¿VIVO Y ARTIFICIAL?

Suena paradójico hablar de Biología Sintética: Biología suena a vivo y Sintética suena a artificial ¿no? La verdad es que es una mezcla de ambas cosas: la Biología Sintética pretende aplicar los métodos de la Ingeniería a las Ciencias de la Vida. Sus "tornillos" y sus "tuercas" serán componentes biológicos, principalmente circuitos genéticos, y su meta es intentar conseguir que, ensamblados correctamente, puedan funcionar dentro de células vivas. Va un paso más allá de la Ingeniería genética: pretende que estas piezas no sean productos artesanales que cada laboratorio fabrica cuando necesita usarlas (como sucede hoy en día), sino que se trate de componentes estándar intercambiables, con un funcionamiento bien definido y que puedan combinarse entre sí y fabricarse en serie. El resultado serán seres vivos con propiedades completamente nuevas, verdaderas máquinas vivas, ordenadores y factorías de producción biológicas.

En la Biología Sintética no solo hay biólogos; es un campo interdisciplinar por definición, en el que se dan cita matemáticos, programadores, ingenieros o físicos. Su lenguaje va más allá de los genes; en sus congresos y publicaciones se habla de componentes, dispositivos, sistemas y circuitos. Y, sobre todo, es un área donde casi todo está por decidir, incluso su definición como campo de trabajo.

Lo que está claro es su objetivo: conseguir que organismos vivos realicen funciones que normalmente no hacen; a ser posible, algo de utilidad. Estos organismos seguirán las leyes genéticas de la Biología, con la diferencia de que parte de sus genes serán total o parcialmente artificiales. En principio, no se trata de crear todo totalmente nuevo, ya que inventarse de la nada un gen que haga una proteína funcional es difícil por ahora. En lo que se está trabajando con mayor éxito es en tomar genes o circuitos genéticos de distintos organismos y combinarlos entre sí, de una manera novedosa y reproducible, para conseguir una función distinta a la que tenían. Sin embargo, también se trabaja en alterar los genes disponibles, usando herramientas computacionales, para que la molécula resultante (normalmente una proteína) realice una función que antes no existía en la naturaleza.

UNA BACTERIA AMAESTRADA

Dicho así, todo esto puede sonar un poco abstracto, así que mejor veamos un ejemplo. A principios del año pasado, un grupo de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) construyó un dispositivo genético que podría salvar millones de vidas. Se trata de un detector de arsénico en agua, algo que hoy en día requiere aparatos complicados y caros. Lo consiguieron adaptando dos sistemas de los que ya dispone la archiconocida Escherichia coli. Por un lado, esta bacteria tiene un detoxificador de arsénico, una defensa natural frente a este peligroso elemento. Parte esencial de este mecanismo es un interruptor, que pone en marcha el resto de genes de la detoxificación cuando detecta arsénico en el medio. Por otro lado, E. coli dispone de la maquinaria necesaria para romper lactosa y convertirla en ácido láctico. Lo que hizo el grupo de Edimburgo fue unir el interruptor de arsénico con la maquinaria de metabolización de la lactosa. De esta manera, cuando hay arsénico en el medio, se produce ácido láctico. Este ácido cambiará el pH del medio, una alteración que se puede medir fácilmente con un indicador que cambia de color. No es un detector rápido, ya que la bacteria necesita unas cinco horas para hacer todo esto, pero es un método más sencillo y económico que los actuales. Su idea es poder disponer de tubos de plástico con las bacterias y los metabolitos liofilizados, de forma que bastaría con añadir el agua que se quiere analizar y mantenerlo todo a unos 36ºC durante unas horas para saber si hay arsénico en el agua.

EL PRIMER GENOMA ARTIFICIAL

Hace tan solo una semanas, se hizo público un gran hito en el emergente territorio de la Biología Sintética. Partiendo de un genoma real (el de Mycoplasma genitalium, la bacteria libre más pequeña de la que se tiene noticia), el equipo de la empresa Synthetic Genomics liderado por Craig Venter ha conseguido fabricar, nucleótido a nucleótido, el primer genoma artificial de la Historia, correspondiente a un organismo que, aunque aún no vive, ya se llama Mycoplasma laboratorium. Llega rodeado de expectación y polémica, ya que, meses antes de publicarlo en la revista "Science Express", la organización civil ETC Group publicó las patentes que Venter ha solicitado sobre la fabricación e inserción de genomas artificiales. Al parecer, quieren asegurarse de que aquellos que utilicen las herramientas desarrolladas en sus laboratorios tengan que dejar beneficios en sus bolsillos. Y es que estamos hablando de un negocio potencialmente enorme si la Biología Sintética sigue el curso prometido.