Creación de vida artificial

La tan anunciada creación de vida artificial será al siglo XXII lo que los transistores al siglo pasado: una disciplina que revolucionará la ciencia, la economía y la vida diaria

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La vida artificial ya está aquí.” “Científicos crean vida artificial.” “La ciencia consigue una vida sintética…” Estos son algunos de los titulares que se pudieron leer hace unos días en la prensa española y todos hablaban, principalmente, acerca de dos puntos: letras y cromosomas. Sobre eso justamente versan los tres últimos grandes avances en ingeniería biológica. Nuestro ADN está formado por pares de bases, cuatro letras que, combinadas, escriben la enciclopedia de la Vida. De casi toda la vida del planeta. Nadie sabe aún por qué son esas dos parejas, G (guanina) y C (citosina) por un lado, y T (timina) y A (adenina) por otro.

Cada especie que ha poblado el planeta desde hace 3.500 millones de años ha tenido y tiene su libro escrito únicamente con estas cuatro letras. Pero ahora, científicos del Instituto de Investigación Scripps han logrado agregar otras dos nuevas, que ellos llaman X e Y. Esto permite pensar en un futuro de organismos mucho más complejos.

En palabras de uno de los líderes de la investigación, Floyd Romesberg: “Si escribes un libro con cuatro letras, hay un límite para las historias que podrás contar. Pero si agregas nuevas letras, puedes formar nuevas palabras y contar historias más interesantes”. Historias de seres que aún no existen y que se están creando en laboratorios. El equipo de Romesberg lleva trabajando desde 1999 en un proceso de selección que empezó con la síntesis de 300 nucleótidos (candidatos a nuevas letras). De ellos se quedaron solo con 60 y analizaron las 3.600 combinaciones resultantes posibles. Los mejores resultados los obtuvieron con X e Y (científicamente conocidos como d5SICS y dNaM).

Un nuevo lenguaje biológico

“Agregar algo nuevo es fundamental”, señala Rafael Giraldo, director del Laboratorio de Ensamblajes Macromoleculares Microbianos Sintéticos del CSIC, “como cuando un hijo da su primer paso. Conceptualmente es mucho más importante, porque aumenta la potencialidad de un código genético, permite meter nucleótidos, proteínas base. Virguerías de la ingeniería, nuevos fármacos y lo que uno quiera. Es un pequeño gran paso, como diría Neil Armstrong, y lo importante es que se haya conseguido en bacterias in vivo, porque en las in vitro (en un tubo de ensayo) ya se había logrado. En Cambridge llevan 40 años creando nuevos pares de bases capaces de reproducirse in vitro”.

Los científicos llevan cuatro décadas creando nuevas letras del ADN, pero nunca se había logrado su reproducción in vivo

Pero la realidad es que “ya llevamos muchos años modificando genéticamente animales, plantas… Y en este sentido también son artificiales. La primera síntesis de una molécula orgánica se hizo en el siglo XIX, y no sé qué sentido tiene lo que se hace ahora.” Así de claro habla a Quo Pere Puigdomènech, profesor de Investigación del CSIC. Y la molécula a la que se refiere es la urea, sintetizada en 1828 por Friedrich Wöhler. Pero lo que es seguro es que vida, un organismo completamente artificial... aún no lo hemos creado.

“Falta muchísimo para crear una vida artificial verdadera”, señala Giraldo. “Hasta ahora, lo que estamos haciendo son pequeñas modificaciones en organismos muy sencillos, particularmente bacterias en las que, manteniendo el marco general, estamos modificando pequeñas partes. Yo lo comparo con una prótesis; diseñamos prótesis para levaduras y bacterias. Todo lo que permite que ese cromosoma funcione son copias originales del original. Y eso no puede llamarse vida artificial. Lo que estamos empezando a hacer es a poner letras sueltas en una enorme enciclopedia”.

Crear un ADN alien

¿Por qué es tan importante agregar nuevas letras? No solo por lo que se puede cambiar, sino por las consecuencias que traerá. “Todos los organismos tenemos el mismo código genético, pero si lo modificamos, puede cambiar la maquinaria”, explica Puigdomènech, “y esto tiene la ventaja de que no es compatible con nosotros y puede plantear menos problemas de riesgo.”

¿Y qué ocurriría si en lugar de agregar dos nuevas letras a la enciclopedia de la Vida, modificáramos todo el libro? Eso fue lo que se preguntó un equipo de científicos del Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, y se puso a la tarea de crear ADN artificial, o AXN, un polímero sintético que puede almacenar la misma información que el ADN pero con otra distribución de las moléculas… O directamente con otras moléculas. Según Vitor Pinheiro, uno de los responsables del avance: “Lo que desarrollamos es un sistema lo suficientemente fuerte como para almacenar información, y que también es capaz de reproducirse y evolucionar. Igual que el ADN”.

