Imitación a la vida

Durante siglos, la humanidad ha perseguido construir máquinas cada vez más avanzadas. Desde la máquina de vapor hasta el ordenador, hemos desarrollado todo tipo de artefactos que han cambiado completamente nuestra manera de vivir, e incluso el aspecto de nuestro planeta. Pero existe un tipo de máquina, no diseñada por el ser humano, que supera con creces a cualquier dispositivo que la humanidad haya inventado. Es una máquina que es capaz de obtener energía a partir de muy diversas fuentes, de detectar cambios sutiles en su entorno y responder a ellos con gran eficacia, de comunicarse con otras máquinas como ella y asociarse a ellas cuando es necesario, de hacer copias de sí misma, e incluso de autorrepararse cuando ha sufrido algún tipo de daño. Esta máquina es la célula.

La manera más sencilla de diseñar una máquina que funcione es imitar una que ya exista en la naturaleza. Esto es lo que llevan haciendo desde hace más de una década algunos biólogos en el marco de una disciplina que se ha venido en llamar biología sintética. Recientemente, los medios de comunicación han anunciado en grandes titulares que científicos estadounidenses han creado una «célula sintética». En realidad, lo que estos científicos han conseguido es construir artificialmente un cromosoma e introducirlo en una célula natural. El cromosoma construido es una copia casi idéntica del único cromosoma de una de las células más simples que existen, la bacteria Mycoplasma mycoides, mientras que la célula receptora es una bacteria de otra especie de Mycoplasma. Una vez en la nueva célula, el cromosoma sintético pasa a sustituir al natural a la hora de dictar el funcionamiento de la célula. Este avance es continuación de otros como el logrado en el 2002, cuando se consiguió sintetizar el virus de la polio partiendo de segmentos de ADN disponibles comercialmente. Las implicaciones éticas de estas tecnologías tienen la salvaguarda de la conferencia de Asilomar de 1975, donde la comunidad de biólogos moleculares se autoimpuso medidas de seguridad para prevenir posibles abusos derivados de la entonces emergente ingeniería genética.

Pero además de imitar organismos vivos que ya existen, la biología sintética nos permite modificar de forma dirigida el genoma de las células para que estas ofrezcan comportamientos completamente nuevos. En el año 2000 se construyeron circuitos genéticos sintéticos que permitían a bacterias funcionar como relojes y como interruptores. Desde entonces, se han diseñado, por ejemplo, bacterias que generan un precursor de la artemisina, un compuesto usado contra la malaria, tecnología que según las previsiones estará disponible a escala industrial en el 2012. También se persigue mediante biología sintética el diseño de microorganismos que produzcan biocombustibles, o que detecten células cancerosas y sean capaces de aplicar medicamentos de forma específica sobre ellas.

La biología sintética nos ofrece la perspectiva de grandes avances que podrán cambiar una vez más la faz de nuestra sociedad. Sin embargo, y en contra de lo que se ha venido diciendo estos días, estamos aún muy lejos de crear vida sintética. Para ello hemos de entender cómo funcionan los organismos vivos, algo de lo cual aún sabemos muy poco. Esto puede parecer mentira, pues hojeando cualquier libro de biología nos damos cuenta de lo mucho que hemos aprendido hasta ahora de los componentes y procesos celulares. Pero de ahí a saber cómo estos componentes y procesos interactúan para dotar a la célula de la gran variedad de habilidades que posee, queda aún un largo camino por recorrer. Hace falta entender la célula no como un conjunto de elementos y procesos aislados, sino como un sistema global donde todos los componentes actúan de forma cuidadosamente coordinada. Para enfrentarse a este reto no bastan las herramientas tradicionales de la biología, sino que también se necesitan técnicas provenientes de disciplinas como la física, las matemáticas y la ingeniería.

El futuro y la utilidad de la biología sintética presentan, por tanto, varios condicionantes. Por un lado, hemos de seguir mejorando nuestro conocimiento básico de los sistemas vivos, que es aún muy precario. Por otro lado, hemos de hacer una apuesta decidida por la interdisciplinariedad, bajo el convencimiento de que solo desde una perspectiva que involucre ciencias biológicas, físicas e ingenierías podremos entender la célula como un sistema global. Este hecho viene siendo reconocido en los últimos años por las principales instituciones de investigación mundiales. El impulso dado en los últimos años en Catalunya a la biomedicina ha permitido avanzar algo en este aspecto, con la creación de centros y grupos de investigación que muestran un cierto grado de interdisciplinariedad. Pero para tener éxito real en este desafío hace falta formar a investigadores intrínsecamente polifacéticos, cuyos conocimientos traspasen las barreras de las disciplinas científicas tradicionales. Solo de esta manera tendremos verdaderos científicos de la vida. Solo de esta forma podremos imitar la vida y hacer que esta imitación sea útil.

Jordi García Ojalvo