Frankenstein y los modernos Prometeos

“¿Acaso te pedí, Hacedor mío, que de mi barro moldearas

a un hombre? ¿Solicité acaso que me sacaras de la oscuridad?”

John Milton, Paraíso perdido

El rostro del homo sapiens vestido con camisa azúl y traje oscuro refleja una seriedad profesional. Si su rostro estuviera esculpido en piedra pensaríamos inmediatamente que se trata de un filósofo de la antigüedad, cuya mirada congelada en el tiempo nos trasmite los secretos arduamente extraídos a través de la disciplinada experimentación y observación de los fenómenos naturales. En lugar de contar con una placa que indique su nombre al pie del busto de piedra —estos son tiempos modernos— a su espalda se lee su nombre subrayado con cuatro colores que representan las cuatro bases químicas que constituyen al ADN: “J. Craig Venter Institute”. Después de una breve pausa en la que se asegura que todo está listo para dar inicio a la rueda de prensa, el científico y empresario inscribe su nombre —y el de sus colaboradores— en los libros de historia:

Hoy estamos aquí para anunciar la primera célula sintética, una célula creada comenzando con el código digital en la computadora, construyendo el cromosoma a partir de cuatro botellas de químicos^[1] ensamblando ese cromosoma en levadura, trasplantándolo a una célula bacteriana receptora y transformando esa célula en una nueva especie bacteriana. Por lo tanto esta es la primera especie autorreplicante que hemos tenido en el planeta cuyo padre es una computadora. También es la primera especie que tiene su propio sitio web codificado en su código genético.

El anuncio de Venter ocurre el 21 de mayo de 2010 y, contrario al imaginario creado alrededor de Frankenstein de Mary Shelley, a la rueda de prensa no se han dado cita los relámpagos tormentosos ni los cables encargados de transmitir la “chispa de la vida” a la criatura, ni tampoco la atmósfera steampunk devenida en altar al ego del científico que exclama con ojos febriles “¡Vive! ¡Vive!”. No hay teatralidad sino un arduo camino de ensayo y error de su equipo de trabajo —el “Yo” elevado al “Nosotros”, contrario al trabajo insular y paranóico de Victor Frankestein— de por lo menos quince años. El aspecto de la nueva creación tampoco daba pie a describirlo como “un ser que ni el propio Dante habría podido concebir”; todo lo contrario: las dos colonias de bacterias —dos círculos perfectos— mostradas en la rueda de prensa poseían un azul que apaciguaba cualquier señal de alerta en nuestro cerebro; sólo un par de colonias bacterianas flotando en una caja de Petri, capaces de replicar un código escrito en una computadora…

El doctor Venter no es ningún novato en la obtención y divulgación de resultados científicos de alto impacto en biología molecular. En el 2000, Venter lideró al equipo del sector privado que secuenció por vez primera el genoma humano con una novedosa técnica de secuenciamiento. La técnica resultó tan exitosa que el presidente Bill Clinton tuvo que intervenir para conciliar los ánimos competitivos entre Venter y el co-descubridor de la estructura del ADN, James D. Watson (1920-2025, premio Nobel de Fisiología o Medicina 1962), líder del esfuerzo gubernamental por secuenciar el genoma humano para convenir en un acuerdo de colaboración mútua.

En 1995, la técnica de secuenciación desarrollada por Venter y colaboradores permitió obtener, por primera vez en la historia de la biología molecular, el genoma completo de dos organismos: Haemophilus influenzae (bacteria responsable de la meningitis) y Mycoplasma genitalium (bacteria de transmisión sexual que reside en el tracto urinario). Este hito constituyó el punto de partida para el proyecto de la primera célula sintética, ya que el genoma de M. genitalium posee el genoma más pequeño entre los organismos vivos capaz de autorreplicarse. Lo anterior llevó a Venter a preguntarse si podría crearse un organismo vivo con un genoma aún más pequeño. La idea era “silenciar” secciones del genoma y verificar si el organismo aún podía replicarse; es decir, identificar qué secciones del genoma eran estrictamente necesarias para que el organismo funcionara. Demostrar experimentalmente esta idea también ayudaría a entender qué hace que un organismo esté vivo; o en otras palabras, Venter se preguntaba lo mismo que Frankenstein: “¿Cuál era la naturaleza del principio de la vida?”.

En 2007, Venter y su equipo publicaron un artículo que les confirió un entendimiento más profundo sobre cómo funciona la vida y el papel del ADN: “Trasplante de genoma en bacterias: cambiando una especie en otra”. Lo que lograron fue transferir el ADN completo de una especie (Mycoplasma mycoides) a otra (Mycoplasma capricolum), comprobando que al replicarse ésta última, había comenzado a producir únicamente el ADN de la especie transferida (M. mycoides): lograron transformar una especie en otra partiendo desde el ADN, como si éste fuera el software o programa que la especie receptora debía ejecutar para transformarse en otra.

