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Biomedicina

La nueva hazaña de Venter: una máquina que 'teletransporta' virus a partir de su código digital

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El convertidor digital-biológico, como ya se lo conoce, ha logrado crear una secuencia genética del virus de la gripe a través de las instrucciones digitales publicadas en China. Si el proyecto avanza, podríamos llegar a enviar secuencias de vida a otros planetas

  • por Brian Alexander | traducido por Patricia R. Guevara
  • 07 Agosto, 2017

Parece un carrito de herramientas enorme pero, en realidad, es el primer teletransportador biológico y se encuentra en un laboratorio en el nivel inferior de un edificio de San Diego (EEUU), que ocupa la empresa Synthetic Genomics Inc. (SGI). En realidad, el dispositivo es un conglomerado de pequeñas máquinas y robots de laboratorio unidos entre sí para dar lugar a una gran máquina capaz de hacer algo sin precedentes: imprimir virus mediante código digital.

Los científicos de la SGI realizaron una serie de experimentos, que culminaron el año pasado, en los que enviaron al dispositivo una serie de instrucciones genéticas desde distintas partes del edificio. Con estos datos, consiguieron crear el virus de la gripe común utilizando el ADN. En otro ensayo, lograron producir un bacteriófago funcional, un virus que infecta las células bacterianas.

Crear estos agentes infecciosos microscópicos a partir de trozos de ADN ya se había conseguido antes, pero esta es la primera vez que se logra sin la intervención de manos humanas, de forma automática completamente.

El dispositivo, llamado "convertidor digital-biológico", salió a la luz el pasado mayo y de momento es un prototipo. Sin embargo, sus posibles aplicaciones son esperanzadoras: podría transmitir la información biológica de una enfermedad directamente desde donde ha brotado hasta los fabricantes de vacunas, e imprimir medicamentos personalizados en la propia cabecera de la cama de los pacientes.

El ejecutivo de Excel Ventures, empresa de capital de riesgo que ha invertido en SGI, Juan Enríquez, afirma: "Llevamos una década soñando con la posibilidad de enviar formas de vida por fax". El inversor imagina una nueva Revolución Industrial gracias al convertidor digital-biológico, como ya pasó con la desmontadora de algodón durante la Primera Revolución Industrial.

Según el renegado biólogo que fundó SGI en 2005 y que ya no participa a diario en sus actividades, Graig Venter, incluso será posible transmitir formas de vida entre planetas. Y el vicepresidente de tecnología de ADN de SGI, Dan Gibson, afirma que Venter ya "ha hablado con Elon Musk" sobre ello.

Virus de la gripe

A diferencia de Venter, conocido por sus alardes y grandes planes científicos, Gibson es frecuentemente subestimado. A pesar de ello, también es conocido entre los biólogos por el "Ensamblaje de Gibson", un método de clonación molecular que une pequeños fragmentos de ADN fabricados en laboratorio a otros genes mucho más grandes.

El corazón del convertidor digital-biológico es una impresora comercial de ADN, la BioXP 3200 de SGI. El proceso empieza cuando Gibson, sentado en su oficina (o en cualquier otra parte), envía un mensaje al convertidor y este comienza a trabajar utilizando productos químicos precargados.

A finales de mayo, el equipo de Gibson describió el uso de la máquina para crear ADN, ARN, proteínas y virus como "de manera automatizada a partir de secuencias de ADN transmitidas digitalmente sin intervención humana".

El desarrollo del convertidor comenzó a fraguarse en 2013, cuando SGI y la farmacéutica Novartis hicieron una prueba para investigar si se podían utilizar datos de brotes de gripe para construir de manera muy rápida las semillas de virus, a partir de las cuales se fabrican las vacunas.

En marzo de ese año llegó la oportunidad: las autoridades chinas informaron de las infecciones provocadas por la gripe H7N9 y publicaron en la red los datos de la secuencia de ADN del virus. (La H y la N en los tipos de gripe se refieren a la hemaglutinina y la neuraminidasa, proteínas de la capa exterior de los virus que el sistema inmunológico humano puede reconocer). Gibson recuerda: "Era domingo de Pascua cuando recibí un correo electrónico diciendo que la gripe aviar H7N9 estaba atemorizando China. Rápidamente, pudimos obtener la secuencia de ADN".

