Esta semana ha sido para la ciencia histórica: Craig Venter, biólogo-empresario, uno de los científicos más polémicos, por admiradores y detractores, anunció la creación de una célula artificial, en la compuestadora pues.
Para los legos en estos asuntos, pero interesados en el desarrollo de la ciencia, les coloco aquí un artículo y dos links:
El primer ser vivo creado por ordenador
Craig Venter obtiene una bacteria a partir de datos informáticos, un hito hacia la síntesis de vida artificial. Artículo de divulgación de La Vanguardia, escrita por Josep Corbella, y lo puede leer a continuación.
BBC Ciencia: Craig Venter, el hombre del proyecto de vida artificial
Célula creada artificialmente abre debate sobre vida la sintética
Las nuevas fronteras de la biología
El primer ser vivo creado por ordenador
Craig Venter obtiene una bacteria a partir de datos informáticos, un hito hacia la síntesis de vida artificial
HITO CIENTÍFICO Las bacterias dotadas de un genoma artificial se comportan igual que las naturales
IMPLICACIONES FILOSÓFICAS El avance pone fin a un debate milenario sobre qué es la vida, según Arthur Caplan
PROMESAS DE FUTURO Los genomas sintéticos abren la vía a avances médicos y medioambientales
RETO PENDIENTE Los científicos aún no comprenden cómo la información genética controla una célula
JOSEP CORBELLA – Barcelona LA VANGUARDIA
Vistas con un microscopio electrónico, las bacterias parecen normales. Son pequeñas y esféricas, con un diámetro que no llega a media micra, con membranas bien formadas, y se multiplican sin dificultad aparente. Pero estas bacterias fotografiadas en un laboratorio del Instituto J. Craig Venter de Rockville (EE. UU.) son lo nunca visto. El más difícil todavía.
“Esta es la primera especie autorreplicante que hemos tenido en este planeta cuyo padre es un ordenador”, declaró el científico J. Craig Venter, director de la investigación, en una rueda de prensa telefónica. “Son las primeras células sintéticas que se han hecho”. Un gran paso adelante en el largo camino hacia la creación de vida artificial.
“Es un hito científico”, destaca Luis Serrano, investigador del Centre de Regulació Genòmica (CRG), poco inclinado a utilizar superlativos, que no ha trabajado en el proyecto de Venter pero conoce los detalles del trabajo. “Por primera vez se ha sintetizado el cromosoma de una bacteria y se ha utilizado para reemplazar el cromosoma de otra bacteria. Son resultados muy importantes”.
Traducido al lenguaje de los no iniciados, esto significa que primero se ha descifrado el genoma de un ser vivo. Después los datos del genoma se han guardado en archivos informáticos. A partir de estos archivos se ha creado artificialmente un nuevo genoma. Este genoma artificial creado en laboratorio se ha introducido después en una bacteria de otra especie. Y ¡voilà!: esta bacteria controlada por el genoma artificial ha empezado a reproducirse como una bacteria natural.
Según escriben los investigadores en la revista Science,que ayer presentó los resultados de la investigación en su edición electrónica, “este trabajo demuestra que se pueden producir células a partir de secuencias genómicas diseñadas por ordenador” y “almacenar las instrucciones genéticas para la vida como un archivo digital”. En la investigación ha tenido un papel destacado, además de J. Craig Venter, el premio Nobel Hamilton O. Smith, que se asoció a Venter a mediados de los años noventa para desarrollar la ciencia de la genómica.
Para comprender mejor esta investigación, “podemos comparar una célula con un ordenador”, explicó ayer Mark Isalan, director de un grupo de investigación de biología sintética en el Centre de Regulació Genòmica. Lo que han hecho Venter y su equipo ha sido “eliminar el disco duro de una célula y sustituirlo por otro disco duro que han fabricado ellos. Y han demostrado que la célula sigue funcionando. Por lo tanto, han identificado la información necesaria para hacer funcionar una célula”.
Las perspectivas que se abren a partir de aquí son enormes. Controlando el funcionamiento de una bacteria con genomas sintéticos, se podrían obtener biosensores para diagnosticar enfermedades, medicamentos nuevos y más baratos de producir, bacterias que digieran mareas negras, biocombustibles… Todo esto en teoría.
Porque, en la práctica, “estos objetivos aún quedan lejos”, advierte Isalan. El problema es que los biólogos aún no comprenden la información genética que controla el funcionamiento de las células. Venter y su equipo, dice, “la han copiado sin comprenderla. Es un gran avance, pero lo que hará falta en el futuro será comprender esta información para poder diseñar células beneficiosas para la humanidad”.
Algunos de los principales especialistas en biología sintética de Europa y Estados Unidos aplaudieron ayer el avance de Venter, que anteriormente ya había trasplantado el genoma de una especie de bacteria en otra distinta, pero aún no lo había creado a partir de archivos digitales. En un artículo difundido anoche por la revista Nature,David Deamer, de la Universidad de California en Santa Cruz, explica que “el gran avance de Venter y su equipo es haber diseñado e insertado un genoma entero, no solo un único gen”, en una bacteria. Es “un hito que debe ser celebrado”, según George Church, de la Escuela de Medicina de Harvard. Yel prestigioso bioético Arthur Caplan, de la Universidad de Pensilvania, no duda en calificar el avance como “uno de los logros científicos más importantes en la historia de la humanidad” porque “pone fin a un debate sobre la naturaleza de la vida que ha durado miles de años”.
