21/Dic/08!f>
|
Revista Axxón
Axxón en facebook
Lectores de Axxón en facebook
|
|
Biohackers: reventar y reinventar la biología desde los garajes
!t>
Vida artificial. La biología sintética puede ser la revolución tecnológica del siglo XXI
Los participantes del iGEM 2008 firmaron una
gran pizarra en el MIT de Boston, sede de la competición.
Cuando la prensa adorna los avances en ingeniería genética con referencias a replicantes o al doctor Moreau, los científicos sonríen, dudando incluso de la
misma validez del término ingenieril, más mediático que científico. "No se parece a ninguna forma de ingeniería", dice el científico Drew Endy, uno de los
grandes nombres en el actual caldo de cultivo de la biología sintética.
Replicantes y doctor Moreau son muestras de que el concepto de vida artificial o "ajustada a medida" no es novedoso,
pero sí su realidad técnica actual y el cariz de vanguardia que está
adoptando su cara sociológica. La biología sintética ha hecho un
híbrido con su media naranja, la informática, para alumbrar uno de los fenómenos
más curiosos e interesantes de los últimos años: los biohackers,
biotecnólogos con el sueño prometeico de robar a la naturaleza el secreto
de la vida y a los centros de investigación el poder para manejarla, crear
organismos hasta en un garaje y que todo ello sea abierto, compartido y público;
vida 2.0.
Todo comenzó con una humilde bacteria, el ser vivo al que más deben miles de
científicos, y ello gracias a dos de sus propiedades. Una, las bacterias pueden
cambiarse genes grabados "en un cassette" según el lenguaje de la época,
una cadena circular de ADN llamada plásmido. Dos, las bacterias cortan en trozos el ADN
de sus parásitos utilizando unas tijeras moleculares llamadas enzimas de
restricción, que cortan por una línea de puntos formada por secuencias
específicas de ADN.
Plásmidos y enzimas de restricción son la caja de herramientas básicas
de la biotecnología, que permiten poner, quitar, cambiar o guardar genes.
Después llegarían las librerías de genes y las máquinas
sintetizadoras de ADN, pero la bacteria intestinal Escherichia coli continúa
siendo el obrero biológico imprescindible.
Máquinas vivas
Con estas técnicas, la biología pasó de descubrir a inventar,
produciendo desde tomates transgénicos a vacunas. Pero la biología
sintética no se conforma con ajustar los elementos naturales. No quiere inventar,
sino recrear; romper el código natural y recrearlo, el primer escalón del
biohacker.
En este empeño surge un nombre, el del magnate de la ciencia J. Craig Venter.
En 2003, Venter construyó el primer genoma sintético de un virus. En 2008
ha culminado un logro más ambicioso, un cromosoma artificial de una bacteria. Ha
prometido que en 2009 conseguirá animar una célula zombi con este ADN de
laboratorio para crear el primer robot celular, abriendo la puerta a organismos
100% diseñados para producir combustibles o devorar contaminantes.
Pero ejemplos como el de Venter muestran que, lejos de la ingeniería, la
biología sintética aún es puramente artesanal. Tom Knight, un
veterano de la erupción tecnológica del Valle del Silicio (Silicon Valley)
reconvertido a la genética en el Instituto Tecnológico de Massachusetts,
quiere reemplazar esta alquimia por una tecnología que permita a los biohackers
armar sus creaciones como quien une bloques de código para confeccionar un programa
informático.
Knight impulsó el concepto de BioBricks (bioladrillos), piezas estandarizadas de
ADN que producen proteínas concretas y que se combinan entre sí como en
un juego de construcción para crear una bacteria a medida, capaz de emitir luz o
detectar arsénico en el agua. Knight anticipa una revolución: "Es la
tecnología que va a dirigir el nuevo siglo". Y todo según la filosofía
2.0, de libre acceso y en código abierto.
El registro de "piezas", una base de datos on-line que recopila los BioBricks ya
disponibles, crece continuamente gracias a la competición anual en la que participan
estudiantes de todo el mundo, aportando sus propios ladrillos al dominio público.
