Biología Sintética ¿Y COMO SE MODIFICAN O SE GENERAN NUEVOS ORGANISMOS VIVOS?

...

El término biología sintética describe, en términos generales, las líneas de investigación, en el ámbito de las ciencias de la vida interesadas en la síntesis de partes de sistemas biológicos o en la construcción de modelos de sistemas biológicos diferentes de los que existen en la naturaleza. Esta técnica abarca diferentes abordajes: bioingeniería, genómica sintética, protocélulas y la biología molecular artificial (no natural).

La bioingeniería se basa en la concepción y generación de nuevas vías metabólicas y de regulación; la genómica sintética pone de manifiesto otro aspecto de la biología sintética, es decir, la creación de organismos con un genoma químicamente modificado o un genoma mínimo. Por otro lado, el objetivo de los científicos que investigan en el sector de la biología sintética ligado a las protocélulas es construir células artificiales in vitro. El abordaje de la 'biología molecular no natural (artificial)' tiene como objetivo sintetizar "nuevas formas de vida", por ejemplo, nuevos tipos de ácidos nucléicos o un código genético diferente.

En el referido trabajo publicado por (Science (2010)) el genoma de la bacteria no fue apenas modificado, por adición de ningún gen (lo que se hace desde hace mucho tiempo, como en el caso del colibacilo productor de insulina humana), sino sustituido por completo por otro genoma sintético -lo que resulta radicalmente nuevo-; por tanto, el ADN insertado no era el de otra bacteria, sino obtenido en el tubo de ensayo mediante el ensamblaje deliberado y ordenado de bloques de secuencias (lo que no se había conseguido hasta ahora).

De hecho, se pueden prever enormes progresos en esta área que permitan mejorar y ampliar las posibilidades ya existentes de "domesticar" bacterias o incluso seres multicelulares, convirtiéndolos en productores de sustancias con interés terapéutico (citostáticos, inmunomoduladores, vacunas, antibióticos, etc.) o comercial (materias primas, hidrocarbonatos, combustibles...).

¿Y COMO SE MODIFICAN O SE GENERAN NUEVOS ORGANISMOS VIVOS?

Para explicar en una forma más entendible para todos, esto se hace mediante el diseño y la combinación de bloques biológicos, imaginemos que son bloques como los de Lego, y cada biobloque representa una función, podemos diseñar un biobloque que, al ponerlo en una célula genere el color rojo, que genere el olor a una fruta (plátano) o que genere hemoglobina, (la de la sangre).

Todos los biobloques están hechos de ADN, que es el material en que se guarda la información genética, y son fáciles de combinar unos con otros.

Entonces un investigador, hace 10, 100, 10 mil biobloques, y los comparte con la comunidad, y cada usuario los toma y, los usa para crear sus propios organismos, con la función que desea.

Pero no solo los usa, también los modifica, los combina, les da otros usos. Puede crear.

Y lo más maravilloso para quienes nos apasiona la complejidad de la biología es que funciona.

Ahora que tenemos una bolsa llena de funciones encerradas en biobloques, ¿qué hacemos?

¡jugamos!, armamos, desarmamos, ponemos, sacamos, reciclamos.

Los biólogos sintéticos vienen hacer recicladores seriales, que reutilizan y combinan bloques biológicos, para hacer organismos con funciones a medida.

Esto puede generar un poco de miedo.

LA NUEVA FRONTERA DE LA BIOTECNOLOGIA: genomas sintéticos y microrganismos no naturales

El (re)nacimiento de la biología sintética y la posibilidad inmediata de diseñar cromosomas a la carta a cargo de microorganismos no enteramente naturales y con genomas producidos químicamente reaviva, en cierta medida, los debates que han tenido lugar desde los años setenta hasta finales de los noventa acerca del impacto ambiental de las tecnologías del DNA recombinante. Un tema actual de gran preocupación sería qué riesgos implican para la salud y el medio ambiente, qué podría ocurrir mediante la liberación accidental o consciente de los microbios que llevan genomas sintéticos. Este artículo aboga por enmarcar esta cuestión en la ya extensa historia y la riqueza de datos sobre el diseño, ejecución y estudios de riesgo realizados en Estados Unidos y la Unión Europea sobre los microorganismos modificados genéticamente (GEMS) destinados a la biorremediación in situ en condiciones no contenidas.

El comportamiento de agentes de ese tipo proporciona unos antecedentes adecuados que permiten hacer frente a las incertidumbres planteadas por los nuevos microbios sintéticos que están a la vista.

Sobre esta base, es poco probable que nos enfrentemos, al menos en los próximos 10-15 años, a nuevas preguntas sobre seguridad que no hayan sido ya tratadas antes, con respecto a las tecnologías tradicionales sobre DNA recombinante y su uso en ingeniería genética. La sorprendente homeostasis de las comunidades microbianas naturales da a las bacterias modificadas o totalmente artificiales pocas posibilidades de prosperar como entidades libres en los ecosistemas naturales y juegan a nuestro favor en términos de contrarrestar y contener posibles riesgos. Además, el mayor peligro encarnado por los microorganismos no naturales (el que pudiesen evolucionar de forma impredecible) sería mucho más fácil de manejar que el de muchos microbios naturales. En este sentido, los genomas sintéticos y los microorganismos no naturales no solo son similares a las bacterias recombinantes, sino que además encarnan el auténtico (no metafórico) concepto de la ingeniería genética de los sistemas biológicos. (Lorenzo)

De lo natural a lo sintético

Los límites entre la biología sintética y la ingeniería genética varían considerablemente dependiendo de las definiciones más inclusivas o exclusivas que se dan a tales términos. (G.M., 2005)

Sin embargo, esta frontera es una importante referencia para la evaluación del riesgo, como la que está en juego en identificar nuevos factores y riesgos relacionados con la biología sintética que no se han reconocido en el pasado. Parte del problema deriva de un uso incorrecto del lenguaje y de la frecuente confusión entre la realidad y las metáforas empleadas para describir esta realidad. (V, Beware of metaphors: chasses and orthogonality in synthetic biology, 2011)

El término ingeniería genética es una fuerte metáfora que

...