La búsqueda de vida artificial da un paso de gigante

Craig Venter, uno de los «padres» del genoma dio hace cuatro años el primer paso firme hacia la creación de vida artificial. Lo hizo al generar en el laboratorio la primera célula sintética. Hoy la revista científica 'Science', muestra un paso de gigante en esta carrera científica que quizá se convierta en la zancada definitiva: por primera vez se ha sintetizado un cromosoma eucariota, un organismo vivo complejo. O lo que es lo mismo se ha fabricado ADN artificial de una célula compleja, similar a la que tienen las plantas y animales, incluyendo el ser humano. Se trata de un cromosoma de la levadura, un humilde hongo con el que se fabrica la cerveza o el pan.

El avance no queda solo en la fabricación desde cero de este cromosoma artificial al que han llamado syn III. Los científicos han demostrado que ese cromosoma sintético funciona como uno natural, una vez insertado. No altera la vida de la levadura. Y también que se puede generar sin copiar de la Naturaleza, alterando racionalmente las células con fines prácticos.

Las posibilidades son infinitas. Abre la puerta al desarrollo de microorganismos «a la carta» útiles en Medicina para la creación de nuevos fármacos más eficaces, la creación de biocombustibles o la reparación de zonas dañadas por graves vertidos. Jef Boeke director del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York es quien ha capitaneado al equipo internacional con el que ha llevado la biología sintética de la teoría a la realidad.

El cromosoma se generó a imagen y semejanza del cromosoma III de la levadura (Saccharomyces cerevisiae), un organismo vivo complejo utilizado desde hace siglos para fabricar el pan. Pero también es uno de los organismos preferidos por los biólogos para estudiar el ADN. Aunque cueste creerlo las levaduras se asemejan a los humanos. La ventaja es que sus células son más accesibles que las humanas, su estudio no plantea problemas éticos. Este hongo tiene 6.000 genes frente a los 100.000 del ser humano, por eso fue el primer organismo vivo complejo cuyos genes fueron descifrados en su totalidad.

Los investigadores solo han sintetizado uno de los 16 cromosomas de la levadura, pero es el camino hacia la construcción de un genoma completo de la levadura. Sería el primer organismo complejo sintetizado en el tubo de ensayo. Este genoma podría servir no sólo como una herramienta de gran versatilidad para la producción de sustancias comerciales, sino que también podría ayudar a los investigadores a aprender más sobre la biología del genoma, incluyendo cómo se construyen los genomas, cómo están organizados y lo que les hace funcionar.

Letras genéticas

El genoma de la levadura comprende 12 millones de nucleótidos o letras genéticas, ensartados en un orden particular. El grupo de Jef Boeke y Narayana Annaluru se centró en el cromosoma III que comprende más de un 2,5% de estos nucleótidos. Utilizaron software para hacer pequeños cambios en él; sobre todo, para eliminar algunas de las regiones repetitivas y menos utilizadas de ADN entre los genes. Luego construyeron una versión real del cromosoma encadenando uno a uno los nucleótidos, los ladrillos químicos que construyen los genes. En el proceso, los científicos no se limitaron a copiar de la Naturaleza. Introdujeron una larga lista de cambios, eliminando e insertando pequeñas secuencias de ADN en sitios clave. El objetivo es crear cromosomas con diferentes propiedades, diferentes a la copia original para conseguir diferentes aplicaciones o propiedades.

Después de este esfuerzo, los investigadores colocaron sus cromosomas artificiales en células de levadura viva y pusieron a prueba su capacidad para crecer en diferentes nutrientes y en diferentes condiciones. En cada caso, la versión equipada con un cromosoma sintético funcionó como cualquier levadura.

Los frutos que ahora se publican son el resultado de un trabajo de siete años en el que el investigador principal se vio obligado a recurrir a 60 estudiantes de Biología. Estos trabajaron en el proyecto 'Construye un genoma'. Gracias a ellos Boeke, que había intentado sacar adelante el trabajo con una compañía privada, pudo dar forma a su proyecto.

El famoso syn III solo es el primero de los 16 cromosomas de la levadura. Ahora toca sintetizar al resto. El plan ya está en marcha y forma parte de un programa internacional llamado Sc 2.0 en el que trabajan investigadores de China, Estados Unidos, Singapur, Australia y el Reino Unido. En el nombre del proyecto, Sc es por el nombre científico de la levadura de la cerveza. El 2.0 es una forma de remarcar cómo tecnología y vida cada vez se asemeja más.