Dos días después, sin haber tenido acceso a ninguna muestra del virus y únicamente con las secuencias digitalizadas en la mano, la impresora de ADN de Gibson fue capaz de sintetizar los genes H y N. Después, estas cadenas de ADN se enviaron a Novartis, donde se utilizaron para generar reservas de virus que contenían la nueva información genética. Este tipo de microorganismos son los que se utilizan para producir vacunas. En ese momento, cuenta Gibson, la idea del conversor digital-biológico se volvió real. El experto recuerda: "Pensé: '¿No podemos integrar todo en una sola caja?'".

Gibson espera poder convertir el dispositivo en un negocio rentable. Se imagina un futuro en el que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en Atlanta (EEUU) puedan descifrar las instrucciones genéticas para anticuerpos contra enfermedades como el ébola, que amenaza con crear una epidemia. Ese código podría ser transmitido digitalmente a los convertidores en "cada hospital en cualquier rincón del mundo", que comenzarían a fabricar el antídoto. El responable asevera: "Creo que esto sucederá en un futuro no muy lejano".

Problemas de error

La capacidad de programar la vida y hacerla aparecer en diferentes lugares es asombrosa, pero la utilidad del teletransporte biológico todavía se está debatiendo. Sin duda, crear una pequeña cantidad de semillas de virus es importante, pero no deja de ser tan sólo un paso en la gran tarea de fabricar vacunas suficientes para un país entero. Los virus debilitados que se utilizan en las vacunas contra la gripe necesitan crecer en trillones de huevos de pollo, un proceso cuidadosamente planeado que requiere medio año. 

Además, las cadenas de ADN elaboradas por el convertidor de SGI aún contienen errores y mutaciones aleatorias. "La tasa de mutación sería inaceptablemente alta si se está tratando de fabricar vacunas o productos farmacéuticos", sostiene el virólogo de la Universidad de Alberta David Evans en un correo electrónico, y añade: "La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) obtendría una vaca".

Pese a esto, Evans indica que "aunque cada paso individual no aporta demasiada novedad, unir todos los avances para obtener ADN funcional es muy impresionante. Si se solucionan los errores, todo el mundo querrá ese dispositivo".

Por su parte, Gibson afirma que ya están trabajando en los índices de error, y también están intentado reducir el tamaño del convertidor a una escala más manejable. Ahora mismo ocupa el mismo espacio que un Fiat 500.

Panspermia

En realidad, la mayoría de biólogos no consideran a los virus como organismos vivos, así que, técnicamente, la SGI todavía no "ha impreso vida". Pero podrían conseguirlo. En 2016, la SGI anunció la creación de una "célula mínima", una bacteria con el genoma más pequeño existente y que podría servir como una especie de cartucho en blanco que pudiera aceptar nuevas instrucciones genéticas. Según Gibson, ya que la "célula mínima es la forma de vida más simple", sería lógico tratar de imprimir una.

Algunos de los partidarios de la SGI, incluyendo a Venter, insinúan que el objetivo final de una impresora de vida sería poder enviar formas vivas entre planetas. En tal escenario, podría mandarse una máquina de secuenciación a Marte que obtuviera código genético de cualquier forma de vida (o formas cercanas a la vida) encontrada allí. Esos datos podrían entonces transmitirse a un conversor situado en la Tierra que reconstruiría la vida alienígena, tal vez en un laboratorio de alta seguridad.

Un equipo de SGI pasó algún tiempo con científicos de la NASA en el yermo desierto de Mojave en 2013 probando aspectos de esta teoría. Gibson detalla: "Cargamos un autobús de investigación con todas las cosas que necesitábamos, aislamos algunas muestras y las secuenciamos".

El envío de datos de vida al espacio podría ser aún más interesante. Según la teoría de la panspermia, el origen de la vida en la Tierra es extraterrestre, y llegó a nuestro planeta desde un meteoro o un cometa. El envío de convertidores biológicos al espacio podría ser la manera de que la humanidad devolviera el favor originando la vida en otra parte, dice Enríquez. Y añade: "Quiero hacer algo fuera de este mundo: enviar una de estas cosas a Marte e imprimir combustibles, parte de una atmósfera o nutrientes", detalla.

Esto lleva al interrogante de cuál será la forma de vida o la secuencia genética que vaya primero. Venter, en secreto pero por todos sabido, utilizó su propio ADN como base para la primera secuencia de genoma humano de un individuo, publicada en 2003.

Cuando se les pregunta si Venter tiene ahora la intención de reproducir su genoma en otro planeta, Gibson y Enríquez contestan lo mismo: "Sin comentarios".

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