El último paso hacia la creación de vida artificial lo llevaron a cabo biólogos de la Universidad Johns Hopkins, quienes han sintetizado un cromosoma reducido (le suprimieron sus regiones silenciosas y no codificantes) de la levadura Saccharomyces cerevisiae y han demostrado que, una vez introducido en la levadura, resulta funcional: cualesquiera que sean las condiciones de cultivo, la levadura equipada con el cromosoma sintético funciona de igual modo que las levaduras naturales. Imagina que la levadura es un CD con una lista de 16 canciones, los cromosomas. Se coge la 3 y se envía a un ordenador, que modifica ciertas partes de la canción y luego vuelve a grabarse la “nueva” canción, o cromosoma. A partir de este momento, cada vez que el CD se reproduce, más y más estrofas reemplazan a la antigua canción hasta que ya no queda nada de la original.

¿Seres humanos artificiales?

Aunque los científicos busquen convertirse en modernos pigmaliones, a la espera de crear una obra que cobre vida y maraville al mundo, la realidad es que detrás de todo esto hay un enorme beneficio económico. Para Ricard Solé, profesor ICREA de la Universidad Pompeu Fabra: “Ahora vivimos una época muy difusa; es como cuando comenzaron los transistores. Será una de las tecnologías ecológicas, y hay un nicho que es la vida y no sabemos hasta donde podemos llegar. Influirá en energías, medio ambiente y percolará en todos los ámbitos.”

¿Seremos capaces de amoldar el lodo de la vida, como ocurrió hace 3.700 millones de años para crear una nueva escultura? Puigdomènech no lo ve claro: “Piensa que es difícil que funcione. Va a ser complicado, porque hay que poner juntos ladrillos que no estamos seguros de que sean compatibles. Falta mucho tiempo. Décadas”.

En este sentido, uno de los principales innovadores es Drew Endy, de la Universidad de Stanford. Este científico es uno de los creadores de la Fundación BioBricks, una organización que trabaja para crear un idioma de ingeniería biológica gratuito, algo así como el Linux de la biología. “BioBricks”, explica Endy, “busca desarrollar un lenguaje para programar la vida. Y que sea de libre acceso para científicos. El sistema ya lo están usando para crear nuevos materiales, combustibles, diferentes químicos, otras medicinas…”

Una vez que este programa esté finalizado, algo que sucedería en la próxima década, ya no será cuestión de vida artificial sí o no, sino de cuánto de ella podríamos llevar en nuestro cuerpo. ¿Inyectar un virus modificado que produce un anticuerpo contra ciertas dolencias? ya se ha conseguido. “Vamos a convivir con la vida artificial”, afirma Ricard Solé; “de hecho, ya está aquí. Hemos manipulado la naturaleza de modo que hay cosas que sin el hombre no se hubieran creado. Pero aún es pronto para decirlo. No todo aquello que se ha intentado crear ha sido viable, así que debemos contar con aquello que la naturaleza no nos permitirá hacer y, por supuesto, hasta dónde debemos llegar. ”

Para Puigdomènech, en cambio, eso significa “hacer volar la imaginación. Pero ese es uno de los deberes de los científicos”. 

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¿Cómo lo llamamos?

La ingeniería biológica, es decir, meterse en las células para modificarlas y producir otras nuevas, ha creado grandes discusiones. Para algunos, cambiar genomas (como hizo Craig Venter) no es crear vida. Pere Puigdomènech, profesor del CSIC, señala que “hay gente que piensa que, como lo construimos nosotros, no lo podemos llamar vida. Pero eso es muy difícil de defender. ¿Los cromosomas no funcionan de forma idéntica a los otros? ¿Por qué, entonces, no los tenemos que llamar vivos?”

El origen

Hace unos años, el conocido Craig Venter anunció la creación de una célula artificial. Lo que el reconocido científico y emprendedor consiguió fue trasladar el genoma de la bacteria Mycoplasma mycoides e insertarlo en una célula receptora de Mycoplasma capricolum.

Y esto... ¿para qué sirve?

La ingeniería biológica, es decir, la modificación y creación de nuevos tipos de vida, tiene cuatro campos directos de influencia

Modificaciones de alimentos. Frutas y verduras que no solo son resistentes a plagas e insectos; también pueden incluir antibióticos.

Y esto... ¿para qué sirve?

Contaminación
Es posible cambiar el metabolismo de una célula para que esta utilice como alimento productos contaminantes o tóxicos, como petróleo y metales pesados.

Y esto... ¿para qué sirve?

Biocombustibles
Por el mismo sistema que se logra que una bacteria o alga se alimente de un contaminante, también se consigue que sus desechos sean biocombustibles.

Y esto... ¿para qué sirve?

Creación de fármacos
Al modificar genéticamente una célula es posible, por ejemplo, obtener una bacteria que produzca artemisina, el mejor tratamiento actual contra la malaria.

Manda huevos

En 2007, un grupo de científicos británicos del Instituto Rosling, Escocia, crearon gallinas cuyos huevos incluyen diferentes fármacos para tratar, por ejemplo, la artritis.

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