La elección de M. mycoides como donante, es decir, la bacteria a trasplantar en M. capricolum, se debió a que crece o se divide más rápido (cada 60 minutos en comparación con los 100 minutos que le toma a M. capricolum); su genoma es más grande y por ende más fácil de identificar en pruebas de laboratorio; los plásmidos (por ejemplo, pequeñas moléculas de ADN) de M. mycoides sí pueden crecer en M. capricolum, pero no a la inversa.

En el camino para hacer viable las transferencias de material genético, hallaron que si se hacían crecer las células de M. capricolum en un ambiente ligeramente ácido la apariencia de la célula se tornaba alargada y delgada, en lugar de su típica forma ovoide, haciéndola más permeable porque la célula está “relajada”, ayudando al proceso de trasplante del genoma. Otra observación importante一el diablo está en los detalles一fue el uso de polietilenglicol, el cual cumplió con dos funciones: aumentar la permeabilidad de las membranas de las células de M. capricolum y proteger el ADN a trasplantar conforme atravesaba la membrana. La pureza del polietilenglicol fue clave en el proceso; al equipo del laboratorio les llevó semanas darse cuenta de ello.

Habiendo establecido un método viable para el trasplante de genomas completos entre ambas especies de bacterias, el siguiente paso consistió en copiar o digitalizar el genoma de M. mycoides, sintetizarlo —una compañía se encargó de producir la secuencia de ADN en porciones, como si se tratara de una impresora de cuatro “tintas químicas”: A, C, G y T—, construirlo en el orden adecuado con la ayuda de levadura y, finalizado este proceso, transplantarlo en las células de M. capricolum en un medio de cultivo específico. El resultado: colonias de M. mycoides sin atisbo de código genético perteneciente a M. capricolum. El control sobre estos procesos debía ser perfecto; un solo error en una “letra” del código era la diferencia entre la vida (capacidad para replicarse) o la muerte (sin posibilidad de funcionamiento y replicación) de M. mycoides.

Para asegurarse de que el código genético que estaba siendo replicado después de la transferencia en la bacteria huésped era en efecto el diseñado en la computadora, el equipo de Venter codificó texto o “marcas de agua” (watermarks) en el genoma: a cada símbolo del abecedario inglés —incluyendo números y caracteres especiales—, los científicos le asociaron uno de los 64 tripletes de nucleótidos o codones. De esta manera, se escribieron tres “marcas de agua”: la primera incluía los nombres de los institutos y científicos involucrados en la creación de la primera célula sintética, además de un correo electrónico donde se te invitaba a escribir para demostrar que habías decodificado “el mensaje” dentro de la secuencia de ADN; las restantes tres “marcas de agua” contenían citas acordes al hito científico, provenientes de la literatura o de científicos ilustres. Destaca la cita del premio Nobel de Física 1965, Richard Feynman: “Lo que no puedo crear, no lo puedo entender”. 

Pero, ¿realmente ha sido así? Shelley nos advierte cómo las cosas pueden salir mal cuando el ingenio científico se desboca: los hombres de ciencia podrían terminar siendo sobrepasados por su propia creación. La criatura de Frankenstein lo ejemplifica al exclamar: “Tú eres mi creador, pero yo soy tu amo”. Quizá por eso el equipo de Venter creó algunas válvulas de seguridad asegurándose que los organismos sean dependientes de nutrientes específicos o de que algunos genes suicidas entren en acción una vez el organismo se encuentre fuera de un medio ambiente controlado como un laboratorio.

Lo que promete Venter (y seguidores) es un futuro donde la biología es digital, editable —por homo sapiens, IA, u otras formas de homo sapiens, ¿por qué no?—, transmisible a la velocidad de la luz y sintetizada a partir de cuatro botellas de químicos —A, C, G, T— en cualquier parte del mundo o del Sistema Solar, si dejamos volar un poco la imaginación. 

A más de dos siglos que Shelley señaló con su obra Frankenstein los posibles escollos subyacentes en el mar del conocimiento, el canto seductor de poseer los medios para llevar a la práctica ese conocimiento, Michael Crichton —el moderno Mary Shelley, según Venter—, dotó de un nuevo traje a Frankenstein al regresar de la extinción a los dinosaurios, cortando y pegando trozos de ADN en lugar de carne, recalcándonos que, si bien todo el mundo ama a los dinosaurios, no todos aman la responsabilidades y las consecuencias de tener uno.

Martín Méndez

Doctor en Ciencias Aplicadas por el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A. C. (IPICYT), entusiasta de la divulgación científica y la innovación.

^[1] Adenina, citosina, guanina y timina; los compuestos químicos que forman las bases del ADN y abreviados comúnmente por sus iniciales: A, C, G, y T.