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Biología

La síntesis da creación

El primer organismo controlado por un genoma artificial comprueba que el ADN es efectivamente la receta química de la vida

JCVICuando anunció el día 20 del mes pasado la creación del primer linaje de células factibles de un ser vivo controlado por un genoma totalmente sintetizado en laboratorio, el científico estadounidense Craig Venter no escatimó palabras para describir el logro. Les recordó a todos que, nunca antes en la historia de este mundo, la humanidad tomó conocimiento acerca de la existencia de una criatura desprovista de ancestros. Sin padres. El mensaje era claro: la Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 –tal el nombre dado a la variedad de esa bacteria cuyo ADN fuera producido por químicos de una empresa de biotecnología llamada Blue Heron– era hija de una nueva era: la de la biología sintética. “Es la primera especie que se autorreplica en el planeta cuyo padre es un ordenador”, afirmó el audaz investigador-empresario, quien años atrás se había vuelto famoso al encabezar un proyecto privado de secuenciamiento del genoma humano, capaz de rivalizar (y acelerar) el trabajo llevado a cabo por el consorcio público.

La alusión a la máquina como el padre de la bacteria no es gratuita. Al fin y al cabo, las informaciones necesarias para fabricar un genoma, en la forma de una enorme secuencia de bases químicas (A, C, T y G), se guardan en computadoras. En el caso de la variedad natural de la bacteria M. mycoides, se trata de una secuencia compuesta de 1,08 millón de pares de bases (con alrededor de mil genes) presentes en su único cromosoma. Fue con esta receta química que se elaboró en laboratorio una copia sintética del ADN natural de la bacteria, siguiendo una serie de especificaciones del equipo del J. Craig Venter Institute (JCVI), el instituto fundado por Venter. El genoma no fue sintetizado como una única gran secuencia de ADN, sino en más de mil pequeños fragmentos. El conjunto de fragmentos fue insertado en una levadura, en donde se reunieron y recobraron la forma del cromosoma. Por último, los científicos extrajeron el genoma sintético de la levadura y lo transplantaron a las células de otra bacteria: la Mycoplasma capricolum. El cromosoma artificial logró hacerse con el control de las células receptoras, que pasaron a producir todas las proteínas típicas de la M. mycoides. Dos días después del transplante, las células dejaron de contener el ADN original de la M. capricolum (ya sea porque fue destruido o porque se diluyó en el proceso de replicación) y exhibían un solo tipo de material genético: el cromosoma sintético de la M. mycoides. En toda la operación (vea el infográfico), solamente 14 genes sin mucha importancia de la M. mycoides se perdieron o fueron anulados. “Se trata de un avance tanto filosófico como técnico”, dijo Venter, resumiendo desde su óptica las implicaciones de la empresa.

El surgimiento del linaje de una bacteria con genoma sintético, el punto culminante de un esfuerzo que insumió 40 millones de dólares y casi 15 años de investigación de un equipo de 24 investigadores del JCVI, entre los cuales se encuentra Ham Smith, Premio Nobel de Medicina de 1978, fue elogiado por científicos del mundo entero. Algunos prefirieron ubicar el trabajo, que salió publicado electrónicamente en la revista científica Science, como un gran logro tecnológico, una ganancia de escala en la capacidad del hombre de modificar el ADN de organismos, pero no como una revolución científica. Otros investigadores, aunque reconocen el carácter técnico de la empresa, subrayan que el trabajo tiene efectivamente relevancia para la ciencia. La visión de tres de estos científicos está publicada en artículos especialmente escritos para esta edición de Pesquisa FAPESP.

044-051_DNAsintetico_172El biólogo Fernando Reinach no le quita méritos científicos al experimento de Venter. Según Reinach, su trabajo es la prueba cabal de que un concepto, el de que la materia viva, no tiene nada de especial y también está sometida a las leyes de la química y la física. Con la sola información del ADN es posible recrear un genoma y, por añadidura, una forma de vida. “Eso, en teoría, todo el mundo lo sabía, pero faltaba que alguien demostrase en la práctica esa teoría ampliamente aceptada”, afirma Reinach. “Luego de la publicación del genoma humano, el trabajo de Venter es el de mayor relevancia que publicado hasta ahora. No hay motivo para intentar relativizar su importancia”, dice José Fernando Perez, presidente de Recepta Biopharma y director científico de la FAPESP entre 1993 y 2005. “Este trabajo corona todo un esfuerzo de comprensión científica del ADN. Los grandes avances científicos no provienen de grandes ideas, sino de logros tecnológicos”. Reinach también subraya un segundo punto importante, igualmente de índole científica, que emerge del análisis del artículo publicado en Science. Hasta agora, la vida siempre fue vista como algo continuo. Todo ser desciende de otros organismos semejantes que vivieron en el pasado. “El trabajo de Venter demuestra que la vida puede ser interrumpida y reiniciada”, afirma Reinach, haciendo alusión al hecho de que la nueva bacteria no tiene ancestros biológicos, y es fruto de la secuencia de letras químicas almacenadas en una computadora.

La genetista Mayana Zatz, coordinadora del Centro de Estudios del Genoma Humano de la Universidad de São Paulo (USP), comparó la repercusión causada por el trabajo de Venter con un episodio similar acaecido hace 14 años. “Eso me hizo acordar de la clonación de la oveja Dolly a cargo de Ian Wilmut, en 1996. Ambos causaron una revolución mediática”, escribe Mayana en un artículo publicado en la página 47.

Gran parte del financiamiento de las investigaciones del JCVI proviene d Synthetic Genomics Inc (SGI), una empresa fundada por Venter que hizo 13 pedidos de patentes sobre métodos empleados en trabajos con biología sintética. Venter dice que el experimento con la M. mycoides permitirá diseñar microorganismos útiles para el hombre, capaces de producir vacunas y biocombustibles, por ejemplo. La empresa petrolera Exxon se ha comprometido a invertir 600 millones de dólares en la SGI para el desarrollo de algas que logren producir etanol.

Según la genetista Lygia da Veiga Pereira, de la USP, Venter tendrá mucho trabajo por delante para ejercer la biología sintética en su plenitud. “El mayor reto consistirá en diseñar un genoma totalmente nuevo y elegir qué genes se pondrán allí para que un organismo desempeñe una determinada tarea”, dice Lygia. Aunque los esfuerzos del científico estadounidense tarden para generar frutos palpables, la sola presencia en el ambiente de investigación científica de un sujeto como Venter, polémico y provocador, es sin duda vista con beneplácito por algunos de sus pares. “Para entender a Venter, suelo pensar en el ser humano como un niño, un niño suelto en una sala bien grande, llamada mundo. Ese niño va a querer toquetear todo, en algún momento se quemará al meter los dedos en el enchufe, pero en otro terminará descubriendo cómo subirse a una silla para agarrar las golosinas que están allá arriba”, escribe João Meidanis, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), en el artículo de la página 48.

Artículo científico
GIBSON, D.G. et al. Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome. Science. Publicado online el 20 may. 2010.

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