BIOLOGÍA SINTÉTICA Podría usarse para fabricar mejores fármacos
EL NUEVO ALFABETO GENÉTICO
Desde que la vida surgió en la Tierra hace más de 3.500 millones de años, los organismos han almacenado la información que los define como seres vivos y permite que se reproduzcan utilizando un alfabeto universal de cuatro letras en su ADN. La evolución ha modelado las formas de vida a su antojo, pero el código genético ha permanecido invariable durante ese tiempo en todos los seres vivos, sin excepción. Pero, el ser humano ya tiene en sus manos la posibilidad de alterar incluso este principio básico.
Un equipo de investigadores de Estados Unidos acaba de crear el primer organismo vivo capaz de realizar sus funciones y reproducirse con normalidad con un nuevo alfabeto genético. El código usado contiene las cuatro letras que componen de forma natura el ADN -Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) y Citosina (C)- más dos nuevas letras fabricadas en un laboratorio que no existene en la naturaleza: d5SICS y dNaM (llamémoslas X e Y).
Los pares de letras -llamadas bases nitrogenadas y, por tanto, las parejas, pares de bases- son las piezas básicas del ADN en cualquier forma de vida y siempre se unen de la misma forma para formar la doble hélice: A con T y C con G. Según los autores del trabajo publicado hoy en Nature, la incorporación en el alfabeto genético de el nuevo par de bases sintéticas (X-Y) abre una puerta hacia la producción de organismos que puedan utilizarse de forma industrial para fabricar nuevos nanomateriales, fármacos, antibióticos y vacunas más eficaces o para mejorar los procesos químicos de industrias como la farmacéutica.
La información contenida en el ADN de cualquier ser vivo es leída por una maquinaria presente en las células para producir otra molécula llamada ARN, que a su vez permite producir las proteínas que componen las estructuras biológicas, tales como los músculos o el pelo, por ejemplo. Igual que los pares de bases son los ladrillos del ADN, las proteínas están formadas por aminoácidos y la combinación de tres pares de bases contiene la información para fabricar un aminoácido. Pues bien, la nueva incorporación de un par de bases sintético permite a la célula -en este caso una bacteria muy usada como modelo de laboratorio llamada Escherichia coli- aumentar la cantidad de aminoácidos que puede fabricar de 20 con el ADN natural a 172 en la nueva célula semi-sintética.
«Es como si tratas de escribir un libro con tan solo cuatro letras», explica el autor principal del trabajo, Floyd Romesberg, del Departamento de Química del Instituto de Investigación Scripps de California (EEUU) en una entrevista ofrecida por la revista Nature. «Si usas más letras podrás inventar nuevas palabras, encontrar nuevas formas de usarlas y serás capaz de contar historias más interesantes», asegura.
Para los expertos en Biología Sintética las posibilidades de cara al futuro son enormes. «Un organismo semi-sintético permite incluir más información en el ADN de la que es posible almacenar con los sistemas naturales», afirma Romesberg. «Usando sólo un par de bases más en el ADN podemos obtener más aminoácidos de los que probablemente podemos utilizar», dice Romesberg.
Esto limita ya de alguna forma la cantidad de nuevas letras genéticas que se pueden incorporar a un organismo, pero existe la posibilidad de crear organismos con genomas totalmente sintéticos. No obstante, el investigador principal se muestra tajante en este sentido: «Eso nunca va a ocurrir».
Ross Thyler y Jared Ellefson, del Centro de Sistemas y Biología Sintética de la Universidad de Texas en Austin (EEUU), destacan las posibilidades futuras de esta técnica en un artículo que acompaña a la investigación. «El hallazgo de Watson y Crick del apareamiento de las bases en el ADN ofreció un mecanismo para la genética, pero ahora la genética ofrece inexorablemente un mecanismo para una mayor diversidad biológica, y también el potencial para construir un mejor futuro biológico», comentan los investigadores.
ES VIDA Y ES CIENCIA 