El desarrollo de las células espejo podría causar estragos, advierten los científicos
Según un grupo de biólogos, la investigación sobre la creación de un “segunda árbol de la vida”, que desafía las propiedades fundamentales de los organismos vivos, debería prohibirse por ser demasiado peligrosa
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NUEVA YORK.— La semana pasada 38 destacados biólogos lanzaron una funesta advertencia: dentro de unas décadas, los científicos podrán crear un microbio que podría causar una pandemia imparable, pérdidas devastadoras de cosechas o el colapso de ecosistemas enteros.
Los científicos pidieron que se prohibiera la investigación que pudiera conducir a la síntesis de un organismo de este tipo.
“Las consecuencias podrían ser desastrosas a escala mundial”, dijo Jack W. Szostak, químico de la Universidad de Chicago galardonado con el premio Nobel, quien ayudó a redactar un informe técnico de 299 páginas sobre los riesgos de la investigación.
En un comentario adjunto en la revista Science, Szostak y sus colegas advirtieron que un organismo creado con la nueva tecnología podría causar “consecuencias extraordinariamente perjudiciales para el medio ambiente, la agricultura y el bienestar humano”.
Para crear un microbio así, los científicos tendrían que construir una célula que desafiara una de las propiedades fundamentales de la vida en la Tierra. Las moléculas que sirven como componentes básicos del ADN y las proteínas suelen existir en una de dos formas en espejo. Pero las células vivas dependen de una sola forma.
Nuestro ADN, por ejemplo, tiene una columna vertebral formada en parte por azúcar. Aunque las moléculas de azúcar pueden existir en las formas de orientación derecha o izquierda, el ADN solo utiliza las moléculas de orientación derecha.
Esa es la razón por la que la doble hélice del ADN tiene un giro hacia la derecha. Nuestras proteínas, por el contrario, están formadas por aminoácidos de orientación izquierda. Esta combinación se encuentra no solo en los humanos, sino en todas las especies de la Tierra.
Los científicos siguen debatiendo cómo la evolución llegó a esta disposición. En teoría, una célula espejo —con ADN de orientación izquierda y proteínas de orientación derecha— podría llevar a cabo todas las reacciones bioquímicas necesarias para mantenerse con vida.
Pero hasta donde saben los biólogos, las células espejo no existen. Al menos, todavía no.
Proteínas espejo
En las últimas décadas, los químicos han descubierto cómo fabricar proteínas espejo. Los investigadores han unido aminoácidos de orientación derecha para crear versiones especulares de proteínas naturales fabricadas por nuestro propio cuerpo.
Las proteínas espejo se comportan de forma muy parecida a sus homólogas naturales, con una diferencia importante: tardan mucho más en descomponerse. Esto se debe a que las enzimas naturales que normalmente degradan las proteínas tienen formas adaptadas para atacar a las proteínas de orientación izquierda.
No pueden sujetar las proteínas espejo y cortarlas en fragmentos. Su fracaso es similar a lo que ocurre si intentas abrir la tapa de un tarro girándola en sentido contrario a las agujas del reloj, solo para descubrir que las roscas del tarro giran en sentido contrario.
Los químicos intentan ahora explotar las proteínas espejo, con la esperanza de que puedan utilizarse para crear fármacos de acción prolongada contra enfermedades que van desde el VIH hasta el alzhéimer.
En los últimos años, los científicos han dado pasos aún mayores en la biología especular. Las células ordinarias fabrican proteínas leyendo un gen, haciendo una copia de la secuencia del gen en una molécula de ARN y enviando ese ARN a una fábrica de proteínas.
En 2022, Yuan Xu y Ting Zhu, dos investigadores de la Universidad de Westlake en China, crearon enzimas espejo que pueden producir moléculas de ARN espejo leyendo genes espejo. Avances similares han planteado la perspectiva de que los científicos puedan llegar a fabricar todas las piezas necesarias para construir una célula espejo, quizá en un plazo de diez a treinta años.
“La creación de vida espejo es una de las aplicaciones definitivas de las proteínas espejo sintéticas”, escribieron el año pasado Richard Payne, químico de la Universidad de Sydney, Australia, y sus colegas.
Nuevos pasos hacia las células espejo
Varios equipos de científicos empezaron a dar nuevos pasos hacia las células espejo.
“Es increíblemente genial”, dijo Kate Adamala, bióloga sintética de la Universidad de Minnesota. “Si hiciéramos una célula espejo, habríamos hecho un segundo árbol de la vida”.
Además de ser genial, una célula espejo también podría ser valiosa desde el punto de vista médico. Los científicos podrían programarla para fabricar proteínas espejo más grandes y potentes.
Kevin Esvelt, biólogo del MIT que estudia los riesgos de la biotecnología, se había preguntado vagamente en el pasado si las células espejo podrían suponer un riesgo. Cuando su síntesis se hizo posible, empezó a tomarse en serio ese riesgo.
