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Biología

Creada vida artificial más sencilla que la vida misma

Un equipo de EE UU desarrolla una bacteria sintética con 473 genes, el genoma más pequeño para existir y reproducirse

Craig Venter, a la izquierda, y Hamilton Smith.

Desde hoy, la forma de vida más sencilla que se conoce en el planeta es artificial. Se trata de una bacteria microscópica capaz de reproducirse y que ha sido creada por un equipo de científicos en EE UU. Entre ellos está el Nobel de Medicina Hamilton Smith y el científico multimillonario Craig Venter, posiblemente el mayor gurú de la biología sintética.

Desde hace años Venter pregona que el ADN, el libro de instrucciones que regula las funciones vitales de todos los seres vivos, es como un programa de ordenador. El genoma sería a su vez el sistema operativo que hace que un organismo funcione y se reproduzca. Uno de los objetivos de este carismático científico es reescribir el código usando un ordenador para diseñar nuevas formas de vida y luego producir su genoma en el laboratorio mezclando los cuatro componentes bioquímicos básicos del ADN. Ese genoma sintético se trasplanta después a otra célula vaciada de todo su contenido genético y hace que se reinicie y comience a existir de acuerdo con su nueva programación.

En 2010, Venter anunció haber creado así la primera forma de vida con genoma sintético, una bacteria que llevaba codificado en su ADN todo lo necesario para vivir, además de varias direcciones de correo electrónico y una frase premonitoria de James Joyce: "vivir, errar, caer, intentar y, después, crear vida a partir de la vida". Era en parte una medida de seguridad para saber distinguirla de formas de vida naturales en caso de fuga o escape. El objetivo final es el diseño de vida a la carta, microbios con genomas programados para realizar funciones impensables, como producir fármacos o combustible por un precio irrisorio y con mayor eficiencia que los métodos actuales.

El nuevo estudio del equipo de Venter, publicado hoy en Science, presenta un importante paso hacia ese futuro: la creación de vida mínima. En concreto presenta una bacteria del tipo mycoplasma que tiene un genoma sintético de 473 genes. En la naturaleza, los mycoplasmas son los seres vivos autorreplicantes con un genoma más pequeño. El menor de todos ellos hasta ahora era el de una bacteria parasitaria que vive en la entrepierna de los humanos: la Mycoplasma genitalium, con 525 genes. Según el equipo de 22 científicos del Instituto Craig Venter de La Jolla, en California, y otras tres instituciones que firman el estudio, la nueva bacteria tiene la lista de genes mínima para vivir y replicarse, la expresión más simplificada de lo que es estar vivo, con permiso de los virus.

Las nuevas células, apodadas JCVI-syn3.0, se dividen para dar lugar a una hija cada tres horas, cinco veces más rápido que las mycoplasmas naturales. A cambio, la vida artificial y mínima es mucho más vulnerable, pues solo subsiste en un cultivo de laboratorio repleto de azúcar y otros nutrientes sin los que no podría existir, pues su genoma no está preparado para adaptarse a imprevistos como hacen el resto de seres vivos de este planeta.

El equipo llevaba intentando crear esta vida mínima desde 1995. Más de 20 años en los que la tecnología para secuenciar y sintetizar ADN ha dado un salto comparable al que va de los teléfonos móviles tamaño ladrillo adosados a un maletín a los smartphones de hoy. Si en la década de 1980 se necesitaban cinco años y un escuadrón de científicos para sintetizar un solo gen a partir de sus ingredientes básicos, el equipo de Venter produce una célula con genoma sintético cada tres semanas.

La bacteria creada por el equipo.

El equipo ha ido descartando genes superfluos con un método aleatorio que requiere mucho tiempo y dinero. Introducen en el genoma de las mycoplasmas sintéticas una cosa llamada transposones, genes “saltarines” que aterrizan en un lugar al azar y desactivan el gen que allí se encuentre. Los científicos han ido quedándose con el paquete mínimo de genes, ni uno más, ni uno menos, para que la célula siga viva y se divida para generar hijas. Muchos de los genes eliminados tienen la misma función que otros esenciales, es decir, son repuestos. El genoma mínimo al que han llegado carece de todos los genes capaces de modificar la secuencia de ADN original, pero conserva la mayoría de genes que hacen falta para leer ese ADN, preservarlo y transmitirlo a las nuevas generaciones. Posiblemente la mayor aportación científica del estudio es que la vida mínima requiere 149 genes cuya función es totalmente desconocida, nada menos que el 30% de todo su genoma.

“El método que describimos puede aplicarse a la construcción de una célula con las propiedades que se deseen”, dicen los autores. Este método, llamado DBT por las iniciales en inglés de diseñar, construir y probar, “está solo limitado por nuestra habilidad de producir diseños con una probabilidad razonable de éxito”, añaden. Ese éxito aumentará a medida que se conozcan las funciones de todos los genes y se gane experiencia en reorganizar un genoma a voluntad, añaden. En otras palabras, la vida a la carta ya tiene libro de instrucciones.

Cuantificar la ignorancia

Es un estudio “espectacular”, opina Juli Peretó, experto en biología sintética de la Universidad de Valencia cuyo estudio sobre el genoma mínimo necesario para la vida publicado en 2004 ha sido citado por Venter y el resto de su equipo como uno de los antecedentes de su investigación actual. Ese genoma era de solo 206 genes, pero, al probarlo, Venter ha demostrado que no basta, hacen falta esos 473 elementos, ni uno menos. “Se trata de un esfuerzo titánico” y es algo “muy importante para entender cómo funciona la vida”, opina este bioquímico. “En cierta forma este estudio es una cuantificación de nuestra ignorancia”, añade, en referencia a todos esos genes cuya función es desconocida y que resultan ser necesarios para que una célula exista. Esa ignorancia es equiparable a la que tenemos respecto al genoma humano, opina Luis Serrano, director del Centro de Regulación Genómica y experto en biología sintética. “Yo diría que solo conocemos a la perfección la función de un cuarto de todos nuestros genes”, reconoce. En su opinión, el nuevo estudio no presenta “ni vida sintética, ni artificial”, pues aún no se logra que los microbios tengan exactamente las funciones nuevas que ideen sus creadores.

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