Vida sintética, ¿para cuándo?

Craig Venter

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Lo primero, una aclaración. Es preciso distinguir dos campos de investigación muy diferentes:

1. Vida artificial: pertenece a la ingeniería informática y consiste en construir programas que emulan el comportamiento de los seres vivos, ya sean seres vivos artificiales, o bien colonias de seres vivos, como hormigueros o colmenas.
2. Vida sintética: pertenece a la biología y consiste en construir células vivas artificiales partiendo de sustancias químicas sencillas. De momento, esto no se ha conseguido.

¿Será posible que algún día lleguemos a fabricar vida en el laboratorio? Durante el último medio siglo se han dado algunos pasos importantes al respecto.

• En 1967, Arthur Kornberg (Premio Nobel 1959 junto con Severo Ochoa) utilizó las enzimas ADN polimerasa (descubierta por él) y ADN ligasa para duplicar el ADN del virus fX174, que tiene 5386 nucleótidos, y demostró que la copia del virus podía infectar bacterias igual que el virus original. Para quienes sostienen que los virus están vivos, esta fue la primera generación de vida sintética, pero los autores del experimento, que no compartían esa opinión, insistieron ante la prensa en que su descubrimiento no se presentara así.
• En 1976, Frederick Sanger (única persona que ha obtenido hasta ahora dos premios Nobel de química, en 1958 y 1980) consiguió secuenciar el genoma del virus fX174, es decir, obtener la lista completa y ordenada de sus nucleótidos. Este fue el primer genoma secuenciado con éxito.
• Después de su espectacular triunfo en el proyecto Genoma Humano, en el que una pequeña empresa privada consiguió resultados comparables a los trabajos multimillonarios de un proyecto patrocinado por el Gobierno de los Estados Unidos, el biólogo Craig Venter dedicó sus esfuerzos a la biología sintética. Lo que hizo fue construir artificialmente moléculas de ADN a partir de los nucleótidos que las componen, y conseguir que esas moléculas actúen como lo hacen sus modelos naturales en el interior de células vivas. En 2003, Venter y su equipo construyeron el primer “ADN artificial” generando el ADN del virus fX174 mediante máquinas sintetizadoras de ADN a partir de la lista de sus nucleótidos obtenida por Sanger. Este no era el primer virus construido artificialmente, pues en 2002 Eckard Wimmer y su equipo habían conseguido sintetizar el ARN del poliovirus que causa la poliomielitis a partir de su genoma (la lista de sus nucleótidos).

• Después de este logro, Venter y su equipo pasaron a organismos más complejos, sobre los que no hay duda de que son seres vivos, y para empezar escogieron el grupo de células vivas con los genomas más pequeños que se conocen: los micoplasmas, bacterias muy pequeñas sin membrana dura, lo que facilita su manipulación. El genoma más pequeño pertenece a Mycoplasma genitalium y contiene 582,970 nucleótidos y 480 genes. Este genoma fue secuenciado por Venter y su equipo en 1995, y en 2007 consiguieron sintetizarlo (con algunos cambios, para facilitar su identificación) a partir de sus nucleótidos.
• El paso siguiente, finalizado en 2007, consistió en trasplantar el ADN de una bacteria, insertándolo en otra de una especie relacionada, aunque distinta, para ver si era capaz de expresarlo. Para ello eligieron las especies Mycoplasma capricolum y Mycoplasma mycoides, que tienen un genoma algo más grande: 1,010,023 y 1,083,241 nucleótidos, respectivamente, que coinciden en un 91,5%, lo que hacía probable que el genoma de una especie pudiese funcionar en una célula de la otra especie. Extrajeron el cromosoma de M. mycoides, lo insertaron en células de M. capricolum y las dejaron reproducirse, esperando que al dividirse alguna de las células hijas se quedaría sólo con el genoma trasplantado, como así sucedió. El ADN sacado de M. mycoides se reprodujo correctamente en una célula que había salido de una estirpe de M. capricolum, con lo que esta célula había cambiado de especie.
• Los trabajos sucesivos, que finalizaron en 2010, tuvieron por objeto sintetizar artificialmente ADN de M. mycoides e insertarlo en células de M. capricolum, para comprobar si el cambio de especie podía hacerse, no a partir de ADN de una célula viva, sino de una copia generada artificialmente. También este experimento terminó con éxito.

El propio Venter reconoce que sus experimentos no han dado lugar a la síntesis de células vivas. En todos los casos se ha partido de células preexistentes y se ha sustituido su ADN por otro, ya sea de otra célula, o generado artificialmente. Para poder decir que se ha fabricado vida, sería necesario diseñar ADN sintético e introducirlo en una membrana artificial, con un contenido también artificial, consiguiendo que la célula sintética se reproduzca. Hasta que no se consiga esto, el problema de la síntesis de vida en el laboratorio no se habrá resuelto. Aunque Venter no se arriesga a predecir la fecha en que esto se habrá conseguido, el objetivo no le parece demasiado lejano.

Creo que se equivoca. Quizá no deberíamos ser tan optimistas. Recordemos el efecto horizonte. En el próximo artículo explicaré por qué.

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Manuel Alfonseca