Planteó sus preocupaciones a los expertos en bioseguridad de Open Philanthropy, que financia la investigación sobre amenazas potenciales para la humanidad, como las pandemias y la inteligencia artificial.
Reunieron a Adamala y a otros investigadores que trabajaban en células espejo, junto con inmunólogos, biólogos de plantas y biólogos evolutivos, para hablar de los posibles riesgos.
Al principio, a Jonathan Jones, biólogo vegetal del Laboratorio Sainsbury de Norwich, Inglaterra, el debate le pareció ciencia ficción. “Tardé un tiempo en tomármelo en serio”, dijo.
Pero al final se dio cuenta de que podría producirse una catástrofe en todo el planeta si una célula espejo escapara de la contención, ya fuera accidentalmente liberada de un laboratorio o como arma biológica.
A continuación, los investigadores pasaron semanas examinando la literatura científica para ver si podían falsificar su hipótesis.
“Todos hemos hecho todo lo posible por derribarla”, dijo Vaughn Cooper, biólogo evolutivo de la Universidad de Pittsburgh. “Y hemos fracasado”.
El problema de las células espejo es que probablemente podrían eludir la mayoría de las barreras que mantienen a raya a los organismos ordinarios. Para luchar contra los agentes patógenos, por ejemplo, nuestros cuerpos deben detectarlos primero con sensores moleculares.
Estos sensores solo pueden engancharse a proteínas de orientación izquierda o a ADN y ARN de orientación derecha. Una célula espejo que infectara a los trabajadores de un laboratorio podría propagarse por sus cuerpos sin desencadenar ninguna resistencia de sus sistemas inmunitarios.
No habría muchas moléculas orgánicas en el interior de un cuerpo humano de las que pudiera alimentarse una célula espejo. Pero Cooper y sus colegas sospechan que podría encontrar suficientes para crecer lentamente. Y si el sistema inmunitario no detectara la creciente infección, esta podría propagarse sin límite.
“En última instancia, ese huésped será invadido, y eso será fatal”, dijo Cooper.
Potencial de evolucionar
Una víctima de células espejo albergaría un vasto suministro de los microbios, que podrían propagarse a otras personas e iniciar una pandemia. Y sería improbable que la medicina pudiera detenerla.
Un antibiótico suele actuar contra los microbios ordinarios fijándose a sus proteínas o a su ADN. Un fármaco de este tipo probablemente sería inútil contra una célula espejo, porque el fármaco no podría conseguir un agarre adecuado sobre una molécula esencial.
Los desarrolladores de fármacos podrían crear antibióticos espejo, pero los tratamientos no estarían listos para su uso hasta que una pandemia espejo estuviera fuera de control.
Los humanos no estarían solos en su vulnerabilidad. Todos los animales dependen de sensores patógenos similares para activar sus sistemas inmunitarios, y todos ellos probablemente no reconocerían las células espejo.
Las plantas tienen sus propios detectores de patógenos, que también fallarían. “Esencialmente, todas las plantas del mundo serían incapaces de detectar estas bacterias”, advirtió Jones.
Aunque una célula espejo solo se escapara a un río o al suelo, podría causar estragos ecológicos. Los virus serían incapaces de infectarla. A las amebas y otros depredadores les resultaría indigesta.
Sin control, las células espejo podrían llegar a dominar ecosistemas enteros. “El impacto en la cadena alimentaria sería devastador”, dijo Deepa Agashe, bióloga evolutiva del Centro Nacional de Ciencias Biológicas de Bengaluru, antes Bangalore, en India.
Lo que hace que una célula espejo sea aún más peligrosa es que mutará a medida que se replique, lo que le confiere el potencial de evolucionar hasta convertirse en una amenaza aún más grave.
“Entonces se acabaron todas las apuestas”, dijo Ruslan Medzhitov, inmunólogo de la Universidad de Yale. “No se puede predecir lo que ocurrirá”.
A raíz de estas conversaciones, Adamala y sus colegas decidieron abandonar su trabajo sobre las células espejo. “Lo que decimos es: ‘No vamos a hacerlo’”, dijo.
Cómo evitar que otros lo hagan es una cuestión abierta, que los científicos piensan abordar en reuniones más amplias en 2025. “Es importante que, antes de que la bestia se nos eche encima, tengamos la oportunidad de reflexionar colectivamente”, dijo Agashe.
“Comparto su opinión de que los riesgos de crear bacterias espejo no pueden justificarse por los beneficios potenciales relativamente limitados, y que no deberían crearse bacterias espejo ni otros organismos espejo”, dijo Filippa Lentzos, experta en bioseguridad del King’s College de Londres, quien no participó en el proyecto.
Compartir estas conclusiones con el público y convocar un amplio debate, dijo, “es un modelo a seguir de ciencia responsable hoy en día”.
Por Carl Zimmer
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