Programando vida artificial
Hasta hace poco tiempo,las fronteras dela biología venían determinadas porla naturaleza. Pero esto ya no es así. Emerge con fuerza una nueva tecnología disruptiva,la biología sintética (SynBio), una combinación de genómica, computación eingeniería que propone el diseño yla edición de código genético en un PC para sintetizarlo eimplantarlo posteriormente en células vivas vacías con el fin de programarlas con un propósito determinado.Con ello, se crean nuevas formas de vida y procesos biológicosinexistentes en elmundo natural. En el 2010, un grupo deinvestigaciónliderado por CraigVenter (considerado el Steve Jobs dela biología) creóla primera bacteria sintética. Programó una secuencia artificial de genes en un computador,la sintetizó enlaboratorio a partir de compuestos químicos ylainyectó en una célula hueca. Erala primera forma de vida que escapaba al árbol evolutivo tras 3.500millones de años de selección natural. Esa bacteriaincorporaba unamarca de agua en su genoma, un copyright biológico de talmodo que su descendencia pudiera ser trazada.
Según Bill Gates, exhaustivoinversor en este campo, “elADN es como un programainformático,muchomás sofisticado que cualquier software”.AndrewHessel (Autodesk) dice que “elADN es ellenguaje universal de programación”. Silainformática se escribe enmicroprocesadores electrónicos con lógicas binarias (de 1 y 0), ellenguaje dela vida se construye sobre cuatro compuestos químicos básicos (llamadosA,T, G yC). Unsoftwarede cuatro letras gobiernala naturaleza. Las células no sonmás queminifactorías procesadoras de esainformación química, ejecutando susinstrucciones como un chip de siliciolee y ejecuta su software digital. Losmetabolismos de todoslos seres vivos, desdelas amebas hastalosmamíferos, obedecenlas órdenes escritas en un código bioquímico dictado porla evolución natural.Todalainformación genética de un ser humano, almacenada en suADN, equivale a un fichero de 6 GB.
Hoy,mediante un procesollamado secuenciación es posible conocer el orden de esos cuatro componentes básicos (bases).Con tijerasmoleculares podemos cortar secuencias deADN y pegarlas a otras secuencias, en uncopy-paste similar al deWord aplicado ala biologíamolecular. El punto de no retorno se produjo cuandola tecnología permitióinventar secuencias deADN completamente nuevas, escribirlas en programasinformáticos, e imprimirlas físicamente.Actualmente se pueden diseñar cadenas de genes que no han existidojamás,manufacturar código genético artificial y ponerlo a trabajar en células reales. Podemos crear nuevas formas de vida, editadas en nuestro PC, cada vezmás baratas.
El espacio de aplicaciones solo estálimitado porla imaginación y porla ética. Se experimenta conmicroorganismos programables capaces de digerir el plástico delmar y convertirlo en azúcares, o de capturar elCO2 dela atmósfera y transformarlo en abono y oxígeno. Se desarrollan nuevosmateriales que haganla fotosíntesis para renovar el aire en edificios. O compuestos naturales que generen a escalaindustrial aromas de flores tropicales o colas biológicas.
Células que sinteticen yliberen fármacos de forma controlada en nuestro organismo. Formas de vida que digieran todo tipo de residuos y segreguen carburanteslimpios o biofuel a partir delaluz del sol. Órganos animales compatibles para trasplantes humanos; o nanorobots queidentifiquen y ataquen células tumorales en nuestro cuerpo. Inmensos espacios deinnovación azul se abrirán enlos próximos años. Nuevos productos y procesos biológicos transformarán disruptivamente sectores como el químico, el farmacéutico o el de gran consumo.
Una fundación surgida delMIT organiza cada año una competicióninternacional de biología sintética, conmás de 6.000 participantes. En el 2019, un equipo de estudiantes creó un sistema de producción de seda de araña coloreada, con aplicaciones enmedicina, textiles o el sector aeroespacial.Como piezas de Lego,los participantes pueden ensamblar subsistemas vivos escritos en código abierto, actuando como librerías de software. Se realizan productosmínimos viables,modulares, ensamblables en sistemas superiores. Existe un paralelismo conlos sistemas electrónicos: si éstos están compuestos de transistores, puertaslógicas, procesadores y, finalmente, redes de ordenadores,los sistemas biológicos comprenden genes, enzimas, células, y finalmente, tejidos y órganos. La dinámicaindustrial resultante es parecida a la delos sistemas deinformación. Se prevéla aparición de ecosistemas de aplicaciones biológicas y de formas de vida programadas, similares alas apps digitales. La convergencia dela biología sintética con lainteligencia artificial yla supercomputación acelerará su desarrollo. Incluso se considera elADN como un nuevo soporte de almacenamiento de información:Microsoft ha llegado a comprimirlibros o vídeosmusicales en cadenas genéticas. La nueva generación de gigantes digitales, losApple oTesla del futuro, probablemente sean empresas SynBio.
Una nueva tecnología disruptiva estállegando al mercado, con un poder transformadormasivo. La secuenciación yla síntesis dematerial genético es cada vezmás barata ¿Estamosjugando a ser Dios? Un buen amigo, director de un fondo deinversión en biotecnología, dice sentir elmismo vértigo que ante lallegada deinternet. Lasinversiones en capital riesgo crecen a ritmos del 250% anual, alcanzando 8.000millones en el 2020. Las grandes tecnológicas se posicionan en este campo ¿Qué peligros conllevaría el despliegue de fablabsdomésticos de biología molecular con paquetes de edición eimpresión de ADN?Toda tecnología tiene su cara y su cruz. Una simple hacha de piedra podía ser uninstrumento de carpintería o un arma homicida. SynBio es una tecnología con gran potencial para el combate del cambio climático. Pero, ¿qué ocurriría si empezamos a liberar enla naturaleza nuevas formas de vida artificiales, fuera del árbol evolutivo?Y una dudame asalta: ¿esla covid resultado de un virus editado en laboratorio? Los expertosme aseguran que no.
