El primer teletransportador biológico se encuentra en el laboratorio de Synthetic Genomics Inc. (SGI), ubicado en la planta baja de un edificio en San Diego, y parece un gran carro de equipo.
En realidad, este dispositivo es una colección de pequeñas máquinas y robots de laboratorio; conectados entre sí, forman un dispositivo grande. Es capaz de hacer algo sin precedentes, es decir, transmitir un código digital para imprimir virus.
En una serie de experimentos que entraron en su fase final el año pasado, los científicos de la SGI enviaron conjuntos de instrucciones genéticas desde otras partes del edificio para replicar automáticamente el ADN de los virus comunes de la influenza. De la misma manera, hicieron un bacteriófago funcional (un virus que infecta a las bacterias).
Aunque esta no es la primera vez que se crea un virus a partir de partes del ADN, es la primera vez que se crea un virus en modo automático, sin operaciones manuales.
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El dispositivo, denominado "convertidor de digital a biológico", se demostró en mayo. Hasta ahora, esto es solo un prototipo, pero en el futuro, tales herramientas podrían transferir información biológica desde el sitio de epidemias directamente a los fabricantes de vacunas o "imprimir" medicamentos personalizados a pedido directamente en la ubicación del paciente.
“Durante una década, hemos soñado con poder enviar por fax formas de vida”, dice Juan Henriquez de Excel Ventus, una firma de capital de riesgo que ha invertido en SGI. Él prevé una nueva revolución industrial basada en un "convertidor biológico-digital" de la misma magnitud que la revolución que una vez produjo el recolector de algodón.
Craig Venter, biólogo disidente que fundó Synthetic Genomics en 2005 (aunque ya no participa en sus actividades diarias), sugiere la posibilidad de transmisión interplanetaria de formas de vida.
“Lo discutió con Elon Musk”, dice Dan Gibson, vicepresidente de tecnología de ADN de SGI.
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Virus de la influenza
A diferencia de Craig Venter, que es famoso por sus grandes declaraciones y planes ambiciosos, Gibson es conocido entre los biólogos por su participación en la Asamblea de Gibson, una reacción que fusiona pequeños fragmentos de ADN obtenidos en un laboratorio en genes más grandes.
La impresora de ADN comercial BioXP 3200 de SGI se encuentra en el corazón del convertidor de digital a biológico. Cuando Gibson, en la oficina, envía un mensaje al convertidor, comienza a trabajar con productos químicos precargados. Enviaríamos ese mensaje desde cualquier lugar.
A finales de mayo, el equipo de Gibson reveló cómo utilizaron una impresora para crear ADN, ARN, proteínas y virus "automáticamente a partir de secuencias de ADN transmitidas digitalmente sin intervención humana".
El trabajo en el convertidor de digital a biológico comenzó en 2013, cuando SGI y el fabricante de medicamentos Novartis realizaron una prueba para ver si los datos de la epidemia de influenza podrían usarse para crear rápidamente virus semilla utilizados en la producción de vacunas.
La oportunidad de verificación llegó en marzo de ese año, cuando los chinos anunciaron una epidemia del virus de la influenza H7N9 y pusieron a disposición del público su secuencia de ADN. (La H y la N en el nombre del tipo de gripe se refieren a hemaglutinina y neuraminidasa, proteínas en la capa externa del virus que el sistema inmunológico humano reconoce). “Era Domingo de Pascua”, recuerda Gibson, “cuando recibí un correo electrónico que informaba sobre el pánico del virus en China. influenza aviar H7N9. Así que tuvimos la oportunidad de obtener la secuencia de ADN muy rápidamente.
Dos días después, sin acceso a las muestras, con solo secuencias digitales, SGI sintetizó los genes de las proteínas H y N en una impresora de ADN. Estas cadenas de ADN se enviaron a Novartis, donde crearon una cepa de virus que contenía nueva información genética para su producción. vacunas. Fue entonces cuando la idea de un convertidor de digital a biológico se hizo realidad, dijo Gibson. "Dije, ¿podemos ponerlo todo junto en una caja?", Recuerda.
