Creat el primer virus patogen artificial

Últimament s’ha parlat molt de l’edició genòmica, la possibilitat de retallar i enganxar trossos d’ADN, gràcies a la popularització de la tècnica anomenada CRISPR/Cas9. Amb aquestes tisores moleculars i altres avenços assolits durant les últimes dècades, és relativament fàcil canviar, eliminar o afegir informació genètica a gairebé qualsevol cèl·lula. Inicialment això va facilitar els experiments que es fan als laboratoris de recerca, però ara s’està aplicant ja a tractaments mèdics, amb la idea de desconnectar gens que funcionen malament o activar-ne d’altres si n’hi ha un dèficit. Però actualment tenim eines per anar més enllà: a part de manipular l’ADN, podem produir-ne de nou acoblant les molècules que el formen en l’ordre que vulguem. Això és el que han fet uns científics del J. Craig Venter Institute, a Maryland, i el resultat és el primer virus patogen (que pot causar malalties) fabricat en un laboratori.

Construir organismes

La biologia sintètica és la ciència que estudia com construir un organisme artificial partint de zero, és a dir, no modificant-ne un que ja existeix sinó unint diferents parts com si fossin peces de Lego per crear-ne un de diferent. Utilitza coneixements de diferents disciplines, des de l’enginyeria fins a la genètica, i ha crescut exponencialment des de principis de segle. L’objectiu final encara no s’ha aconseguit, però s’acosta a poc a poc. Per exemple, el 2002 es va armar al laboratori el genoma sencer d’un petit virus. Això seria com fer un pastís a partir d’una recepta, perquè la seqüència original ja es coneixia, però demostrava que es dominaven les tècniques per ajuntar les bases d’ADN per formar genomes sencers. El 2010 es va fer un pas important quan es va anunciar que s’havia introduït en un bacteri un genoma manufacturat i s’havia vist que funcionava normalment. Els autors d’aquell treball, també de l’Institut Venter, van anunciar-ho com el primer organisme sintètic, conegut familiarment com Synthia, encara que no era ben bé així: tot i que l’ADN era artificial i diferent a qualsevol altre (però basat en part en un de natural), la resta de la cèl·lula ja existia com a tal.

A partir d’aquí, la cursa ha continuat en diversos fronts, liderada sobretot pel mateix Craig Venter, un científic, polèmic pels seus mètodes expeditius, que es va enfrontar al Projecte Genoma Humà mentre desenvolupava mètodes més ràpids i barats per llegir ADN. L’any passat el seu equip va donar a conèixer una variant del Synthia amb una versió molt reduïda del seu genoma però que encara era funcional. Els científics també han reescrit part del genoma d’un llevat que s’utilitza habitualment en recerca, cosa que ha generat una sèrie de noves variacions. En aquest cas, igual que en el dels bacteris, és difícil sintetitzar les altres peces que calen per formar un organisme que, encara que sigui petit, té un cert grau de complexitat més enllà de l’ADN. Per això es busquen alternatives.

Virus de laboratori

Els últims treballs s’han fet amb virus, la forma de vida més senzilla que existeix (fins al punt que es qüestiona si realment se’ls pot considerar éssers vius). Un virus és, a la pràctica, poc més que un genoma envoltat d’una càpsula que li permet entrar a les cèl·lules que infecta. Els científics de l’Institut Venter van partir de l’ADN d’un tipus de virus de l’herpes (el VHS-1) i van aplicar-hi un protocol que permet produir versions alternatives de les 150.000 unitats d’aquest genoma original sense haver de començar totalment de zero. El resultat és una col·lecció de virus que no havien existit mai, capaços d’infectar i causar malalties (el VSH-1 pot provocar des de simples refredats fins a encefalitis mortals). Es podrien considerar els primers patògens artificials.

Aprofitant que es construïen genomes nous, els gens d’aquests virus s’han marcat amb senyals fluorescents que permeten estudiar com s’activen i interaccionen, cosa que es podria aplicar a altres organismes per entendre com treballa l’ADN. El més important és que s’ha demostrat que, barrejant fragments d’ADN coneguts i afegint-hi peces extra, es poden fer a mida nous genomes, força grans, d’una manera efectiva i no gaire complicada. Una tècnica que podria ser útil per a la biologia sintètica en el futur.

Salvador Macip és metge i investigador a la Universitat de Leicester.

TECNOLOGIES D’ÚS DUAL

S’anomenen tecnologies d’ús dual tots aquells avenços que poden aportar algun benefici però, a la vegada, si no s’utilitzen correctament, poden ser perillosos. L’energia nuclear n’és l’exemple més clàssic: pot il·luminar tota una ciutat o destruir-la. La biologia sintètica també entra dins d’aquest grup perquè, en teoria, es podrien generar nous microbis, més agressius, resistents i mortals que els que ja existeixen. Si el perill que, a propòsit o per accident, es causi una epidèmia de conseqüències imprevisibles és real, per què es continua investigant en aquests temes? Els que hi estan a favor argumenten que els riscos remots es veuen superats pels nombrosos beneficis, entre ells disposar d’eines per preparar noves vacunes i maneres de defensar-se contra microorganismes que encara no coneixem.