Científicos crean la primera forma de vida inmune a los virus

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Avance sin precedentes en la biología. Ya se conocía cómo manipular el ADN, pero ahora es la primera vez que se puede modificar el comportamiento de las células para crear formas de vida distintas.

¿Qué pasaría si se crea una forma de vida inmune a cualquier tipo de virus o bacteria?

Un grupo de científicos del Reino Unido ha creado la primera forma de vida resistente a casi cualquier virus. Se trata de una bacteria Escherichia coli cuyo genoma ha sido literalmente reescrito para incluirle hasta 18.000 cambios que hasta ahora no existían en la naturaleza. El trabajo es la demostración de que la humanidad ha conseguido no solo comprender el código de la vida sino corregirlo de forma tan amplia que le permite crear vida sintética capaz de hacer cosas que ningún otro ser vivo puede lograr.

La naturaleza permite a los humanos moverse, leer, respirar, pensar. A los virus, desencadenar un círculo vicioso de replicación capaz de producir una terrible pandemia como la actual. Y a los microbios, generar formas de bloquear una infección viral. Una de las mayores barreras hacia la libre creación de formas de vida artificiales era que hasta ahora no se podían introducir cambios sustanciales en las proteínas “naturales”, claves en cualquier función vital.

El código genético

Pero el equipo de Jason Chin en el Consejo de Investigación Médica de Reino Unido se propuso demostrar que el código genético de un ser vivo se puede transformar de una forma tan profunda que dé lugar a una nueva especie invulnerable a cualquier virus. Para entender la importancia de su logro hay que recordar que todas las formas de vida de este planeta dependen de 20 ladrillos básicos con los que se construyen las proteínas: los aminoácidos. El genoma de una persona tiene 3.055 millones de letras, pero entre todas ellas hay 64 fragmentos más cortos, pero esenciales: los codones, que contienen las instrucciones para sintetizar los 20 aminoácidos conocidos.

En un estudio publicado en Science, el equipo de Chin demuestra cómo reescribir las secuencias de esos codones para que tengan dos funciones asombrosas. La primera es que son capaces de fabricar aminoácidos nuevos, artificiales e inexistentes hasta ahora en la naturaleza. La segunda es que los cambios ejecutados en el genoma de los microbios actúan como un “cortafuegos” contra la mayoría de virus bacterianos, pues inhabilita el funcionamiento de varios codones que los virus necesitan para secuestrar la maquinaria celular y ponerse a hacer copias de sí mismos, aniquilando a su huésped.

El potencial para crear nuevos fármacos y biomateriales

La E. coli es una auténtica factoría biológica de la que dependemos los humanos para fabricar fármacos y fermentar alimentos. Variantes modificadas de estos y otros microbios se usan en la producción de más de 600 fármacos, incluidos la insulina para los diabéticos y los fármacos anticoagulantes. Entre muchas otras variantes de diseño, hay una E. coli esencial para fabricar las nuevas vacunas de ARN mensajero contra el nuevo coronavirus.

Los científicos británicos ya habían demostrado cómo crear un microbio cuyo genoma es totalmente artificial. También que su técnica para reescribirlos y ampliarlos al gusto funciona en células de animales, y que incluso permite crear organismos con genomas artificiales, incluyendo moscas y gusanos.

Ahora han usado una técnica para introducir cambios a gran escala en la secuencia genética de las bacterias, llamada CRISPR-Cas9, que son como unas tijeras para cortar grandes fragmentos del genoma original. Luego, los sustituye por otras secuencias artificiales diseñadas previamente en un ordenador. Los resultados son sorprendentes: los científicos rocían a un grupo de bacterias artificiales con un cóctel de virus que aniquilaría a cualquier E. coli natural. Las bacterias artificiales resisten como si nada y además crecen más rápido. El trabajo muestra que los científicos han mejorado el código genético original de un ser vivo que era producto de millones de años de evolución natural.

Los cambios efectuados convierten la célula en un lugar incomprensible para un visitante externo, como un virus. El patógeno estará en una célula con un código genético alterado y, no podrá producir sus propias proteínas. Estamos superando la fase de plagio de genomas artificiales que resintetizan, simplifican o reordenan genomas naturales, y empezamos a tener genomas que contienen instrucciones totalmente nuevas.

Incluir muchos aminoácidos más al catálogo existente permitirá innumerables aplicaciones. Esto incluye “biopolímeros” que no existen en la naturaleza y, que pueden tener profundas implicaciones en muchas disciplinas, como la medicina y la ciencia de materiales.

Por Sarah Romero. Periodista de ciencia y tecnología