Células que procesen como si fueran un PC

THE ECONOMIST

Otros le están pisando los talones al Dr. Craig Venter. Algunos tienen ideas diferentes respecto de cómo encarar la creación de vida. En la Universidad de Harvard, Jack Szostak trabaja en una célula mínima, cuyos componentes pueden ser diferentes de cualquier forma moderna de vida.

El Dr. Szostak está interesado en el origen de la vida y quiere desarrollar algo análogo a lo que imagina fueron las formas iniciales de ésta: un conducto, en el que pueda reproducirse un ciclo auto sostenido de reacciones químicas. En una célula moderna, como es el caso de una bacteria, las instrucciones del ADN son transcriptas a una molécula relacionada al ARN (ácido ribonucleico que contieje información genética para la síntiesis de las proteínas). Las moléculas mensajeras de ARN pasan esas instrucciones a estructuras conocidas como ribosomas (orgánulos complejos con decenas de proteínas y componentes de ARN) que las leen y producen las proteínas correspondientes. Todo el proceso involucra a muchas proteínas llamadas enzimas para que actúen como catalizadoras de las reacciones.

Muchos biólogos, entre ellos el Dr. Szostak, consideran que la vida tuvo una etapa inicial más simple en la que las diversas tareas que ahora realiza en ADN, el ARN y las proteínas, era hecha sólo por el ARN. Aún hoy, las moléculas de ARN no son sólo mensajeras, sino también toman y transportan los aminoácidos, que son lo bloques constructores de la proteínas. Asimismo, catalizan esas reacciones, al igual que lo hacen las proteínas. Por tanto, en principio, el ARN actúa como el material genético de la célula y como el mecanismo de auto ensamblado.

Si esta idea es correcta, resultaría posible convertir a una célula viva en una membrana para mantener las cosas en su lugar: ARN, ingredientes para más ARN y una fuente de energía. Esto viene en la forma de ATP, una molécula rica en energía, que es lo que las células modernas usan para transportar la energía desde donde es generada hasta donde es usada. El Dr. Szostak ya ha producido una serie de "ribozimas", como se conoce en la jerga científica a las partes catalizadas de ARN. Algunas tienen energía de ATP. Todavía no cuenta con un sistema para que puedan replicarse. Pero, esa es su meta.

La célula del Dr. Szostak, si se convierte en realidad, será muy diferente de la vida basada en proteínas y ADN que es conocida por los biólogos, aunque más primitiva que hasta una bacteria.

DIFERENTE. George Church, un colega del Dr. Szostak, que se desempeña en la Universidad de Harvard, sueña con hacer algo práctico que el Dr. Venter omitió: un ribosoma. El atajo tomado por Venter -utilizando una bacteria como cadáver- significa que la nueva bacteria desarrollada tiene que depender de ribosomas de su propio huésped muerto para generar las proteínas que describen su genoma. Tiene los genes con los cuales puede producir sus propios ribosomas, aunque, a medida que pase el tiempo lo hará, diluyendo el legado con el que comenzó. El Dr. Venter calcula que una vez que su creación llamada JCVI-syn1.0 haya tenido 30 divisiones, habrá desaparecido todo rastro de la célula original. Pero, eso no aborda el hecho de que las nuevas células dependieron desde el comienzo de genes de las viejas para comenzar a funcionar.

El Dr. Church trabaja enhacer los ribosomas desde cero. Ha logrado sintetizar todos los componentes de ARN, de una manera que, cuando son mezclados con proteínas naturales de ribosoma, forman ribosomas que funcionan. Hacer las proteínas desde cero es más difícil, debido a que su forma es crucial para su función.

El Dr. Church está enfocado principalmente en hacer herramientas. Estima que los ribosomas artificiales pueden ser formados para agregar nuevas capacidades a la biotecnología, como puede ser la productividad de proteínas más alta que en su versión natural. Ese es el punto máximo: tener el control práctico sobre lo que se puede hacer con la vida.

Otro abordaje práctico es el que sigue el investigador de la Universidad de Stanford, Drew Endy, quien quiere crear la vía para que las células procesen información genética de manera más parecida a cómo lo hace una computadora. Los PC están construidos a partir de componentes electrónicos (por lo menos en los tiempos anteriores a los circuitos integrados y chips de silicona) que pueden ser pedidos por ingenieros y entusiastas, usando un catálogo. Endy intenta armar un catálogo de componentes denominados bioladrillos, los que, al ser unidos, formarán "circuitos" biológicos útiles.

El enfoque de Endy de volver a implementar la vida muestra el deseo de un ingeniero de reemplazar la herencia indisciplinada de la biología con algo diseñado para encuadrar en los propósitos prácticos de un físico. Se verá si funciona.