Biocomputación: el arte de imprimir vida

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Por si alguien no se ha enterado aún, se ha logrado sintetizar el cromosoma de una célula eucariota, que es la base estructural de todos los organismos multicelulares conocidos, desde plantas a seres humanos. En los últimos años, los científicos han sintetizado cromosomas de bacterias y virus, pero esta es la primera vez que se realiza con éxito en los constituyentes esenciales de la vida compleja.

La vida es un código, un archivo de órdenes en un lenguaje de base cuatro: frente al binario informático,  formado por 0 y 1, el código genético está formado por cuatro moléculas que se esconden tras las denominaciones A, C, G y T.

Un sistema mínimo de vida necesita un genoma básico de 151 genes, y, por tanto, todos ellos están presentes en cualquier organismo. Son las instrucciones básicas de cualquier ser vivo. El resto son habilidades añadidas. Si se conoce qué significa cada trozo de ADN, se puede modificar un organismo, o crearlo, a voluntad, poniendo o quitando mutaciones. Modificar el cromosoma de una célula es alterar sus mutaciones hasta el punto de lograr nuevas habilidades y, cambiar el cromosoma completo, significa convertir una especie en otra. Es lo que se conoce como trasplante de genoma.

En 2010, un equipo dirigido por J. Craig Venter sintetizó por vez primera un código de ADN desde el lenguaje de un ordenador y comenzó la era de la biocomputación, demostrando a efectos prácticos que el físico Erwin Schrödinger no se equivocaba cuando especuló, allá por 1944, años antes del descubrimiento de la doble hélice de ADN, que la vida es un guión escrito en un código simple parecido al código Morse.

Secuenciar el ADN es convertirlo a código binario y manipular la vida es transformar un código binario en secuencias de ADN.

Para cada tarea a realizar en la célula, hay una proteína específica para llevarla a cabo, siguiendo escrupulosamente las órdenes contenidas en la secuencia de ADN correspondiente. Son muchos los biólogos que han comparado la vida con la máquina autorreplicante de Von Neumann, que está compuesta por un conjunto de células que transmiten una secuencia de acciones a ser realizadas y puede copiarse a sí misma.

El ADN es el software, cuya activación es análoga al proceso por el que se arranca un programa en un ordenador.  Las proteínas son el hardware, los robots naturales tal y como las denomina Craig Venter.

El proceso por el que el código de ADN se transforma en proteínas comienza con una actividad de “transcripción”, cuando las instrucciones se copian en el ARN; luego, éste sintetiza la proteína, es decir, fabrica la herramienta necesaria según los planos de la secuencia genética en cuestión.

El desarrollo requiere energía, y esto también forma parte de las instrucciones de la maquinaria para conservarse a sí misma: existe un rango de mecanismos en todo genoma que contiene las instrucciones precisas sobre cómo generar energía mediante metabolismo, convirtiendo el dióxido de carbono en metano para producir moléculas de energía y fabricar proteínas.

En el caso de la vida sintética, la única diferencia es que el código de ADN es generado en un ordenador; luego, sólo hay que traducir un lenguaje a otro, igual que hace el ribosoma al convertir el código del ARN en una proteína. Y es mucho más barato sintetizar un gen desde un ordenador que clonarlo. El proceso apenas dura unas horas.

Con todo esto, el rango de aplicaciones de la biocomputación es tan amplio como lo es la imaginación de los humanos. La creación sintética de ADN permitirá materializar una nueva vacuna en cuestión de horas en cualquier parte del planeta, simplemente enviando el código a través de internet y aplicándolo a una célula con un dispositivo de “traducción”, una impresora que a día de hoy está en manos de la compañía de Craig Venter, y que en el futuro será de uso particular, como lo son a día de hoy las impresoras 3D.

Y, de la misma forma que ayudará a evitar pandemias, esta posibilidad de convertir la información digital en biológica facilitará de forma alarmante la propagación de las mismas. Para cualquiera que esté dispuesto, acabar con la especie humana será una tarea tan sencilla como lo es hoy en día imprimir unos cuantos folios desde cualquier habitación de cualquier barrio en cualquier pueblo o ciudad del planeta.

La manipulación directa del código que crea y dirige las proteínas abre un campo tan amplio que su único límite es la imaginación humana: células que puedan reciclar CO2 y convertirlo en combustible o nutriente; creación de carne a partir de las proteínas musculares de aves y ganado, sin sacrificio de animales; o la inclusión de tales proteínas animales en los vegetales.

Pero las posibilidades no se limitan a lo que podamos hacer aquí, en la Tierra. Podemos imaginar que la conquista del espacio será mediante el envío, no de seres humanos, sino de información digitalizada y dispositivos de ensamblaje, tal y como anticipara Arthur C. Clarke en su novela Canciones de la Tierra lejana.

Naves robotizadas de pequeño tamaño que comenzarían su trabajo de síntesis al llegar a un hábitat adecuado; bastará con unas mínimas condiciones que permitan la supervivencia: los artefactos colonizadores podrán crear a voluntad los seres vivos necesarios para la formación de entornos complejos, ya sean plantas o animales.

Palabra de Craig Venter.

Amen.