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Crear vida sintética, cada vez más cerca

En menos de una década, formas de vida creadas en laboratorio podrían permitir nuevos medicamentos, biocombustibles o sistemas contra el cambio climático

Imagen: Jean Scheijen

Diversos equipos científicos trabajan en la creación de nuevas formas de vida. Algunos expertos consideran que los últimos avances permitirán conseguirlo en cinco o diez años. Las posibilidades en multitud de campos, incluido el medioambiental, podrían ser espectaculares, desde el diseño de nuevos medicamentos hasta nuevos biocombustibles y sistemas más eficaces de absorción de los gases de efecto invernadero. No obstante, otros especialistas recuerdan la falta de acuerdo a la hora de establecer qué es una forma de vida sintética, así como los posibles peligros que estas nuevas formas de vida podrían tener en contacto con la naturaleza.

Los ribosomas son las fábricas de las células, ya que se encargan de crear proteínas. Y sin éstas, la vida no sería posible tal y como la conocemos. Por lo tanto, los investigadores que pretenden crear vida sintética están trabajando con estos elementos, lo que les está permitiendo lograr importantes avances. Recientemente, un equipo de bioquímicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pennsylvania, en Estados Unidos (EE.UU.), ha creado un nuevo tipo de proteína. Según sus responsables, es capaz de transportar oxígeno, al igual que la neuroglobina humana. Uno de sus autores, P. Leslie Dutton, asegura que es la primera vez que se crea una proteína con una función determinada. El descubrimiento, dado a conocer recientemente en la revista Nature, abre muchas posibilidades, según sus autores. Por ejemplo, podría algún día ser la base para la creación de sangre artificial.

La vida, tanto fuera como dentro de la Tierra, podría ser mucho más diversa de lo que se cree

Unos días antes, los científicos George Church y Michael Jewett, de la Escuela Médica de Harvard, en EE.UU., explicaban cómo habían creado un nuevo ribosoma a partir de los de la bacteria E. coli. Su próximo objetivo es fabricar una secuencia de 151 genes para comprobar si pueden crear una célula autorreplicante, una condición esencial para que un organismo sea considerado vivo. Entre los objetivos de estos investigadores se encuentra el desarrollo de nuevos biocombustibles de etanol de celulosa más baratos y eficientes. Asimismo, los científicos de Harvard ya han conseguido otros avances importantes, como la creación de luciferasa, el material bioluminiscente de las luciérnagas, y que es muy eficiente al transformar casi toda la energía química en luz.

Según Church, cofundador de la empresa LS9, especializada en biocombustibles de nueva generación, la creación de una célula completa será un "pequeño desafío factible". Por su parte, Anthony Forster, de la Universidad Vanderbilt, en Tennessee, EE.UU., y colaborador de Church, prefiere ser más conservador al afirmar que no se puede saber hasta que no se pongan a intentarlo.

Por su parte, el mes pasado, científicos de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, en Gainesville, Florida, presentaban un sistema basado en los cuatro nucleótidos base del ADN (A, C, G y T), más ocho nuevos que han remodelado a partir de dichas moléculas, a las que han llamado Iso-C, Iso-G, J, K, P, V, X y Z. Por el momento, estos nuevos elementos no pueden hacer copias de sí mismos, algo que podría ser posible en un par de años, según su principal responsable, el bioquímico Steven A. Benner. Ahora bien, se trata de un desarrollo muy básico: algunas de las moléculas del equipo de Benner cuentan con 81 pares de bases, mientras que el ADN del genoma humano tiene 3.000 millones de pares de bases.

La investigación forma parte de un proyecto de investigación de la NASA, que trata de desvelar cómo podría ser la vida extraterrestre. En este sentido, Benner recuerda la controversia sobre la definición de vida y sus posibles formas. Este experto sostiene que la vida, tanto fuera como dentro de la Tierra, podría ser mucho más diversa de lo que se cree, al constituirse con bioquímicas distintas. Por ejemplo, la vida podría surgir no sólo en el agua, sino también en nitrógeno líquido o metano, o en entornos con acidez extremadamente alta o baja.

¿Qué es una vida sintética?

Si los científicos no se ponen de acuerdo sobre el concepto de vida, no es extraño que haya discusiones a la hora de determinar qué es la vida sintética. Craig Venter, famoso por su proyecto privado de secuenciación del genoma humano, confía en los avances de la ingeniería genética. En 2007, Venter daba a conocer una técnica que permitía transferir material genético de una bacteria a otra. Mediante este sistema, publicado en la revista Science, la empresa de este biólogo, Synthetic Genomics, podría diseñar bacterias a medida para aplicaciones tan diversas como producción de combustibles sintéticos o limpieza de residuos tóxicos. Por ejemplo, un microbio creado ex profeso podría transformar el carbón enterrado en gas metano, facilitando su extracción.

Imagen: Nick Cowie

No obstante, algunos científicos afirman que el de Venter no puede considerarse un sistema para crear vida sintética. Drew Endy, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, en EE.UU., y uno de los principales investigadores en biología sintética, explica que en realidad Venter copia y modifica material genético de forma que logra algo aparentemente nuevo. Sin embargo, opina, el verdadero reto consiste en crear desde cero una forma de vida original.

En esta línea se mueve también Jack Szostak, un biólogo molecular de la Escuela Médica de Harvard. El año pasado, este investigador fabricó una protocélula con moléculas grasas que podían atrapar trozos de ácidos nucleicos con código fuente para la replicación y un proceso que atrapaba la energía del exterior.

Los primeros organismos sintéticos que se creen serán muy primitivos y necesitarán el soporte vital del laboratorio

Por su parte, otros científicos van incluso más allá que lo que propone Szostak. Hans Ziock, un investigador protocelular del Laboratorio Nacional de Los Alamos, en EE.UU., considera que las nuevas formas de vida sintética tendrían que ser una especie de pequeñas nanomáquinas a nivel celular capaces de organizarse para usar la energía y las sustancias químicas y crear copias de sí mismas.

En cualquier caso, los investigadores de esta especialidad reconocen que, aunque las perspectivas son muy optimistas, por el momento los avances son muy incipientes y no pueden considerarse vida sintética como tal. David Deamer, de la Universidad de California, advierte que los primeros organismos sintéticos que se creen serán muy primitivos y necesitarán el soporte vital del laboratorio.

Posibles peligros de la vida sintética

Los detractores de estas investigaciones subrayan los peligrosos inconvenientes de estas nuevas formas de vida. Para empezar, las cuestiones éticas y legales de crear vida podrían ser un importante quebradero de cabeza. Algunos expertos creen incluso que se podrían crear nuevos seres o máquinas con propiedades casi humanas.

Por otra parte, añaden, la mala utilización de estos sistemas podría dar lugar a una nueva forma de bioterrorismo, o que se podrían liberar accidentalmente organismos y sustancias químicas nuevas con inesperados efectos sobre el medio ambiente y los seres humanos. Frente a esta preocupación, Anthony Forster, de la Universidad Vanderbilt, asegura que estos organismos se crearán en laboratorios preparados contra posibles fugas, y que posiblemente no puedan sobrevivir fuera de estas condiciones.

En cuanto al origen de la vida, y por extensión, de la sintética, parece un tema que seguirá creando polémica en los próximos años. Algunos expertos, como el químico Jeffrey Bada, de la Universidad de California en San Diego, sostienen incluso que es improbable que sepamos alguna vez cómo comenzó la vida realmente.




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