El post de la semana pasada sobre Ciencia del ADN causó un gran revuelo porque sugerí que algunas personas podrían pensar que la vida comienza en un periodo distinto al de la concepción. El post de esta semana continúa ese tema con la forma en que un investigador creó la vida. Pero no un investigador cualquiera: J. Craig Venter, actual director de Synthetic Genomics Inc (SGI).
Una gran lectura
Normalmente no leo libros sobre ADN, porque escribo libros sobre ADN. Pero cuando me ofrecieron un ejemplar del nuevo libro del Dr. Venter, Life at the Speed of Light, (Viking; publicado el 17 de octubre), no pude resistirme. No se trata de una historia más sobre la secuenciación del genoma, sino que el último esfuerzo del Dr. Venter aborda la biología sintética, es decir, la creación química de un genoma simple y su posterior transferencia a una célula receptiva sin su propio genoma. La creación de vida, además de la toma de muestras de diversos entornos y la búsqueda de genomas -metagenómica- es lo que ha estado haciendo desde los días del proyecto del genoma humano.
Me apresuré a leer el libro, retrocediendo a la escuela de posgrado con cada anécdota histórica o experimento relatado que construyó la capacidad de recapitular la sede genética de una célula viva. El entusiasmo de Venter es palpable, aunque recuerda un poco al del Capitán Kirk: «Ahora estábamos preparados para intentar llegar a donde nadie había llegado antes, para crear un genoma sintético bacteriano completo e intentar producir la primera célula sintética»
El diminuto genoma del Mycoplasma genitalium, el más pequeño de un organismo de vida libre con apenas 582.970 bases, inspiró el primer genoma sintético. La historia de la creación de la primera célula con genoma sintético no es una narración de tipo «gee-whiz» o «no somos brillantes», ya que Venter intercala los callejones sin salida y los fracasos con los éxitos conseguidos con mucho esfuerzo.
Un ejemplo: el uso de Deinococcus radiodurans como modelo para reconstruir un genoma, ya que esta bacteria hace precisamente eso después de que la radiación destroce su genoma. Utiliza un magnífico sistema de reparación y, convenientemente, tiene copias adicionales de su genoma. Afortunadamente, Venter y su equipo del Instituto de Investigación Genómica (TIGR) habían secuenciado el genoma del organismo en 1999. pensé. Pero entonces Venter escribió: «Tras un tremendo esfuerzo, nos vimos obligados a abandonar. Habíamos llegado a un callejón sin salida y necesitábamos una nueva estrategia». Finalmente, el equipo utilizó la levadura Saccharomyces cerevisiae para probar el genoma sintético.
Primero fue un cromosoma sintético, apodado Mycoplasma genitalium JCVI-1.0. Los experimentos finales enviaron el genoma sintético a diferentes Mycoplasma, cambiando una especie por otra. Al final se produjo otro fallo: una supresión de una base, que alteró el marco de lectura de tres bases, creando genomas incoherentes. Pero la corrección de ese fallo funcionó. Los investigadores incluso cosieron sus nombres en el genoma recreado utilizando un léxico de tripletes de ADN correspondientes a las letras del alfabeto, utilizados como «marcas de agua» para distinguir la vida sintética de la antigua.
El anuncio del nacimiento de la primera célula impulsada por un genoma sintético apareció en la edición en línea del 20 de mayo de 2010 de Science: Creación de una célula bacteriana controlada por un genoma sintetizado químicamente. Su nombre: Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0.
El primer tercio del libro recoge los descubrimientos e invenciones que condujeron a la creación de la vida sintética, mientras que el tercio medio describe, a veces con demasiado detalle para el lector medio, la propia creación. El último tercio analiza las reacciones y las repercusiones.
Venter reconoce de buen grado a los escépticos -yo estaba entre ellos- que sostienen que crear vida significa permitir que el genoma forme la célula a su alrededor, no que se apodere de una existente como un cangrejo ermitaño que se instala en un caparazón abandonado. Pero incluso alquilar una célula en lugar de construir una propia da miedo, porque se salta las limitaciones de la selección natural. «La biología sintética libera el diseño de la vida de los grilletes de la evolución», escribe Venter. El lenguaje se inclina hacia lo antropomórfico, lo que suele ocurrir cuando se intenta captar la maravilla de la evolución. Pero las células no «cooperaron» para construir organismos multicelulares. La evolución es un flujo y reflujo de fenotipos supervivientes basados en la presión selectiva, tal vez modificados por mutaciones y alterados por la deriva genética. No es un esfuerzo voluntario.
Como buena ciencia, La vida a la velocidad de la luz plantea más preguntas que respuestas. ¿Sabemos lo suficiente para utilizar la tecnología de la vida sintética para crear células que puedan mejorar el mundo? ¿Podría la idea de mejora de un inventor convertirse en el arma de otro? ¿Cuáles son las consecuencias imprevistas de crear combinaciones de genes que no se ven en la naturaleza? ¿Puede la comunidad de la vida sintética vigilarse a sí misma, protegiéndose de lo que mi mentor en la universidad, Thom Kaufman, llamó «monstruos púrpura de tres cabezas» hacia 1978, una época en la que los pioneros de la tecnología del ADN recombinante estaban estableciendo los procedimientos de contención que persisten hoy en día.