El iGEM (siglas en inglés de Concurso Internacional de Máquinas de
Ingeniería Genética), dirigido por el colaborador de Knight y ex programador
de Internet Randy Rettberg, ha reunido en su sexta edición a 84 equipos de 21
países.
Durante los tres meses de verano, trabajaron ensamblando ladrillos básicos para
construir una máquina biológica funcional. Para Rettberg, la pregunta es:
"¿Pueden construirse sistemas biológicos simples con piezas estándar
intercambiables, y operar en células vivas?"
Bacterias calientes
Juli Peretó, genetista evolutivo del Instituto Cavanilles de Biodiversidad en
Valencia, codirige el único equipo español que ha participado en el iGEM,
este año por tercera vez. El grupo, integrado por alumnos de biología,
biotecnología e ingeniería, trasplantó a la bacteria E. coli
una proteína de la levadura llamada termogenina, que rompe la cadena de
producción de energía celular, dispersando el trabajo de esta maquinaria
en forma de calor. "En la grasa de los recién nacidos esto ayuda a mantener la
temperatura corporal", explica Peretó. "El proyecto tenía dos componentes,
uno informático para crear los modelos, y otro experimental", señala.
El investigador concluye que la experiencia ha sido "muy satisfactoria, con resultados
incluso publicables, ya que detectamos efectos en la temperatura de los cultivos de
bacterias". Pero más allá del fin educativo del proyecto, que une a
estudiantes y directores de varias disciplinas, Peretó subraya la contribución
del concurso a la biología sintética. "A corto plazo veremos avances
interesantes en circuitos a pequeña escala". ¿Y en el futuro? "Cualquier
cosa que se nos ocurra es posible", dice.
Lo anterior puede sonar inquietante si lo que imaginan algunos no busca precisamente el
beneficio de la humanidad. Y más aún si ocurre fuera de la relativa
mansedumbre de los centros de investigación, como pretende la corriente más
audaz de los biohackers, aquellos que quieren sacar la biología sintética de
la academia y llevarla al garaje, como en su día hicieron los Gates, Wozniak o Jobs
con la tecnología informática.
Una cabeza visible de este movimiento es Mac Cowell, antiguo miembro del iGEM que un
día descubrió algo: "Ya no estaba aprendiendo cosas nuevas". Así
que vendió su coche y creó DIYbio.org (DIY son las siglas en inglés
de Hágalo usted mismo), una red nacida con la intención de hackear los
métodos que emplean los grandes laboratorios para crear seres vivos y piezas desde
casa.
Según refleja el blog de DIYbio, los biohackers extremos aún están
muy lejos de reemplazar los caros equipos y materiales de los laboratorios por equivalentes
caseros. Pero según Antonio Lafuente, del Centro de Ciencias Humanas y Sociales del
CSIC, la informática y el abaratamiento de los instrumentos "han mitigado las dos
principales barreras (cultural y económica) que impedían a los ciudadanos
montar su propio laboratorio y comenzar a experimentar con seres
vivos".
Muchos no dudan de que ocurrirá, y alertan sobre los riesgos de las criaturas que
nazcan en los garajes. El experto en bioseguridad Markus Schmidt es tajante: el momento
para el debate es ahora. De lo contrario, advierte, "no podremos regresar y cerrar la caja
de Pandora".
"El mundo va a ser más complejo"
Entrevista con Markus Schmidt, experto en bioseguridad
Schmidt dirige el Grupo de Trabajo de Bioseguridad de la Organización para el
Diálogo y el Conflicto Internacional (IDC). Lidera el proyecto de la UE Synbiosafe
sobre "las implicaciones éticas y de seguridad de la biología sintética",
y participa en el proyecto Tarpol, que indaga en "el impacto medioambiental, social y
económico" de esta misma disciplina.
P. En la biología sintética, ¿el mayor riesgo es el garaje?
MS. Quizá no. Habrá ingenieros, físicos o informáticos
que no entiendan los riesgos de trabajar con entidades que se replican. En cuanto a los
usos malintencionados, sólo en EEUU ya hay miles de científicos que tienen
acceso a patógenos peligrosos.
