Vida sintética, ¿cerca o lejos?

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En el artículo anterior detallé algunos de los avances recientes realizados en el campo de la biología sintética y afirmé, sin decir por qué, que el objetivo de crear una célula viva artificial no me parece tan próximo como opinan los investigadores más optimistas, como Craig Venter.

Para explicar por qué pienso esto, voy a establecer una comparación entre una célula viva y uno de los artefactos más complejos que ha hecho el hombre: el ordenador. Un ordenador consta de las dos partes siguientes principales:

1. CPU (unidad central de proceso): como indica su nombre, es el centro de control y el sitio donde se ejecutan los programas. Uno de sus elementos fundamentales es el lenguaje de la máquina, un código binario relativamente complejo que los circuitos de la unidad interpretan y ejecutan. Todo programa, para poder ejecutarse, tiene que estar escrito en el lenguaje de la máquina.
2. Memoria. La hay de varios tipos: disco duro, donde se guardan los programas y los datos a los que tiene acceso el ordenador, incluido el sistema operativo, aunque muchos de ellos no se utilizarán jamás; memoria caché, más rápida que el disco duro, donde se almacenan los programas y los datos que se están ejecutando, para acelerar su proceso; memorias externas (como la memoria flash), que sirve para transmitir datos y programas de un ordenador a otro, o para guardar copias para el caso de pérdida de información.

Pues bien: si establecemos un paralelo entre el ordenador y la célula viva, el ADN de la célula desempeña un papel equivalente al del disco duro de un ordenador. En efecto, su principal papel es almacenar todos los genes y cadenas de datos genéticos, pero no es capaz de ejecutar programas; para ello necesita de la colaboración del resto de la maquinaria celular.

De igual manera, el ARN mensajero de una célula desempeña el papel de la memoria caché, pues sirve de intermediario entre el ADN y la maquinaria celular, trasladando del uno a la otra una copia de un solo gen.

Finalmente, la célula contiene lo que llamamos maquinaria celular: los ribosomas, que descifran la información contenida en el ARN y sintetizan las proteínas, junto con otros corpúsculos, como las mitocondrias, que realizan la oxidación completa de la glucosa para proporcionar energía a la célula, y los cloroplastos, que llevan a cabo la función clorofílica en las células que los contienen. Pues bien, es evidente que dicha maquinaria celular, aunque está descentralizada entre numerosos orgánulos celulares, equivale a la unidad central de proceso de un ordenador.

Craig Venter

(Téngase en cuenta que el paralelo anterior es una simplificación. Si la memoria de un ordenador está totalmente contenida en el disco duro, en la célula viva el ADN no contiene, ni mucho menos, la totalidad de la memoria de la célula. Además de los datos genéticos, la célula utiliza otros, llamados epigenéticos, que están distribuidos por el citoplasma. Por lo tanto, no basta con conocer el genoma (la lista de nucleótidos del ADN) para poder reconstruir un ser vivo. Las elucubraciones sobre la construcción futura de seres humanos a partir de sus genomas son, por consiguiente, algo imposible).

Analicemos ahora, a la luz de este paralelo, los avances realizados por Craig Venter y su equipo en los últimos años en el campo de la biología sintética:

• Construcción artificial del ADN de un virus. Equivale a copiar la información contenida en un disco duro a otro.
• Construcción artificial del ADN de un micoplasma. Lo mismo que en el caso anterior, pero el disco duro contenía más cantidad de información.
• Trasplante del ADN de un micoplasma a una célula de una especie distinta, aunque emparentada. Equivale a sustituir el disco duro de un ordenador por otro disco duro procedente de un ordenador que entienda el mismo lenguaje de la máquina, pero que contenga un sistema operativo diferente (por ejemplo, Linux en lugar de Windows). En principio, el ordenador con el disco duro trasplantado debería funcionar con el nuevo sistema operativo.
• Trasplante a un micoplasma de una molécula de ADN generada sintéticamente, ligeramente modificada respecto al ADN de una especie diferente, aunque emparentada. Equivale al caso anterior.

¿Qué falta para que podamos hablar de síntesis de células vivas? En el caso paralelo del ordenador, tendríamos que montar un ordenador nuevo a partir de cero, con su unidad central de proceso, diseñada y construida a partir de componentes elementales (esencialmente circuitos de transistores), capaz de comprender un lenguaje de máquina coherente. Se observará que ese objetivo estaría enormemente lejano si lo único que supiésemos hacer fuese cambiar discos duros, como ocurre actualmente en el campo de la biología sintética. Con otras palabras: lo que queda por hacer es, precisamente, lo más difícil.

Como paso previo posible, teóricamente más fácil, podríamos intentar devolver la vida a una bacteria: conseguir que una bacteria muerta vuelva a funcionar como un ser vivo. Conseguir que su maquinaria celular, que ha dejado de funcionar, vuelva a hacerlo. No sería vida sintética, pero sí un avance en esa dirección.

Otra cuestión es si será posible hacer estas cosas alguna vez. Existen razones filosóficas que lo ponen en duda. Pero eso se queda para el próximo artículo.

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Manuel Alfonseca