Hoy en día, obtener una célula humana gobernada por un genoma sintético está tan al alcance de nuestra tecnología como viajar a Alfa Centauri. Y no digamos ya un «ser humano de laboratorio», como se está publicando por ahí. Esto es hoy tan viable como fabricar los androides de la saga Alien, o los robots de Inteligencia Artificial. O para el caso, construir la Estrella de la Muerte.
Una célula de piel humana (queratinocito). Imagen de Torsten Wittmann, University of California, San Francisco / Flickr / CC.
Para quien no sepa de qué estoy hablando, resumo. A mediados del mes pasado, el New York Times divulgó la celebración de una reunión «privada» en la Facultad de Medicina de Harvard, que congregó a unos 150 expertos para debatir sobre la creación de un genoma humano sintético. Solo por invitación, sin periodistas y sin Twitter. Como no podía ser de otra manera, esto inflamó las especulaciones conspiranoicas en internet: los científicos quieren crear seres humanos «de diseño» al margen de la ley y la ética.
Pero para quien sepa cómo suelen funcionar estas cosas, todo tenía su explicación. Aún no se había hecho pública la propuesta formal, que era precisamente uno de los objetivos de la reunión, y que estaba en proceso de anunciarse en la revista Science. No es un caso de conspiración, sino de torpeza: los organizadores deberían haber imaginado cuáles serían las reacciones. Claro que tal vez era eso lo que buscaban; un poco de intriga con fines publicitarios nunca viene mal.
Por fin, la propuesta se publicó en Science el pasado viernes. El llamado Proyecto Genoma Humano – Escritura (PGH-escritura) nace con la idea de impulsar el progreso en la construcción de largas cadenas de ADN. Como dice la propia propuesta, «facilitar la edición y síntesis de genomas a gran escala».
El objetivo primario del PGH-escritura es reducir más de mil veces los costes de fabricación y ensayo de grandes genomas (de 0,1 a 100.000 millones de pares de bases) en líneas celulares en los próximos diez años. Esto incluirá la ingeniería de genomas completos en líneas celulares humanas y otros organismos de importancia en salud pública y agricultura, o de aquellos necesarios para interpretar las funciones biológicas humanas; es decir, regulación génica, enfermedades genéticas y procesos evolutivos.
La biología sintética marca una nueva era en la ciencia de la vida: después de descubrir, recrear para crear. Naturalmente, esto no implica que ya esté todo descubierto. Pero hoy ya conocemos lo suficiente, y disponemos de la tecnología necesaria, como para hacer lo que el género humano lleva haciendo cientos de miles de años: aprovechar los recursos disponibles para fabricar piezas con las que construir dispositivos. Y quien tenga alguna objeción a esta práctica, que apague de inmediato el aparato en el que está leyendo estas líneas.
Dado que en la célula todo procede del ADN, la biología sintética busca reinventar el genoma. En el primer escalón de esta ingeniería se encuentran las bacterias, organismos simples unicelulares, sin núcleo y con solo un pequeño cromosoma circular, una cinta de ADN unida por sus extremos.
Como conté hace un par de meses, un equipo de investigadores dirigido por el magnate de la biotecnología J. Craig Venter lleva varios años tratando de construir un cromosoma bacteriano cien por cien artificial que sea capaz de dar vida a una bacteria a la que se le ha extirpado el suyo propio. Este es un logro de enorme complejidad técnica, aunque hoy al alcance de la mano.
Pero de la célula procariota, como la bacteriana, a la eucariota, como las nuestras, el salto es cósmico. Nuestras células custodian su ADN en un núcleo enormemente complejo, donde el ADN está enrollado y vuelto a enrollar con la ayuda de unas complicadas estructuras empaquetadoras que lo condensan o lo descondensan según lo necesario en cada momento. Ya expliqué aquí que cada una de nuestras células contiene un par de metros de ADN. A lo largo del ciclo que lleva a la división en dos células hijas, cada cromosoma fabrica una copia de sí mismo, que luego se separa de la original para que cada célula resultante tenga su juego. Y esto para un total de 23 pares de cromosomas dobles. Frente a los 531.000 pares de bases de la bacteria de Venter, el genoma humano tiene unos 3.000 millones; es decir, es más de 5.600 veces más largo.
La idea de construir genomas humanos estaba ya presente antes incluso de lo que ahora tal vez deberá llamarse el Proyecto Genoma Humano – Lectura. En 1997 se publicó el primer microcromosoma humano sintético, un pequeño elemento construido a imagen y semejanza de nuestros cromosomas, con capacidad para añadirse a los normales de la célula. Así que la biología sintética humana lleva ya funcionando más de un par de decenios.
Claro que, por todo lo dicho arriba, la conclusión de muchos investigadores es que el sistema cromosómico humano es demasiado complejo como para que sea posible y merezca la pena recrearlo con nuestro conocimiento actual, por lo que la vía de los cromosomas sintéticos no ha prosperado demasiado. Hoy los esfuerzos se centran más en modificar que en crear: sustituir grandes fragmentos de ADN para corregir, mejorar o investigar. Un campo que lleva también décadas explorándose con diferentes herramientas y bajo distintos nombres, incluyendo el de terapia génica.
Así pues, nada nuevo bajo los fluorescentes del laboratorio. Nada en lo que no se esté trabajando ya en innumerables centros de todo el mundo, sin cornetas ni pregones. ¿En qué se basa entonces la novedad del proyecto? Lo que pretenden los investigadores es crear un marco que permita estructurar nuevas colaboraciones y concentrar recursos, para que sea posible sintetizar y manejar fragmentos de ADN cada vez más grandes. En un futuro no muy lejano, es concebible que se llegue a disponer de genotecas sintéticas (en el argot llamadas librerías, aunque sería más correcto hablar de bibliotecas) del genoma humano completo: todo el ADN de los 24 tipos de cromosomas humanos (22 autosomas, más el X y el Y) construido a partir de sus bloques básicos y repartido en trozos en diferentes tubitos, en un formato que permita utilizar grandes fragmentos como piezas de recambio.
Pero olvídense de la idea de una célula humana funcionando con un genoma «de laboratorio». Esto es ciencia ficción y continuará siéndolo durante muchos años. Y los replicantes son hoy algo tan lejano como Alfa Centauri. ¿Y por qué Alfa Centauri? No es un ejemplo elegido al azar. Mañana lo explicaré.