P. ¿El 'biohacker' casero será una realidad?
MS. Por supuesto. Ahora no se pueden hacer grandes cosas en casa, pero en poco
tiempo esto va a cambiar mucho.
P. ¿Cuál será el escenario probable en 20 años?
MS. Ya conoce la frase, "es difícil predecir algo, sobre todo el futuro".
Se convertirán microorganismos en factorías vivas para producir
biocombustibles o fármacos empleando luz solar, CO2 y oxígeno,
o azúcar. Quizá haya sistemas inteligentes que actúen como robots
líquidos, pero no muy complejos. Si los BioBricks funcionan, puede haber una
explosión de aplicaciones, no sólo lo que quieren las multinacionales,
sino lo que quiera la gente, como en el software libre. Habrá productos
útiles, juguetes y materiales peligrosos. El mundo será más
complejo. Y China será clave.
P. ¿Cuáles son sus recomendaciones?
MS. Vigilar al biólogo amateur, entrenarlo en bioseguridad y alejarlo del
material peligroso. No hay que matar estas iniciativas, pero sí asegurarse de
que se adhieren a buenas prácticas de laboratorio.
Pilas, 'tápers' y mucha cinta adhesiva
Un Silicon Valley en Massachusetts
Boston (EEUU) es el núcleo de la pequeña comunidad de 'biohackers' de garaje.
Por primera vez, este año se han reunido para compartir experiencias.
La escuela de MacGyver
En el capítulo técnico, el blog de DIYbio.org informa de sus avances tratando
de replicar la electroforesis en gel de agarosa, un método básico para separar
fragmentos de ADN de un plásmido y purificarlos. Con pilas y 'tápers'
en lugar de fuentes de alimentación y cubetas, los progresos son escasos.
Imaginación al poder
El grupo de Cowell lleva proyectos como comparar los microbios en los botones de los
semáforos en varias ciudades. Suplirán su carencia de medios colaborando
con institutos científicos. Otra idea entre la biología y la
electrónica pretende convertir la mesada del laboratorio en una gran pantalla
táctil.
'Hackear' para el mundo en desarrollo
Dentro de la corriente que trata de 'hackear' los costosos métodos de los
laboratorios con materiales de supermercado, hay quien no dirige sus esfuerzos al
biotecnólogo aficionado en su garaje casero, sino a otros que tampoco pueden
pagar el sistema original: científicos y ciudadanos de los países en
desarrollo.
En esta iniciativa ha destacado el químico de la Universidad de Harvard (EEUU)
George Whitesides, galardonado este año con el premio Príncipe de Asturias
de Investigación por su contribución al nacimiento de la
nanotecnología. Dentro de la variedad de líneas de trabajo que suscitan la
curiosidad de Whitesides, el investigador ha publicado varios artículos
científicos que sugieren alternativas baratas a técnicas de laboratorio
que resultarán de gran provecho en el tercer mundo.
En uno de ellos, Whitesides y sus colaboradores detallaban cómo construir una
centrífuga clínica a partir de una batidora de huevos de manivela. Pegando
con cinta a una de las aspas un trozo de tubo de plástico y haciendo girar la
batidora, se separan fácilmente las células sanguíneas del plasma,
lo que permite extraer muestras para analíticas.
Recientemente, el grupo de Whitesides describía en 'PNAS'
cómo construir soportes para pruebas diagnósticas empleando sólo varias capas de papel y
cinta adhesiva de doble cara. El resultado es un test que cuesta 3 centavos por
unidad y ofrece las mismas prestaciones que dispositivos de microfluidos fabricados con un
caro plástico especial, sin necesidad de emplear sistemas de bombeo. En el prototipo
elaborado para el estudio, cada uno de estos tests podría analizar cuatro muestras
para cuatro ensayos diferentes, ya sean infecciones como SIDA o tuberculosis, o bien la
presencia de contaminantes en el agua.
Fuente: Público. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard
!c>
Más información:
Más noticias de Ciencia en Axxón