“Biología sintética, este es un vocablo raro. Parece un contrasentido ya que lo biológico, lo vivo, lo es en oposición a lo sintético, lo prefabricado o incluso a lo falso”.
Horacio Cano Camacho
Una lectora de Cienciario, luego del artículo sobre Bioinformática de la semana anterior, me recomendó ver la serie Biohackers en uno de esos servicios de televisión a la carta. Ya me habían comentado sobre la serie (de reciente estreno), de manera que este mensaje me animó y me pasé la noche de ayer desvelándome para escribir una reseña sobre ella para otra revista. En realidad, se trata de un thriller juvenil de factura alemana que supuestamente trata sobre biología sintética. Y digo, supuestamente, porque, aunque lo mencionan al inicio del programa y por allí lo cuelan en diferentes oportunidades, de lo único que no trata la serie es de esto, precisamente.
Bueno, en realidad no trata de nada sobre ciencia, es una historia de venganza por los errores cometidos en una supuesta manipulación genética, además recargada de términos “científicos” pero en un batidillo sin sentido alguno. Confunden los términos, los usan muy mal y falsean totalmente sus aplicaciones y posibilidades. Podríamos pensar, con toda razón, que se trata de un programa de tele y nada más, sin embargo, mi diccionario patito cobra cierta dimensión para que no nos sorprendan ni confundan más, así que hoy hablaré de este término, biología sintética.
Biología sintética, este es un vocablo raro. Parece un contrasentido ya que lo biológico, lo vivo, lo es en oposición a lo sintético, lo prefabricado o incluso a lo falso. Durante mucho tiempo una aspiración de la humanidad ha sido construir o crear vida, y a través de la literatura se ha representado más como un proceso de ingeniería –quitar y pegar-. Recordemos sólo Frankenstein de Mary Shelley, La Isla del Dr. Moreau de H.G. Wells, o la magnifica ¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas?, de Philip K. Dick.
Entonces por biología sintética imaginamos una serie de tecnologías para construir humanoides o fabricar virus o crear plantas que no existen en la naturaleza. El concepto no es nuevo, fue usado por primera vez por Stéphane Leduc en 1912, para referirse a la síntesis química de procesos biológicos. Fue retomado con más éxito (y controversia) por George Church y Ed Regis en 2012 para referirse a la posibilidad de “crear” vida a partir de los genomas decodificados.
Sin embargo, una cosa es la literatura y otra la realidad. La biología sintética tienen dos vertientes, una es la creación de vida a partir de cero, es decir, crear membranas, sintetizar genomas, asociarlos y luego lograr que fabriquen proteínas y de allí todo lo que se necesita para la vida (de microorganismos, se entiende), el problemas es que las proteínas, las membranas y los genomas evolucionaron de manera independiente y luego se asociaron de manera irreductible e irrepetible.
El segundo enfoque es más realista, es el llamado enfoque reduccionista. Éste trata de aprovechar compartimentos pre existentes (otras células), a las que se les elimina el genoma y luego se les introduce uno sintetizado in vitro, pero siguiendo lo que sabemos de otros genomas. Este es el único enfoque que ha tenido un éxito relativo. Claro, podemos decir que esto no es crear vida, en todo caso se acerca más a “recrear” algo que ya existe.
De manera que por biología sintética entendemos los procesos que nos permitirían diseñar o rediseñar sistemas biológicos y otorgarles cualidades mejoradas o nuevas cualidades. Pero el asunto no deja de ser muy complejo.
Un problema es determinar cuántos y cuáles genes son indispensables para eso que llamamos vida, es decir, cuál es el genoma mínimo para sostener el metabolismo, mantener las funciones vitales, no reproducirse y no heredar la información ni transferirla a otro organismo (esto último por cuestiones de bioseguridad).
Y se ha realizado usando de compartimentos a microorganismos aún más simples que las bacterias, los llamados mycoplasmas. En ellos se ha determinado que (para este bicho) se requieren 482 genes codificadores de proteínas, 20 por ciento de los cuales son prescindibles, 43 genes codificadores de ARN y unos pocos más involucrados en el transporte de fosfato. Con esto, se puede sintetizar en el laboratorio tal genoma, vaciar un mycoplasma e integrarle el sintético. Se ha intentado con éxito en este sistema introducir algunos genes de enzimas para sintetizar metabolitos para uso farmacéutico y no más…
Por supuesto que estos estudios han generado conocimientos muy valiosos: para comenzar han revolucionado los métodos de secuenciación y análisis genómico, han actualizado las técnicas de síntesis química de ácidos nucleicos (ADN y ARN) y de traducción in vitro de proteínas. Conocimientos todos, que en buena medida se han aplicado en la generación de vacunas en la contingencia actual y el estudio del virus.
Alguien puede pensar que esto es el presente, pero en el futuro quién sabe que se pueda hacer y mejor detenerla ahora. Es decir, acusar, juzgar y condenar un “crimen” que aún no se comete, como en la distopía de Philip K. Dick, Minority report. Pero no, ni podemos con sistemas tan complejos como un gusano, mucho menos una flor o un mamífero, ni responden preguntas científicas que no podamos responder con otras herramientas. El objetivo aplicado de la biología sintética es facilitar la fabricación de fármacos, el procesamiento de aguas contaminadas y la creación de “biofábricas” como las que ya se usan. Pero en lugar de vacas o plantas, sería en botellas de laboratorio… Y esto restringe a la biología sintética a una suerte de transgénesis con más músculo.
Sólo quiero que imagine esto en un humano. Significaría tomar un óvulo, vaciarlo de su núcleo, quitarle las mitocondrias y sustituirlas por otras con genomas sintéticos y luego sintetizar un genoma de 20 mil genes de proteínas, más miles de genes de ARNs diversos, sintetizar los genes solapados, genes en contrasentido, genes localizados en intrones, regiones no codificantes pero con funciones regulatorias, elementos cis, potenciadores, etc. Saldría más barato, fácil y divertido hacerlo de la manera tradicional. No tendría sentido alguno, ni siquiera con el peregrino objetivo de “clonar” una persona por encargo. Además, está el hecho de que los genes y sus productos cumplen su función en una interacción muy compleja y fina con otros genes, otras moléculas y el ambiente. Así que no se asuste, la biología sintética va por microorganismos más simples que las bacterias.
Se ha pensado que la biología sintética ensanchará la brecha entre los que tienen acceso a las aplicaciones médicas de esta tecnología y quienes no. En realidad esto está pasando sin necesidad de esta disciplina. Existen tratamientos contra el cáncer, la diabetes o el Covid mismo a los que la mayoría de nosotros no tenemos acceso por los costos. Tratamientos de millones de dólares que ni nosotros ni los sistemas públicos de salud podrían pagar, pero que un mycoplasma o levaduras debidamente modificadas podría producir por un costo ínfimo o la producción por ingeniería de tejidos de micro órganos como modelos para el estudio de enfermedades, o en la actualidad la simulación de la infección por Covid (de lo que hablaré en la siguiente entrega), o la producción de anticancerígenos a la carta para cada paciente…
|
