Los científicos han tenido éxito en la creación del primer organismo con ADN “extraterrestre”. En el ADN normal, que se puede encontrar dentro de los genes de todos los organismos, las hebras individuales de la doble hélice se unen entre sí con cuatro bases, conocidas como T, G, A y C. En este nuevo organismo, los investigadores añadieron dos nuevas bases, X e Y, la creación de una nueva forma de ADN que (hasta donde sabemos) nunca ha ocurrido después de miles de millones de años de evolución en la Tierra o en otros lugares del universo. Sorprendentemente, el organismo extraterrestre semi-sintético continuó reproduciéndose normalmente, preservando el nuevo ADN ajeno durante la reproducción. En el futuro, este avance debería permitir la creación de organismos altamente personalizados – bacterias, animales, seres humanos – que se comporten de manera extraña y maravillosa a las que el mundano ADN de base-cuatro nunca permitiría.
Este importante estudio, de 15 años de elaboración, se llevó a cabo por científicos del Scripps Research Institute y publicado en la revista Nature [doi:10.1038/nature13314 - "Un organismo semi-sintético con un alfabeto genético ampliado"]. En el ADN normal, dos cadenas separadas están entrelazadas en una doble hélice. Estos hilos están conectados entre sí a través de cuatro bases diferentes, adenina (A), timina (T), citosina (C), y guanina (G). A siempre enlazado con T y C siempre enlazado con G, la creación de un “lenguaje” bastante simple de pares de bases – ATCGAAATGCC, etc. Se combinan unas pocas docenas de pares de bases juntas en una larga cadena de ADN y a continuación tiene un gen, que dice al organismo cómo producir una proteína determinada. Si se conoce la secuencia de letras bajo una de las cadenas de la hélice, siempre se sabrá cual será otra letra. Esta “complementariedad” es la razón fundamental por la que una hélice de ADN puede dividirse por la mitad, y luego tener la otra mitad perfectamente recreada. Sencillamente, acabo de explicar en unas 150 palabras dos de los procesos más vitales de toda la vida que conocemos.
En este nuevo estudio, los científicos de Scripps encontraron un método de inserción de un nuevo par de bases en el ADN de una bacteria e.coli. Estas dos nuevas bases están representadas por las letras X e Y, pero los productos químicos reales son bastante crípticos “d5SICS” y “dNaM.” Un estudio in vitro(tubo de ensayo) anterior había demostrado que estos dos productos químicos eran compatibles con las enzimas que dividen y copian el ADN. “Ni siquiera se nos ocurrió entonces que podíamos moverlo hacia un organismo con este par de bases”, dijo Denis Malyshev, primer autor del trabajo. Afortunadamente, estaba equivocado.
Merece la pena leer el estudio completo de Nature si desea los pequeños detalles, pero aquí está la versión corta. En primer lugar, los científicos modificaron genéticamente una bacteria e.coli para que aceptara los nuevos productos químicos (d5SICS y DNAM) a través de la membrana celular. Entonces se insertó un plásmido de ADN (un pequeño bucle de ADN) que contenía una sola base par XY en la bacteria. Mientras los nuevos productos químicos estaban disponibles, la bacteria continúo reproduciéndose normalmente, copiando y pasando el nuevo ADN, plásmido alienígena y todo. En el estudio, este proceso parece haberse llevado a cabo sin problemas durante casi una semana.
Por ahora, la base par XY no hace nada; sólo se asienta en el ADN, a la espera de ser copiada. De esta forma, podría ser utilizada como almacenamiento de datos biológicos – que, como ya hemos dicho anteriormente, podría dar lugar a cientos de terabytes de datos que se almacenaría en un solo gramo de ADN sintético, extraterrestre. Floyd Romesberg, quien dirigió la investigación, tiene planes mucho más ambiciosos. “Si usted lee un libro que fue escrito con sólo cuatro letras, no será capaz de contar muchas historias interesantes”, dice Romesberg. “Si se te dan más letras, usted puede inventar nuevas palabras, usted puede encontrar nuevas formas de utilizar esas palabras y es probable que pueda contar historias más interesantes.”
Ahora su objetivo es encontrar una manera de conseguir que el ADN alienígena en realidad haga algo, como la producción de aminoácidos (y así las proteínas) que no se encuentran en la naturaleza. Si Romesberg y compañía pueden romper esa nuez, entonces pronto sería posible diseñar células que produzcan proteínas que se redirijan a las células cancerosas, o aminoácidos especiales que ayuden con la microscopía fluorescente, o nuevas terapias de medicamentos/genes que hagan cosas extrañas y maravillosas. (Leer: ¿Qué es el transhumanismo, o qué significa ser humano?)
En última instancia, puede incluso ser posible crear un organismo totalmente sintético con ADN que contenga docenas (o cientos) de diferentes pares de bases que pueda producir una casi infinitamente compleja biblioteca de aminoácidos y proteínas. En ese punto, básicamente estaríamos reescribiendo unos cuatro mil millones de años de evolución. Los organismos y las criaturas que se derivarían serían irreconocibles, y serían capaz de … bueno, casi cualquier cosa que un chiflado vestido con bata blanca pudiera soñar.
