Nuevas vacunas y antibióticos, y el adiós a los transgénicos; la biología sintética abre un mundo que parece de “ciencia ficción”

El científico viajó en varias oportunidades a Uruguay y es uno de los mentores del grupo de Facultad de Química que trabaja en el genoma del tannat desde la época en la que integraba el Instituto Australiano de Investigación en Vino. Ahora es vicerrector de Investigación e Innovación en la Universidad de Macquarie, de Australia, con la que la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) tiene un acuerdo por el que han viajado uruguayos a formarse allí.

—En 2009 cuando estuve aquí, estaba caminando con Francisco Carrau (investigador de la Sección Enología de la facultad) y algunos otros colegas por un viñedo y quedé muy bien impresionado por el vino tannat. Es diferente. Le dije: ¿por qué lo que han demostrado en la práctica que funciona bien no le suman innovación científica para realmente entenderlo? Ahora les sugerí entrar en una nueva fase. El mundo de la biología ha cambiado desde solo ser capaces de leer ADN a poder escribir y editar ADN.

—¿Qué implica esta nueva etapa en la biología?

—La nueva ciencia tiene solo siete años de vida. Ahora podemos sintetizar el ADN (hacer una copia artificial de la información genética). Puedes diseñar en una computadora cualquier cosa y escribir lo que esa entidad debe producir. El primer genoma hecho químicamente por el hombre se publicó en 2010, fue el año del nacimiento de la biología sintética (una rama de la biología actual que une a ingenieros y biólogos para crear nuevas moléculas de manera artificial que permiten reprogramar la función de un organismo). Hay una bacteria en este planeta que puede crecer y que vive sin ancestros, porque una computadora fue su ancestro.

En 2010 nos reunimos unos pocos y dijimos: ahora tenemos que hacer esto en sistemas más complejos. Tenemos que sintetizar el genoma de una levadura. Eso nos abrió los ojos. Solo la síntesis de ese ADN de los 16 cromosomas costaba US$ 25 millones, ninguno lo podía pagar. Nos juntamos y tenemos un grupo integrado por la Universidad de John Hopkins, la Universidad de Nueva York y el Imperial College de Londres, entre otros. Nuestro timing más optimista fue lograrlo a fines de 2018. Lo vamos a anunciar en noviembre en Sídney en una gran conferencia. Ojalá podamos decir: ahora tenemos una célula viva compleja que puede crecer y tiene 16 cromosomas hechos por el hombre.

Volviendo al tannat, haber secuenciado el genoma en Uruguay fue un gran trabajo; pero ahora que tengo en mi grupo gente que puede leer, editar y escribir ADN, los uruguayos pueden aprender a producir los compuestos de sabor que interesan para el tannat, podemos hacerlo en una levadura. Es un camino para lograr descifrar cómo potenciar estos compuestos de sabor en el viñedo de tannat.

—¿Por qué se necesita usar una célula de levadura para entender cómo funcionan los compuestos de sabor en el tannat?

—Los investigadores ya tienen la sospecha de cómo funciona en una planta, pero no lo pueden probar. Entonces lo haces en una célula simple, en una levadura. Es como tratar de entender una enfermedad compleja en humanos, pero como no puedes experimentar con ellos lo haces con pequeños modelos animales (como ratas o ratones), eso hacemos. Otro ejemplo: una vez sintetizado el genoma de una célula de levadura, seremos capaces de sintetizar el genoma de un cloroplasto. Significa que tendremos la habilidad para producir hojas artificiales. Si lo hacemos, podemos tener hojas artificiales que podrían cubrir fachadas de edificios, aborber la luz del sol y proveer la energía para el edificio. ¿Ve hacia dónde voy?

—Parece de pel í cula de ciencia ficción.

—Ya en nuestro laboratorio tomamos la levadura sintética que hemos construido y tenemos a una persona que ha sintetizado el camino para producir un antibiótico, tetraciclina. Ahora podemos producir un antibiótico porque podemos escribir el ADN para producir tetracicilina, y podemos producir cualquier antibiótico que ni siquiera existe ahora. A medida que la raza humana se está quedando corta de antibióticos, podemos escribir el ADN nosotros.

—¿Obtendría nuevas opciones de antibióticos para acabar con el problema de la resistencia a los actuales?

