La utopía posible de crear nuevas formas de vida

Diez años y 40 millones de dólares después de haber decodificado el genoma humano, el controvertido científico Craig Venter inició otra revolución en la biología. La creación artificial de una bacteria a partir de partes sueltas no fue muy distinta a la construcción de una casa con ladrillos de juguete. Pero puso de relieve los alcances de la biología sintética, además de desatar fantasías atávicas sobre los peligros de jugar a ser Dios con la naturaleza.

En verdad, Venter no creó una nueva bacteria sino que rearmó una conocida incorporándole un genoma artificial. Pero la cuestión central es que el investigador norteamericano demostró que la biología sintética no es sólo ciencia ficción sobre Frankensteins y Terminators como se creía hasta ahora. La nueva disciplina -reconocida por la revista Science entre los 10 temas científicos más importantes de 2010- consiste en diseñar y construir vida "artificial" en los laboratorios. Y también en hacer negocios.

Hoy es posible descifrar los 3000 millones de pares de bases genéticas que conforman el genoma humano por 10.000 dólares en apenas 8 días. Dentro de tres años, será posible sintetizarlo por mil dólares y en 15 minutos. Además de la medicina genómica, la biología sintética proveerá nuevos combustibles y formas de descontaminar el ambiente, lo que representará un mercado de 4500 millones de dólares en el año 2015.

Insuflada por inversiones multimillonarias, la biología sintética florece en lugares impensados. El ejemplo más reciente es la bacteria que se alimenta con arsénico y podría tener parientes extraterrestres, según publicitó la NASA el año pasado. Más allá de las fantasías marcianas, el hallazgo revela cuánto está invirtiendo la agencia espacial norteamericana en ponerse al día con formas diferentes de vida. De hecho, la NASA organizó recientemente un workshop sobre biología sintética donde el invitado estrella fue nada menos que el científico y empresario Craig Venter.

"La biología sintética en el espacio representa un nuevo desafío, el de diseñar organismos capaces de llevar a cabo funciones necesarias para los astronautas", señaló Pete Worden, director del Centro Ames de Investigación de la NASA. La idea es fabricar microbios artificiales para construir hábitats aptos para humanos en la Luna, por ejemplo.

Con los pies más en la tierra, la empresa petrolera Exxon Mobil comprometió 300 millones de dólares para producir algas que funcionen como combustible no contaminante. El gigante químico Du Pont ya creó levaduras capaces de convertir el azúcar de los alimentos en bioplásticos y la pequeña farmacéutica Kosan (comprada por el laboratorio Glaxo Smith Kline) desarrolló un promisorio agente contra el cáncer con las herramientas de la biología sintética.

El bioingeniero Drew Endy, de la Universidad de Stanford, asegura que pronto habrá pasto emisor de luz nocturna, de manera que no haga falta encender las luces cuando se sale al jardín. Y también baraja la posibilidad de volver animales a la vida, como en Jurassic Park . El joven pionero de la biología sintética creó Biobricks, un sitio que ofrece libremente más de 3500 partes estándar de ADN. Con ellas, un biólogo sintético puede programar un organismo viviente de la misma forma en que un especialista en informática programa un software.

"La biología sintética es como armar una computadora a partir de las partes compradas", explicó durante un congreso científico Jay Keasling, uno de los referentes de la nueva disciplina que reúne ingeniería, biología molecular, computación y química.

Keasling, codirector del área de Biociencias del Laboratorio Lawrence Berkeley, sintetizó una levadura capaz de producir la droga artemisinina para la malaria en gran cantidad y con menores costos que la que se obtiene hoy de una planta. El laboratorio Sanofis-Aventis ya compró este exponente de la nueva biología sintética. Y la empresa Amyris Biotechnologies, fundada por Keasling, ahora se instaló en Brasil para fabricar combustible a partir de biomasa (maíz o árboles con celulosa).

El productivo Keasling se aboca ahora a desarrollar, junto con la empresa Gingko, una bacteria que convertirá el dióxido de carbono en gasolina. El proyecto para paliar el calentamiento global recibió 6,7 millones de dólares de financiación del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Y los biólogos emprendedores de Gingko ya anunciaron que contratarán a "los mejores ingenieros, científicos y hackers".

