Definitivamente el ser humano ha dado un paso de gigante en este 2014: ha creado el primer cromosoma eucariótico totalmente artificial, de laboratorio.

Si el año 2013 fue genial y maravilloso para la ciencia, el 2014 ha empezado con una fuerza demoledora: de lo infinitamente grande (el universo) a lo muy pequeño (las células). Si hace poco los astrofísicos comunicaban que por fin habían sido capaces de captar el eco profundo de ondas gravitacionales del Big Bang inicial hace más de 13.000 millones de años, ahora viajamos a lo mínimo: científicos de varias universidades norteamericanas y europeas han logrado crear en un laboratorio el primer cromosoma eucaríótico, concretamente del hongo de la levadura usado para hacer pan, cerveza y combustibles fósiles. El consorcio liderado por Jef Boeke, director del Instituto de Genética de Sistemas de la Universidad de Nueva York, presentó su avance a la revista Science, que ha desgranado en detalle el mecanismo del experimento.

Punto primero para explicar lo que supone este avance: los organismos eucariotas somos nosotros, es decir, es la base celular que compone la fauna. Su estudio es fundamental en biología a todos los niveles, incluso en química o farmacia. Es la materia prima. El experimento final consistió en introducir en esa levadura un cromosoma sintético que puede, literalmente, corregir y mejorar a la propia obra natural. O cuando menos, modificarla. Esta fusión de naturaleza y tecnología podría revolucionar los biocombustibles, la farmacia o la genética, ya que abre la puerta a la creación de una forma de vida totalmente nueva. Para que se hagan una idea: el famoso “Parque Jurásico” sería totalmente imposible si no se diera este paso, y eso vale tanto para los dinosaurios como para cualquier especie extinguida. Neandertal incluido.

Hongo de la levadura

La llamada “biología sintética” es como la biónica, una ciencia relativamente reciente que intenta perfeccionar o, cuando menos, corregir determinado tipo de problemas. Por ejemplo enfermedades que acosan al ser humano, o las lesiones provocadas en el organismo por estas mismas patologías o por accidentes. Por eso la capacidad de recrear un cromosoma sintético en un laboratorio es tan importante. Es además el resultado de siete años de trabajo en varios centros de investigación que empezó con la síntesis y parcelación del ADN de esa levadura hasta completar un cromosoma.

Segundo punto: cromosomas y levadura. La levadura tiene cerca de 6.000 genes, un tercio de los cuales son idénticos a los del ser humano. Eso implica que la compatibilidad es muy grande y que es fácil trabajar con la levadura en el laboratorio. Los cromosomas son la base misma del trabajo con ese hongo: son paquetes de información genética comprimida en torno a una arquitectura que figura entre una de las grandes maravillas del universo por su complejidad. Tienen la capacidad de un sistema que permite que la información se copie y pase a la siguiente célula con total seguridad y sin que se rompa el contenido. Por comparación el ser humano tiene 23 cromosomas (somos quizás de los seres más complejos que existen), mientras que el hongo de la levadura apenas tiene 16. Hay cerca de mil millones de años de distancia evolutiva entre ambos. El experimento se centró en uno de ellos, el número 3.

Experimento en detalle

A grandes rasgos, los científicos han extraído el cromosoma número 3 natural del hongo y lo han sustituido por una versión sintética (SynIII) que imita las funciones desde una estructura artificial. Una pieza natural por otra. Puro trabajo de laboratorio. La imitación fue tan buena que permitirá recrear este sistema de extracción y sustitución de manera escalonada y cada vez más compleja en el futuro. Ya saben, ese “pequeño paso para el hombre y el salto gigante para la Humanidad”. Por ejemplo, para la fabricación de antibióticos. El hito que supone que una célula siga funcionando a pesar de tener una parte artificial es la verdadera genialidad. Porque es fundamental que funcione: de no haberlo hecho hubiera sido un fracaso. La célula mixta se comportó de la misma forma que lo haría una natural. No obstante, todavía es pronto para saber las complicaciones o implicaciones a largo plazo.

Entre las modificaciones realizada a ese cromosoma está la eliminación de material sobrante repetido por la Naturaleza, bien para que haya material de sobra para la copia genética o bien porque la evolución ha dejado eso ahí de forma residual, de la misma forma que el ser humano sigue teniendo dedos pequeños en los pies (no los necesita) o muelas del juicio (tampoco). Por eso el cromosoma sintético final, que de manera natural tiene 316.667 bases (es decir, las “letras” del ADN) pasó a tener sólo 273.871 bases, muchas de las cuales son añadidos artificiales. Y sigue funcionando.

Este nuevo sistema permitirá abrir un camino práctico en el campo de la medicina casi de forma inmediata: nuevos antibióticos más eficientes, hasta ahora logrados gracias a procesos de laboratorio con hongos. Pero a medio plazo podría ser aplicable a la fabricación de pan, cerveza… etc. Y también con vistas al futuro aparecen otro tipo de aplicaciones médicas, como la elaboración de anticancerígenos más desarrollados, que podría tener su primera versión totalmente artificial en los próximos años. Esto haría rozar a los científicos, como en el título, la capacidad “divina” para crear vida de la nada. Es decir, ‘Parque Jurásico’ sería una realidad. Pero eso ya es, por ahora, ciencia-ficción.