Aun así, sería prematuro decir que se ha creado vida artificial, advierte Luis Serrano, que trabaja también en el CRG con bacterias del mismo género que las empleadas por Venter. “Vida artificial – explica Serrano-es crear vida a partir de componentes individuales y nuevos. Lo que ha hecho Venter es más tipo Parque Jurásico: huevo de avestruz y ADN de dinosaurio para hacer un dinosaurio”. Es decir, no se ha creado un ser vivo nuevo a partir de un genoma diseñado – y no sólo copiado-en laboratorio.
El equipo de Venter ha trabajado con dos especies de bacterias parecidas entre ellas y que tienen genomas muy pequeños. El genoma artificial se ha copiado de la bacteria Mycoplasma mycoides, que causa infecciones respiratorias en rumiantes. Y una vez obtenido se ha introducido en una bacteria Mycoplasma capricolum, que afecta principalmente a cabras. El parecido entre ambas bacterias, que son especies distintas pero pertenecen al mismo género, ha facilitado que el genoma artificial copiado de una bacteria haya podido controlar la otra. Pero no demuestra que este genoma pueda controlar otros organismos.
“Es como decir que el disco duro de un PC puede controlar otro PC, pero no podría controlar un Mac”, explica Isalan.
El genoma artificial creado por el equipo de Venter ha resultado no ser idéntico al de la bacteria original Mycoplasma mycoides.Durante el proceso de reconstrucción del genoma a partir de datos informáticos, han aparecido accidentalmente una decena de diferencias genéticas respecto al modelo inicial. Pese a estas diferencias, “las células obtenidas con el genoma son autorreplicantes y capaces de crecimiento logarítmico”, escriben los autores de la investigación en Science.Es decir, que están perfectamente vivas y proliferan.
Las primeras generaciones de estas nuevas bacterias contenían un genoma artificial junto a material celular que procedía de la bacteria receptora Mycoplasma capricolum.Pero al cabo de 30 generaciones de bacterias, calculan los investigadores, ya “no contendrán ninguna molécula proteica presente en la célula receptora original”.
Los riesgos
El sueño de Frankenstein en versión bacteria
“A medida que las aplicaciones de la genómica sintética se extienden, prevemos que este trabajo seguirá suscitando controversias filosóficas que tendrán amplias consecuencias sociales y éticas”, reconoce el equipo del Instituto J. Craig Venter en la revista Science.
Parte del debate es ideológico: ¿es éticamente correcto que la humanidad manipule el software de la vida para crear nuevas especies a su antojo?
Pero otra parte es práctica. A partir del momento en que manipular genomas puede resultar beneficioso para la humanidad, también puede resultar perjudicial. Sería el sueño del doctor Frankenstein en versión bacteria: concebir un ser vivo artificial con buena intención y acabar causando un desastre.
Podría ocurrir que nuevas especies liberadas en el medio ambiente, por ejemplo para reducir algún tipo de contaminación, acabaran alterando ecosistemas.
O que se liberaran especies con fines maléficos. La biología sintética abre la vía a diseñar bacterias para utilizarlas con objetivos bioterroristas o militares. El uso de este tipo de armas ha estado limitado en el pasado por el riesgo de que escapen al control de quien las lanza, pero se podrían crear agentes infecciosos capaces de hacer enfermar a una persona y con poca capacidad de contagiar a otras personas.
“Son riesgos de los que somos conscientes, y tenemos normas estrictas para hacer experimentos en entornos controlados”, explica Mark Isalan, del Centre de Regulació Genòmica. El Instituto J. Craig Venter, por su parte, promueve discusiones abiertas sobre los riesgos de la biología sintética y las medidas adecuadas para minimizarlos.
Los objetivos
“El único límite es la imaginación”
La biología sintética es un nuevo campo de investigación que aspira a diseñar y crear nuevas formas de vida, o a reprogramar formas de vida ya existentes. El objetivo no es crear organismos multicelulares como animales, sino domesticar bacterias en beneficio de la humanidad. Las aplicaciones más inmediatas apuntan a avances médicos y medioambientales. Pero quienes trabajan en este campo esperan que también ayude a responder a preguntas básicas como qué es la vida o cómo apareció la vida en la Tierra.
Un ejemplo de avance biomédico es el proyecto Cell doctor (Doctor celular), que dirige Luis Serrano en el Centre de Regulació Genòmica (CRG). La idea es modificar una bacteria de modo que pueda interactuar con el cuerpo humano como deseen los médicos. Por ejemplo, una bacteria que interactúe específicamente con células tumorales para detectarlas y mejorar el diagnóstico de los cánceres. O bien una bacteria capaz de vehiculizar fármacos hacia células enfermas y evitar así efectos secundarios en células sanas.
Prueba del potencial de esta línea de trabajo es que el Consejo Europeo de Investigación la está financiando como uno de los proyectos de biomedicina más destacados de Europa. Y que han empezado a surgir empresas de biotecnología vinculadas a proyectos de biología sintética, lo que indica que es un campo que puede aportar beneficios económicos a medio plazo.
En cuanto a las aplicaciones medioambientales, se ha propuesto que la biología sintética permitirá crear desde biocombustibles hasta bacterias que digieran los hidrocarburos de las mareas negras.
También se podrían crear ordenadores biológicos en los que la información estuviera codificada en moléculas de ADN. “No sabemos todo lo que se podrá llegar a hacer, el único límite es la imaginación”, explicó ayer Mark Isalan, especialista en biología sintética del CRG.
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Creo que, por primera vez,se ha dado un paso hacia la creación de la vida a través de la materia. Es un avance importantísimo, aunque aún no sabemos exactamente lo que es la materia y lo que es la vida.
Desde luego, estos inventos o descubrimientos; no sé cómo llamarlos, pueden representar un gran beneficio para la humanidad siempre que se apliquen para el bien.
josealsinamaspera@hotmail.com