Además de científicos de distintas disciplinas, la biología sintética reúne complejas alianzas entre la academia, la política y las corporaciones económicas. El caso de Steven Chu es tan elocuente como el de Craig Venter en este sentido.

Premio Nobel de Física, Steven Chu trabajó durante años en los laboratorios de biología sintética de la Universidad de California antes de ser nombrado Secretario de Energía de Estados Unidos. Según reveló la organización canadiense ETC, a aquellos laboratorios habían ido a parar 500 millones de dólares de British Petroleum, mucho antes de que el gigantesco derrame de petróleo el año pasado pusiera a la megacompañía en el ojo de la tormenta. Pero las inversiones de British Petroleum no terminaron sólo en manos de Chu. Ahora se sabe que la famosa bacteria artificial creada en mayo de 2010 por Craig Venter recibió también financiamiento de BP a través de la empresa Synthetics Genomics.

Steven Chu no tiene problemas en reconocer sus vínculos con empresas para aplicar la biología sintética. El funcionario de Obama está convencido de que hay que armar una especie de Proyecto Manhattan para obtener biocombusibles (en lugar de una bomba atómica) y está otorgando millonarios subsidios estatales para ello.

Pero los grupos ambientalistas ya pusieron el grito en el cielo, ya que para alimentar con celulosa y otros derivados de las plantas a los nuevos microbios habrá que deforestar y utilizar tierra fértil que podría destinarse a cultivar alimentos para paliar el hambre en el mundo.

Más allá de la evolución natural

Es cierto que hace más de 30 años que la biotecnología moderna manipula los genes de microbios y animales para producir fármacos y cultivos. Pero el reciente conocimiento de 4000 genomas de plantas y animales impulsa más allá a la ciencia. "Con las herramientas de la biología sintética no tenemos que aceptar simplemente lo que la naturaleza nos dio", enfatiza Jay Keasling. La nueva biología sintética se propone algo radical: usar el ADN comprado en "laboratorios mayoristas" para crear nuevas formas de vida desde cero.

Reemplazar la evolución darwiniana por las creaciones humanas no es imposible, como demuestran las cruzas de perros. El mayor reto hoy es integrar el trabajo de los biólogos y geólogos con el de los ingenieros electrónicos y los expertos en computación para derivar aplicaciones útiles.

Para aprovechar la lluvia de dinero, muchos científicos están armando emprendimientos innovadores. Es el caso del biólogo argentino Gustavo Pesce, que era un investigador en el Molecular Sciences Institute, en California, cuando decidió fundar la empresa Green Pacific Biologicals para aplicar la biología sintética (o "ingeniería biológica", como prefiere decir) a temas de energía. Inversores norteamericanos y chilenos sostienen su emprendimiento: desarrollar algas para obtener biocombustible a partir del dióxido de carbono que genera el calentamiento global.

Desde Estados Unidos, Pesce opina que la Argentina tiene grandes posiblilidades de subirse a este tren, debido a los bajos costos de producción y las extensiones de tierra aptas para cultivos. Pero cree que la burocracia, la inseguridad jurídica y la falta de una cultura de confianza entre el sector académico y el sector privado pueden jugarle en contra a una empresa que quiera instalarse aquí.

Consciente de lo que está en juego, España está subsidiando los trabajos de una veintena de grupos de investigación avanzada en biología sintética. Precisamente tras formarse en Barcelona, el biólogo y químico Alejandro Nadra volvió a la Argentina para montar un laboratorio en la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA. "La idea es crear herramientas que permitan luego desarrollar nuevas formas de terapia genética para enfermedades como la fibrosis quística", afirma Nadra, quien se dispone a comenzar a trabajar en biología sintética este año.

Por su parte, el Ministerio de Ciencia y Tecnología argentino se asoció con una empresa de 200 inversionistas agrícolas para fundar la empresa Indear en Rosario, donde se instaló la primera máquina secuenciadora de ADN de última generación del país. La idea es rasguñar el mercado de enzimas degradadoras de celulosa para obtener biocombustibles, que rondará los 20.000 millones de dólares anuales en los próximos 20 años. Para Martín Vázquez, de Indear, "Argentina recién está entrando en la era genómica, pero a partir de nuestro trabajo es probable que podamos hacer biología sintética en unos años".