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Gibson espera construir un negocio lucrativo con el dispositivo. “Imagínese”, dice, “que el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades Infecciosas de Atlanta descifre la información genética de un anticuerpo contra una enfermedad como el ébola, que amenaza con una epidemia. Este código se puede enviar a convertidores de todo el mundo y puede comenzar la producción del antídoto. Creo que será posible en un futuro próximo.
Problemas de error
Tan sorprendente como la capacidad de programar la vida y distribuirla de forma remota, la utilidad de la teletransportación biológica sigue siendo un tema de debate. Es importante acumular una pequeña reserva de virus semilla, pero es solo un paso hacia la producción de una vacuna en cantidades tangibles para todo un país. Los virus atenuados que se encuentran en las vacunas contra la gripe deben cultivarse en billones en huevos de gallina, un proceso cuidadosamente planificado que lleva seis meses.
“Las hebras de ADN producidas por el convertidor SGI todavía son propensas a errores o mutaciones aleatorias. Estas mutaciones serán inaceptablemente altas … para la producción de vacunas o productos farmacéuticos”, escribe David Evans, virólogo de la Universidad de Alberta.
Y, sin embargo, según Evans, "si bien hay poca novedad en cada paso, los pasos juntos para producir ADN funcional son bastante impresionantes … Resuelva el problema del error y tendrá un dispositivo que todos quieren".
Gibson dice que está buscando una solución al problema de error y también está tratando de reducir el convertidor a un tamaño aceptable. Ahora el dispositivo ocupa el volumen de un automóvil Fiat 500.
Panspermia
SGI aún no ha "impreso vida"; la mayoría de los biólogos no consideran que los virus estén vivos. Pero la empresa puede abordar esto. En 2016, SGI anunció la creación de una "célula mínima", una bacteria con el genoma más pequeño de todos, que podría servir como cinta de casete para registrar nuevas instrucciones genéticas. Dado que "la celda mínima es la forma de vida más simple", dijo Gibson, sería lógico intentar imprimirla.
Algunos defensores de la SGI, incluido Craig Venter, dejan en claro que la etapa final para la impresora de ADN será la transferencia de formas de vida entre planetas. En el escenario propuesto, una máquina, la creadora de hebras de ADN a partir de fragmentos, podría enviarse a Marte para obtener el código genético de cualquier forma viviente o cercana a ella.
Estos datos podrían luego transferirse a un convertidor en la Tierra que reconstruiría la forma de vida extraterrestre, posiblemente en un laboratorio de alta seguridad. Un grupo de empleados de la SGI trabajó brevemente con científicos de la NASA en el desierto de Mojave en 2013, probando varios aspectos de la teoría. “Cargamos el autobús con todo lo que necesitábamos, aislamos algunas de las muestras y las secuenciamos”, dijo Gibson.
Enviar información sobre la vida al espacio puede resultar incluso de mayor interés. Una teoría sobre el origen de la vida en la Tierra, conocida como panspermia, era que la vida fue traída por un meteorito o cometa. Enviar convertidores biológicos al espacio sería una especie de "venganza" de la humanidad, dice Juan Enríquez, al difundir aún más la vida.
“Quiero hacer algo fuera de este mundo: enviar algo así a Marte e imprimir combustible o imprimir parte de la atmósfera o nutrientes”, dice.
Esto plantea la cuestión de qué forma de vida o qué secuencia genética enviar primero. Craig Venter usó en secreto su propio ADN para la primera secuencia genómica humana, publicada en 2003.
Cuando se les preguntó si Venter iba a reproducir su genoma en otro planeta, Gibson y Enriquez respondieron lo mismo: "Sin comentarios".
Vadim Tarabarko
