FUENTE: El Mundo

La Ciencia continúa avanzando hacia la creación del primer organismo totalmente artificial. Esta semana el Proyecto del Genoma Sintético (Sc2.0) ha desvelado la elaboración de cinco nuevos cromosomas de levadura fabricados íntegramente en laboratorio. Casi tres años después de la presentación del primero, los investigadores del Sc2.0 han completado ya más de un tercio de los 16 cromosomas necesarios para producir el que será el primer genoma complejo completamente sintético.

El avance se publica esta semana en la revista Science, acompañado de siete artículos firmados por los miembros del equipo internacional que colabora en el proyecto. Sus autores describen los progresos conseguidos en el proceso de diseño, verificación y construcción del genoma, una labor que esperan llevar a término en los próximos años y que podría ser trasladable a organismos más grandes.

"La parte más complicada es decidir qué cambios podemos hacer en el ADN, organizar un equipo tan amplio y realizar el seguimiento", explica Jef Boeker, director del Instituto de Sistemas Genéticos del Centro Médico NYU Langone y líder del proyecto, en el que también colaboran casi 50 estudiantes.

Entre otras aplicaciones, los avances conseguidos hasta ahora por los investigadores podrían abrir el camino a una nueva generación de tratamientos médicos. "Estas técnicas podrían iniciar una nueva era de terapias genéticas", explica Boeker. "Terapias en las que no se añada un solo gen, como pasa ahora, sino que se puedan introducir redes completas de genes".

Aplicaciones en medicina, alimentación o energía

A más corto plazo, las variaciones genéticas en la levadura podrían revolucionar varias industrias. Este producto se utiliza habitualmente en la elaboración de alimentos, bebidas, combustibles y medicamentos. Si se abre la posibilidad de añadirle nuevos conjuntos de cromosomas sintéticos modificados, como los creados por Boeker y su equipo, podrían producirse nuevas versiones del producto que abran la puerta a mejores antibióticos o biocombustibles más eficientes.

Sus particulares características hacen que este hongo sea uno de los organismos más utilizados en los estudios científicos. "Es un organismo particularmente interesante", explica Boeker, "al ser un microorganismo se puede manipular con cierta facilidad pero, a diferencia del resto, es mucho más similar a las células humanas por la forma en la que su genoma está conectado".

Los resultados del Proyecto del Genoma Sintético también ayudarán a los científicos a entender mejor los componentes genéticos necesarios para la vida. Su trabajo está permitiendo a los investigadores observar cómo interactúan los genes y de qué forma colaboran entre sí para crear los procesos biológicos.

Una década de avances

En 2010 Craig Venter, padre del genoma humano, fue el primero en crear una forma de vida sintética, al conseguir reproducir el ADN completo de la bacteria Mycoplasma mycoides. Un año después, Jef Boeke recogió el testigo y diseñó el brazo de uno de los 16 cromosomas de la levadura Saccharomyces cerevisiae.

El trabajo de Boeke significó el paso de formas de vida artificiales basadas en células procariotas (como la bacteria fabricada por Venter) a eucariotas. Las primeras tienen cromosomas circulares sin núcleo, mientras que las segundas poseen núcleo y cromosomas compartimentados, como es el caso de las células humanas. Posteriormente, en marzo de 2014 se presentaba el primer cromosoma completo de levadura, el synIII, al que ahora se añaden synII, synV, synVI, synX y synXII.

Para conseguirlo los investigadores han utilizado un software especial que permite diseñar cromosomas determinados, incorporando ciertas modificaciones. El objetivo final es eliminar todos los elementos repetitivos, recodificar parte del material genético (específicamente los codones de terminación UAG) y mover los genes de transferencia de ácido ribonucleico a un nuevo cromosoma, sin que éste sufra ningún defecto. Al mismo tiempo, se añade información para que facilite la construcción y manipulación de otros cromosomas. "Es un ejemplo de cómo grandes cambios en el ADN pueden tener muy poco efecto en el desarrollo de la célula", señala Boeker.

Por otro lado, los autores afirman que la plasticidad que han observado en las células sugiere que se podrían hacer modificaciones aún mayores, explorando nuevas posibilidades de manipulación del genoma que apunten a mejorar las características del producto.