Aparelho para decidir a evoluçom

Maquina da evoluçom

Cuando Craig Venter, el padre del genoma humano, anunció en mayo de 2010 la creación del primer organismo sintético, cuyo genoma había sido creado a partir de cuatro botes de productos químicos, el propio científico ya advertía que sería una "potentísima herramienta para decidir qué queremos hacer en el campo de la Biología". En aquella ocasión él y su equipo habían logrado fabricar en el laboratorio el ADN completo de la bacteria 'Mycoplasma mycoides' e introducirlo en otra célula recipiente de otra especie llamada 'Mycoplasma capricolum'.

Maquina extranha

Ahora, un año y medio después, comienzan a vislumbrarse las primeras aplicaciones de la técnica inventada por Venter. Un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins ha diseñado desde cero por primera vez un brazo de uno de los 16 cromosomas de la levadura 'Saccharomyces cerevisae' y lo ha incorporado con éxito en un organismo vivo. De esta forma, los científicos han desarrollado una herramienta que les permitirá reorganizar el material genético de la levadura y diseñar en el futuro organismos con las necesidades genéticas de los científicos.

De forma resumida se puede decir que Craig Venter inventó la técnica para crear organismos sintéticos y el equipo de la Johns Hopkins, dirigido por Jed Boeke y cuya investigación acaba de ser publicada en la revista 'Nature', ha desarrollado la primera forma de utilizarla en un laboratorio. Pero la importancia del trabajo no queda sólo ahí. El salto entre un organismo procariota, la bacteria 'fabricada' por Venter, y otro eucariota, la levadura es enorme. El primero sólo tiene un cromosoma circular que está desnudo, desprovisto de núcleo celular. En cambio, la levadura posee 16 cromosomas encerrados en un núcleo eucariótico, como el de las células humanas.

Diseño de genomas para fabricar vacunas

"Hemos creado una herramienta de investigación que, no sólo nos permite conocer más sobre la biología de la levadura, sino que también ofrece la posibilidad de que algún día el diseño de genomas para fines específicos, como la fabricación de nuevas vacunas o medicamentos", explica Jef Boeke, director del Centro de Análisis Biológico de la Universidad Johns Hopkins.

La levadura es el chico para todo en la investigación biotecnológica moderna. Es, probablemente, el organismo con un núcleo más estudiado del planeta. "Ya se usa para todo, desde la medicina a los biocombustibles", dice Boeke. Por ese motivo se convirtió en el objetivo de su equipo.

En la propia investigación el equipo de Boeke explica que el objetivo era diseñar un organismo de máxima utilidad para los investigadores. Por ello, escriben, se definen tres reglas básicas: el producto no puede poner en peligro la supervivencia de la levadura; debe ser lo más eficaz posible y tiene que contener flexibilidad genética y facilidad para el cambio.

Simular la evolución

Precisamente pensando en esta tercera regla, los investigadores diseñaron e introdujeron un sistema para inducir la evolución llamado SCRaMbLE (revuelto o barullo, en inglés, y acrónico de Evolución Mediada por la Modificación y Reordenación del Cromosoma Sintético). Y esa es la gran diferencia que separa el cromosoma diseñado por los científicos del cromosoma 9 natural.

"Hemos desarrollado el SCRaMbLE para poder apretar el gatillo de la mutación", explica Jef Boeke. "Hacemos que el cromosoma sintético se reorganice a sí mismo e introduzca cambios similares a los que podrían suceder durante la evolución, pero sin tener que esperar mucho tiempo".

¿Para qué puede ser útil un sistema como éste? "Para cambiar varias cosas a la vez", dice Boeke, "lo que supone un anatema para los científicos experimentales que tradicionalmente cambian sólo una variable cada la vez. La Naturaleza nunca está tan bien controlada", dice.