—Sí. Usas una célula sintética de levadura como tu fábrica de células, lo haces biológicamente, no químicamente. También será una manera para producir la nueva generación de vacunas. Esto tampoco es ciencia ficción. En California la empresa Sanofi compró otra que había tomado una célula de levadura y sintetizó el camino para producir un componente clave (ácido artemisinin) que normalmente se extrae de plantas para vacunas contra la malaria. A veces hay poca abundancia por sequías. Con esta otra forma de producir se hace de manera más limpia y segura y en abundancia, no dependes de la planta. Se hace en Brasil y la gente ya se vacuna con ella. Es el primer producto comercializado de biología sintética. A Uruguay seguramente le interese que si podemos escribir el código del ADN, podemos producir pesticidas biodegradables que protejan el cultivo sin envenenar.

—¿En qué consiste este mecanismo de la biología sintética?

—Previamente éramos capaces de leer un libro, luego adquirimos con ingeniería genética la capacidad para producir palabras y ahora podemos escribir la novela completa. Podemos escribir cualquier cosa que no existía, podemos escribirles el guion a moléculas que la naturaleza ni siquiera produce o que nunca han sido ni imaginadas hasta ahora. No podíamos hacerlo antes porque no podíamos producir cosas que no existían. Tenemos la habilidad de hacerlo todo en medicina para los servicios de salud también.

—¿Cuál es el principal aporte para la medicina?

—En lo que llamamos terapia génica. Obtienes el ADN de un bebé que nace y te dice si va a desarrollar diabetes tipo dos en los próximos 30 años o si probablemente tendrá enfermedad de Parkinson cuando tenga 60 o un problema auditivo.

—¿Y quiere arreglarlo antes de que el problema esté instalado?

—Puedes sintetizar el ADN y reemplazar el defectuoso del individuo. Así previenes la enfermedad en vez de curarla.

—¿Qué pasa con el dilema ético de hacer ese tipo de intervenciones?

—Es algo absolutamente importante. Una vez que el proyecto de la levadura termine vamos a tratar de sintetizar la parte codificable del genoma humano. No vamos a sintetizarlo todo; solo lo haremos en células somáticas (las de cualquier organismo vivo excluyendo las células reproductivas), no en células germinales (que tienen a cargo la transmisión de información genética a futuras generaciones). Queremos ayudar a un individuo, pero no intervenir en su descendencia; porque si haces eso, hará que la gente diga: “hagamos que las personas tengan músculos más grandes en las pantorrillas para ganar olimpiadas”. En mi grupo tenemos biólogos moleculares, pero también gente que viene de la bioética. Estamos escribiendo las reglas, porque es totalmente nuevo lo que estamos haciendo. Si a la gente le preocupaba la ingeniería genética, con la ingeniería genómica va a ser una escalada mayor. Podemos editar el ADN de ese organismo. Algunos pocos países en el mundo han estado cambiando sus legislaciones; y si solo editas el ADN, no lo consideran un organismo genéticamente modificado (GMO, por su sigla en inglés, o transgénico).

—¿Qué ocurre con el riesgo de usar estos productos de biología sintética? Hay grupos antitransgénicos que señalan falta de evidencia y riesgos en este punto.

—Es mucho más precisa que extraer cosas de plantas, es más limpio, está manipulado y dirigido. Es mucho más preciso para predecir sus consecuencias. Se lo llama también ingeniería genómica de precisión, porque sabes exactamente lo que estás escribiendo y cuál será el producto de eso. Para vacunas y antibioticos, por ejemplo, será mucho mucho más específico, limpio y seguro.

—¿Podría dar algún ejemplo que ya se esté probando?

—En la Universidad de Macquaire tenemos gente que trabaja en audición y sordera. Ellos trabajan en cerdos que están sordos. No tienen conexión entre la oreja y el cerebro, mientras que los normales sí. Con terapia génica hemos visto cómo los ganglios (conexiones entre cerebro y oído) están creciendo. Todavía no sabemos si el animal puede escuchar ahora. Lo sabremos en el correr de este año. Podemos ver ya que el puente ha crecido y está restaurado porque corregimos el ADN. Si un niño nació y la gente dice que no podrá escuchar porque su cerebro no tendrá esa capacidad, pero además está la posibilidad de reemplazar parte del ADN para que el niño escuche, ¿se lo harías? Si soy el padre le diría “hagámoslo”. ¿Cuál es el impacto de ser una persona productiva para la sociedad? Estas son las cosas que tendremos que debatir. Nosotros los científicos no podemos hacerlo solos, necesitamos bioeticistas, especialistas en el área legal y economistas.