Articulo


Foto: Steve Jurvetson
Modificar la vida: avances de la biología sintética
Guillermo Cárdenas Guzmán
Como si manipularan piezas del juego Lego, los científicos diseñan y ensamblan circuitos biológicos que no existen en la naturaleza. Con ellos buscan producir a bajo costo vacunas, fármacos, biocombustibles y nuevos materiales.
Un biotecnólogo se sienta frente a la pantalla de su computadora. Daun clic y ante él se despliegan decenas de páginas con bases de datos sobre microorganismos. Entre ellos selecciona una bacteria. Ahora accede a otra página repleta de información genética. Asistido por un programa de cómputo y como si editase un texto se dedica a copiar y pegar grupos de letras que representan fragmentos de ADN para dar forma a un novedoso diseño. Estos fragmentos en particularson circuitos genéticos, esto es, conjuntos de genes que dan lugar al “encendido” o “apagado” de otros genes.
Como un niño que manipula las piezas de un rompecabezas tipo Lego, el científico continúa con la selección y ensamblaje de combinaciones de circuitos genéticos que le permitirán armar un microorganismo “a la carta”, que no existe en la naturaleza y que podrá desarrollar funcionespreprogramadas.
Concluido el ensamblaje de genes el investigador lo usa en el laboratorio para producir el nuevo microorganismo con un propósito específico que puede ser generar biocombustibles, detectar enfermedades genéticas o eliminar tumores malignos. Con los avances de la biología sintética esta escena ya no parece de ciencia-ficción.
Cabras y arañas
En 2012 investigadores de la Universidad Estatal deUtah, Estados Unidos, encabezados por Randy Lewis, anunciaron la culminación exitosa de un audaz experimento para producir auténticas quimeras vivientes: cabras a las que se les introdujo un gen de araña para que produjeran en su leche una proteína indispensable para fabricar tela de araña.
Para producir telaraña a escala masiva se necesitaría criar y “ordeñar” millones de estos artrópodos. Peroel profesor de biología molecular Randy Lewis decidió probar una ruta más sencilla: cuando sus cabrarañas comenzaran a lactar, simplemente recolectaría y purificaría su leche para obtener la proteína deseada.
No podían faltar las críticas a éste y otros experimentos similares con animales transgénicos: muchos acusaron a Lewis de “jugar a ser dios” o de alterar el orden natural. Lo cierto es que,con todo y su espectacularidad, los avances de la ingeniería genética podrían palidecer pronto ante la gama de posibilidades que está abriendo la biología sintética.
Ahora la intención no es únicamente modificar o reconfigurar a los organismos existentes, sino diseñar —con el apoyo de programas de cómputo y la gran cantidad de información que deriva del auge explosivo de las ciencias genómicas—otros con características deseables, que pueden encontrarse o no en la naturaleza.
“En este campo no sólo se hacen pequeñas modificaciones en la información genética, sino que también se diseñan, manipulan, simulan e introducen circuitos genéticos a los organismos”, señalan Daniel Aguilar e Isabel Ángeles en su artículo “Biología sintética: diseñando sistemas biológicos con piezas genéticas”,publicado en la revista BioTecnologíaen 2012.
Con este enfoque —plantean los autores del artículo— “se están abordando distintos problemas tecnológicos como nuevas formas de síntesis y producción de biocombustibles, biofármacos y nanoestructuras”.
Organismos artificiales
Cuando en 2010 el famoso científico californiano Craig Venter dio a conocer el ensamblaje y autorreplicación de una bacteria Mycoplasmamycoides —cuyo genoma artificial fue inoculado en la carcasa de otra bacteria desprovista de su propio ADN— el mundo científico se conmocionó (véase ¿Cómo ves? No. 140). El exitoso experimento de Venter mostró que era posible diseñar un genoma mediante computadora, fabricarlo con los elementos químicos necesarios en el laboratorio e implantarlo en una célula que a su vez produzca otra nueva...