Venter toca la amenaza del «doble uso», pero se centra más en aplicaciones más felices: vacunas que podrían evitar una pandemia de gripe, alternativas a los antibióticos y nuevas fuentes de energía de partes inexploradas del planeta y posiblemente más allá. Si alguien pudiera aprovechar una fuente de energía marciana, sería él.
Conocer a Craig Venter
He tenido algunos encuentros interesantes con el Dr. Venter. El hombre tiene una reputación parecida a la de Darth Vader en algunos círculos, pero mis contactos fugaces con él han sido bastante positivos.
Al principio de mi carrera, cuando escribía sobre todo para The Scientist y Genetic Engineering News, CV siempre estaba disponible para proporcionar una cita, fácil de localizar por teléfono en aquellos días anteriores a Internet y al genoma.
En 1999 me entrevistó, para un breve trabajo de redacción: quería crear un atlas de rasgos normales, no patológicos, sólo que el genoma no había sido secuenciado todavía. Al conocerle, caminando por un pasillo de Celera Genomics, me sentí un poco como Dorothy acercándose al gran y poderoso Mago de Oz, pero él no era así en absoluto. En pocos minutos estábamos terminando las frases del otro.
Un año después, a mediados del invierno de 2000, me enfrenté a un dilema. La cuarta edición de mi libro de texto de genética humana debía publicarse en julio, no podía hacer más ediciones después de abril, y sabía que los dos equipos que estaban secuenciando el genoma humano se acercaban a la línea de meta. ¿Quién sería el primero? ¿Cuándo? Y, lo que es más importante, ¿estaría terminado para el otoño, cuando mi libro estaría en manos de los estudiantes?
La gente del gobierno no me devolvía las llamadas. CV envió un correo electrónico que no podía decirme. Sabía que algo pasaba. Así que, estando en modo libro de texto, le envié una pregunta de prueba:
Si escribiera, en un libro de genética publicado en julio de 2000, que el genoma humano había sido secuenciado, sería (a) Verdadero o (b) Falso. Respondió.
Algunos años después, el Dr. Venter dio la charla de clausura en la reunión anual de la Sociedad Americana de Genética Humana. No había demasiados asistentes. CV describió sus variantes de riesgo para el Alzheimer y las enfermedades cardiovasculares, y también anunció que se enteró de que tiene los ojos azules, una preferencia por las actividades nocturnas y la búsqueda de novedades, y una tendencia al abuso de sustancias. «Puedo tomarme dos cafés con leche dobles y regarlos con un Red Bull y no me afecta», también aprendió de su secuencia genómica. Comparando su genoma con el del descubridor del ADN Jim Watson, Venter bromeó: «Probablemente no lo sospecharías por nuestra apariencia, pero ambos somos científicos blancos y calvos.»
A través de todo ello, la saga de la etiqueta de secuencia expresada desde que estaba en los NIH, hasta la secuenciación del genoma humano, lo que más me entusiasmó de la larga carrera investigadora de Craig Venter fue la secuenciación del genoma del Mycoplasma, un organismo tan despojado que podría revelar el conjunto mínimo de genes necesarios para la vida. Mi libro de texto siempre incluía esa idea. Y al ser tan pequeño, el Mycoplasma proporcionaba un objetivo en caso de querer crear una célula viva. Y eso es lo que el Dr. Venter y sus muchos colegas hicieron. Y de nuevo, se cruzó con mi carrera.
El 20 de mayo de 2010, asistí al Simposio Presidencial de la reunión anual de la Sociedad Americana de Terapia Génica y Celular, en Washington DC. En una sala repleta de 2.000 genetistas, muchos de ellos llorando, subió al escenario un niño de 9 años: Corey Haas había conseguido ver gracias a la terapia génica. Su historia es el tema de mi libro The Forever Fix: Gene Therapy and the Boy Who Saved It (St. Martin’s Press, 2012).
Me había preguntado por qué la conferencia de prensa sobre terapia génica había tenido tan poca asistencia, y ningún medio de comunicación evidente en la histórica presentación. Porque al otro lado de la ciudad, Craig Venter estaba anunciando que había creado la vida, lo que inspiró la entrada de mi blog Crear la vida y curar la ceguera.
Mi recuerdo más sorprendente de una charla de Venter fue en el 4º Encuentro Internacional sobre Polimorfismos de Nucleótido Único y Análisis de Genomas Complejos, celebrado en Estocolmo del 10 al 15 de octubre de 2001. La asistencia fue escasa debido a los recientes atentados del 11 de septiembre. The Scientist me había enviado, en los tiempos en que las publicaciones hacían eso. CV no sólo se presentó, sino que sorprendió al escaso público cuando, después de haber hablado durante media hora y haber predicho que la secuenciación del genoma humano tardaría un día dos horas, se quedó repentinamente en silencio.
Craig Venter bajó la cabeza durante un tiempo incómodo mientras las fotos de la Zona Cero aparecían detrás de él. Dijo, levantando por fin la vista pero sin volver a mirar la pantalla, entre lágrimas, «estas son diapositivas difíciles de mirar para mí, y deberían serlo también para ti. Estuve allí la semana pasada. Los forenses pidieron a Celera que ayudara con la secuenciación, que utilizara nuestros métodos de alto rendimiento para ayudar a identificar los restos para las familias. Así que tomé estas fotos». Otro largo silencio. «Nunca, jamás, pensé que tendríamos que hacer análisis forenses de ADN a este nivel, y por esta razón.»
Me alegro de que hoy, tenga una nueva razón: explorar lo que la vida puede hacer.