCaixa la seva revolucionària recerca sobre les seqüències genètiques

La Fundació ”la Caixa” presenta al Museu de la Ciència CosmoCaixa una conferència magistral sobre la tecnologia CRISPR-Cas a càrrec del doctor en Microbiologia Francisco Juan Martínez Mojica. Amb el títol «CRISPR-Cas: la memòria microbiana com a eina de laboratori», la conferència abordarà la comprensió del funcionament de seqüències repetides d’ADN, que ha permès el desenvolupament de la tecnologia CRISPR-Cas. Aquesta troballa ha provocat una revolució de la biotecnologia moderna. 

La conferència està emmarcada en el cicle Grans de la ciència i en el 2n Congrés de Ciència Ciutadana, organitzat per l’Institut de Salut Global de Barcelona (ISGlobal), Science For Change (SFC) i Ideas for Change (IFC) com a acte satèl·lit previ a la Biennal de Ciència 2025.

Es tracta d’una ocasió única per aprofundir en un descobriment queha impulsat una revolució biològica i que ha permès que els laboratoris disposin d’una potent eina d’edició genòmica per entendre les funcions dels gens i els sistemes biològics, com també per a l’abordatge de malalties.

Un mètode per a l’edició del genoma

Fa més de tres dècades es van descobrir en microorganismes procariotes unes seqüències repetides d’ADN que es coneixen com a CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Mojica va descobrir que també es trobaven en virus que infectaven bacteris (anomenats fagos) i va postular que es podria tractar d’un sistema primitiu de defensa dels organismes procariotes davant d’infeccions virals o qualsevol tipus d’àcid nucleic invasor.

Els anys següents, gràcies a aquesta tasca pionera, molts grups d’investigadors es van centrar en l’estudi d’aquestes regions tan curioses, en van demostrar la ubiqüitat (són presents en gairebé tots els arqueus i en molts bacteris) i van identificar proteïnes associades (anomenades Cas). Aquestes proteïnes associades Cas, juntament amb les CRISPR, constitueixen un mecanisme de defensa adaptatiu i amb memòria contra virus i altres elements genètics invasors.

Per mitjà d’aquests sistemes CRISPR-Cas, els procariotes emmagatzemen a les regions CRISPR fragments de material genètic invasor que fan servir per reconèixer i destruir futures amenaces a través de l’acció de les proteïnes Cas.

La importància de la recerca de Mojica

El descobriment del doctor Mojica de les seqüencies CRISPR en bacteris va establir les bases per al desenvolupament de l’eina d’edició genètica CRISPR-Cas9, per la qual es va atorgar el premi Nobel de química el 2020 a Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna. La seva tasca pionera va ser fonamental per fer avançar la biotecnologia moderna. Gràcies a la versatilitat, la precisió i la facilitat d’ús que van demostrar, aquests mètodes d’edició del genoma, que tenen la capacitat d’editar l’ADN de gairebé qualsevol organisme, ofereixen als científics unes eines noves i poderoses per tractar malalties, millorar l’agricultura, desenvolupar nous enfocaments per aturar el canvi climàtic i adaptar-s’hi, i estudiar qüestions fonamentals de la biologia.

En aquesta conferència, el doctor Francis Mojica explicarà als assistents el funcionament d’aquest sistema, la comprensió del qual ha permès desenvolupar la tecnologia CRISPR-Cas, un exemple clar del potencial de la natura per inspirar grans avenços tecnològics.

La xerrada, que la Fundació ”la Caixa” organitza en col·laboració amb ISGlobal, SFC i IFC, estarà moderada por Raül Torán, coordinador de la Unitat de Cultura Científica (UCC+i) a ISGlobal i project manager de l’Associació Catalana de Comunicació Científica (ACCC).

Pioner de l’edició genètica

Nascut el 1963 a Elx (Alacant), Francisco Juan Martínez Mojica, més conegut com a Francis Mojica, és professor titular de Microbiologia al Departament de Fisiologia, Genètica i Microbiologia de la Universitat d’Alacant. Llicenciat en Biologia per la Universitat de València (1986), es va doctorar per la Universitat d’Alacant l’any 1993 sota la direcció dels doctors Francisco Rodríguez-Valera i Guadalupe Juez Pérez. Durant l’etapa en què va dur a terme la tesi doctoral es va traslladar al laboratori del professor Patrick Forterre a la Universitat París 11 (Orsay, França; 1991-1992), on es va iniciar en l’anàlisi de l’estructura de l’ADN.

El tema de la tesi doctoral va ser la influència de factors ambientals sobre l’estructura de l’ADN i l’expressió gènica en microorganismes halòfils extrems, que són els que viuen en ambients de salinitat màxima. Més endavant va fer dues estades postdoctorals als laboratoris que dirigeixen el professor John S. Parkinson (Universitat d’Utah, EUA, 1993) i el professor Christopher F. Higgins (Universitat d’Oxford, Regne Unit, 1995-1996) per investigar diversos aspectes de la fisiologia i biologia molecular dels bacteris. L’any 1997 va obtenir una plaça de professor titular de Microbiologia a la Universitat d’Alacant, on va fundar el grup de recerca en Microbiologia Molecular.

Ha rebut, entre d’altres, el Premi Rei Jaume I de Recerca Bàsica dues vegades (2016 i 2020), el Premi Fundació BBVA Fronteres del Coneixement en Biomedicina (2019), el VIII Premi Nacional de Biotecnologia (2021) i el Premi ACES-Margarita Salas en l’àrea de Químiques i Ciències Mediambientals (2023).

La recerca de Mojica ha permès que l’ús de CRISPR-Cas9 hagi esdevingut comú als laboratoris de química i biologia molecular. Aquesta tècnica es podria arribar a aplicar en el tractament de malalties com ara el càncer o de malalties genètiques, cosa que avui està en fase d’estudi. La seva aportació ha suposat un dels avenços més importants en la història recent de la biologia.