Riesgos y controversias

Generar organismos artificiales y máquinas vivientes exige definiciones que van más allá de la mera biotecnología. ¿Hay que darle el estatus de la vida a una nueva cosa basada en ADN y que se reproduce? ¿Cómo ponerle límites a algo que empieza a evolucionar por sus propios medios? ¿Hay que vigilar a los científicos o países que desarrollan estas herramientas? Más prosaicamente: ¿a quién le pertenecerán las formas de vida sintética y quiénes lucrarán con ellas?

Estas preguntas no son nuevas. Se erigieron como dedos acusadores cuando la ingeniería genética dio a luz a los primeros organismos transgénicos, en las postrimerías del siglo XX. Pero hoy vuelven a sacar a la luz los mismos fantasmas del placard.

"La creencia en una fuerza vital misteriosa detrás de la vida entrará en cuestión cuando la vida sea creada a partir de elementos no vivos", señaló recientemente el prestigioso bioético Arthur Caplan, de la Universidad de Pennsylvania. Al testimoniar ante el parlamento norteamericano, Caplan subrayó que hay que comenzar a considerar las preocupaciones espirituales y metafísicas disparadas por la posibilidad de que los seres humanos puedan crear nuevas formas de vida.

La Unión Europea ya encomendó a un comité multidisciplinario que estudie el asunto. "Hemos recomendado que se legisle sobre la materia y se establezcan reglas de juego y un código de conducta", dijo Pere Puigdomenech, director del español Instituto de Biología Molecular recientemente al diario El País. "No se podrá sintetizar cualquier cosa, como el virus de la gripe del siglo XIX -agregó- y habrá que utilizar bacterias incapaces de sobrevivir en el medio ambiente y evitar que se conviertan en armas biológicas."

Después de todo, sintetizar un virus como el Ebola en un laboratorio cuesta 5000 dólares. Y si bien Estados Unidos controla de cerca a las empresas que elaboran ADN a pedido, basta ver la experiencia con WikiLeaks para comprender que a seguro se lo llevaron preso.

"Los riesgos son altos", afirma el pionero argentino Alberto Díaz. "No tanto por lo que hagan las empresas de química o energía sino por el destino que les den las instituciones de defensa y los que se dedican a las guerras", agrega el director del Centro de Biotecnología Industrial del INTI.

"El tema de bioseguridad es serio", acuerda Alejandro Colman-Lerner, investigador del Conicet en sistemas biológicos de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA. El biólogo molecular argentino no se refiere tanto al riesgo de la guerra biológica como a los accidentes que pueden producirse si se libera un nuevo virus letal, fabricado por un entusiasta con las partes estándar que proveen las empresas. Basta mirar la lista de invenciones que crean estudiantes cada año para participar en la competencia mundial IGEM para darse cuenta de que el escape de un organismo sintético no es imposible.

Para el grupo ETC, la biología sintética conlleva nuevas incertidumbres. "La forma de mover genes entre especies para obtener organismos transgénicos es un proceso lento. Construir ADN sintético es rápido y más barato, lo que llevará a la proliferación de formas artificiales de vida con impredecibles impactos en el medio ambiente y la diversidad", señala la agrupación canadiense, que reclama un freno a la comercialización de los productos de la biología sintética.

Una encuesta del Woodrow Wilson International Center reveló en agosto pasado que, aunque 6 de cada 10 norteamericanos apoyan las investigaciones en biología sintética, un tercio estaría de acuerdo en aplicar una moratoria de este tipo hasta tanto se entiendan sus implicancias.

Estados Unidos no se define del todo. Ante la noticia de la bacteria sintetizada por Craig Venter, el presidente Obama le pidió a una comisión de bioéticos que le prepararan un informe. Los expertos sólo recomendaron mantener una "vigilancia prudente" sobre la biología sintética, con lo que, la bioeconomía continuará viento en popa.