La vida es cosa de pocos genes y de un millón de coincidencias físico químicas. Pero nadie ha sido capaz de explicarlas en su conjunto. Por eso la pregunta básica de la Biología fundamental “¿qué es la vida?” continúa sin respuesta tras siglos de estudios y experimentos. La ciencia no puede contestar a una cuestión tan simple, pero sí puede jugar a modificar la vida y a crear nuevas formas al antojo del investigador. Y ahora también puede responder a la pregunta: ¿Cuál es el número mínimo de genes que necesita un ser vivo para crecer y reproducirse? Son 473.
Craig Venter -el científico que lideró con su empresa privada el Proyecto Genoma Humano- ha vuelto a revolucionar el campo de la Biología, en este caso de la Biología sintética. Tras lograr en 2010 fabricar en su laboratorio el primer genoma completoconstruido pieza a pieza según las instrucciones que los investigadores le daban a un ordenador e insertárselo a una célula bacteriana vaciada que conseguía tras la operación desarrollar su vida con normalidad, ahora ha dado un paso más allá.
Venter y su equipo -entre los que están el Premio Nobel Hamilton Smith y el pionero de la biología sintética Clyde Hutchison III- han creado en el Instituto que lleva su nombre en La Jolla (California) un organismo vivo con el genoma más pequeño y con menor número de genes que cualquier forma de vida que habite nuestro planeta. Se llama JCVI-Syn 3.0 (en honor al Instituto John Craig Venter y en referencia a su origen sintético), sólo tiene 473 genes y la cadena completa de su único cromosoma circular de organismo procariota -aquellos que no tienen núcleo celular, como las bacterias- está compuesto por poco más de 530.000 pares de bases (los ladrillos que conforman el ADN). El genoma humano alberga alrededor de 22.000 genes y tiene más de 3.200 millones de pares de bases.
Como en su anterior hito científico de 2010, los investigadores utilizaron como base un organismo natural, la bacteria Mycoplasma mycoides, una de las formas de vida más pequeñas del mundo. De hecho, Venter y su equipo trataron de utilizar el genoma más pequeño, el de Mycoplasma genitalium ya que contiene los componentes básicos para la vida en la menor cantidad de ADN posible. Sin embargo, la lenta velocidad de reproducción de esta bacteria dificultó el avance del trabajo y obligó a los científicos a optar por Mycoplasma mycoides como modelo de ADN y por Mycoplasma capricolumcomo receptor, ambas con tasas de reproducción mucho más rápidas que su congénere.
En esta investigación recién publicada en la revista Science han vuelto a utilizar el mismo procedimiento. Pero, en este caso, no han copiado la secuencia diseñada por la evolución durante miles de millones de años, sino que la han reducido a la mínima expresión apta para la vida. De alguna forma, Syn 3.0 -a diferencia de Syn 1.0 o Synthia, como fue bautizada en un juego de palabras entre el nombre de mujer Cynthia y la palabra sintético- es el primer organismo con una carga genética desconocida en la naturaleza, 100% diseñada por el ser humano.
El proyecto Genoma Mínimo, dirigido por quien ha sido el primer firmante del reciente trabajo, Clyde Hutchison III, lleva cerca de dos décadas persiguiendo este objetivo. Pero ha sido una presa escurridiza. Lo primero que hicieron Venter y Hutchison fue encargar a dos grupos de su instituto que trabajasen de forma independiente para fabricar un cromosoma con el número mínimo de genes necesarios para la vida. Ambos grupos utilizaron los conocimientos de genética y bioquímica disponibles en la literatura científica para construir su propuesta e introducirla después en una célula de M. capricolum desprovista de su carga genética original para comprobar si la célula podía crecer y reproducirse con éxito.
“La gran noticia es que fallamos”, aseguró el pasado miércoles Craig Venter en una teleconferencia de prensa ofrecida por la revista Science y la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias (AAAS, por sus siglas en inglés). Ninguna de las dos propuestas de genoma mínimo produjo una célula viable. “Me quedé sorprendido. Está claro que nuestro conocimiento actual de la Biología no es suficiente para sentarnos y diseñar un organismo vivo y construirlo”, añadió el líder de la investigación.