Us presentem el JCVI-syn3.0, el bacteri artificial que es reprodueix

La Terra és l’únic lloc de l’univers que, de moment, sabem que conté vida. Aquesta raresa, juntament amb la fascinació que causa que un organisme pugui créixer, alimentar-se, comunicar-se i reproduir-se durant un període finit de temps, ens ha portat a especular quin és l’origen d’aquest procés, i si hi ha intervingut alguna cosa més que l’atzar. Quan el nostre coneixement encara era limitat, omplíem el forat amb explicacions sobrenaturals, però a mesura que la ciència ha anat avançant, hem aconseguit definir els processos biològics bàsics implicats en la vida i, finalment, reproduir-los parcialment al laboratori. Fa unes setmanes, es va aconseguir una nova fita en aquest camp: crear un bacteri artificial que es reprodueix com un de normal.

Éssers vius de laboratori

La biologia sintètica és una disciplina que estudia la creació i modificació d’éssers vius. El concepte va néixer a principis del segle XX, però no és fins als anys setanta, amb l’aparició de les primeres tècniques de manipulació d’ADN, que el coneixement avança suficientment per plantejar-s’ho de debò. La biologia sintètica esclata a principis del segle XXI, quan es dissenyen els components mínims per construir genomes, anomenats BioBricks. Com si fossin peces de Lego, els BioBricks permeten afegir l’ADN necessari per formar l’equivalent biològic a un circuit que, quan s’activa, fa una feina concreta. Amb prou peces, en principi es podrien reproduir totes les funcions essencials d’una cèl·lula.

Això és el que es va proposar fer el JCVI, l’institut que dirigeix Craig Venter, un dels científics clau en la seqüenciació del genoma humà. L’any 2010, el JCVI va anunciar que havia construït un genoma sencer peça a peça i l’havia inserit en un micoplasma del qual s’havia eliminat prèviament l’ADN. El resultat, anomenat Mycoplasma laboratorium o JCVI-syn1.0, era el primer ésser viu amb un genoma artificial. Els micoplasmes són el tipus de bacteri més petit que es coneix. Són molt resistents i fins i tot poden viure sense oxigen. N’hi ha de molts tipus diferents, i alguns, com el Mycoplasma pneumoniae, provoquen malalties. És per la seva simplicitat i fortalesa que es va triar com a patró per crear el primer organisme sintètic. Però el JCVI-syn1.0 no es comportava ben bé com un bacteri normal, i per això van decidir millorar-lo.

Microbi sintètic 3.0

La nova versió del Mycoplasma laboratorium, anomenada JCVI-syn3.0, es va presentar el 2016 com el primer ésser viu veritablement sintètic, en el sentit que no tan sols el seu genoma s’havia muntat al laboratori, sinó que també podia reproduir-se, una funció essencial de la vida que no s’havia pogut recrear satisfactòriament abans. Però això no era del tot exacte. Tot i que el JCVI-syn3.0 es dividia en dos, tal com fan els bacteris, aquest procés no donava lloc a dues cèl·lules idèntiques, que és el que passa normalment, sinó que les “filles” naixien deformades i, a més, tenien mides diferents.

Finalment, s’ha aconseguit el pas que faltava. A finals d’abril es publicava a la revista Cell que, amb unes noves modificacions genètiques, el JCVI-syn3.0 ja es pot dividir com ho fa qualsevol altre bacteri, donant lloc a cèl·lules normals i viables. Quan es va dissenyar, s’havia procurat que el genoma del JCVI-syn3.0 original fos el més petit possible: només contenia els 473 gens que els científics creien que eren imprescindibles per a la vida. Però, pel que s’ha vist, se n’havien deixat uns quants d’essencials. Després d’anys d’anar fent provatures, el grup que dirigeix la doctora Elizabeth Strychalski al National Institute of Standards and Technology, als Estats Units, ha trobat els set gens que li faltaven al JCVI-syn3.0 per poder-se reproduir amb normalitat. Ja es coneixia que dos d’aquests gens participaven en el procés de divisió cel·lular i, per tant, es podia sospitar que eren importants. Els altres cinc, però, no tenen una funció coneguda. Això passa també amb 149 dels 473 gens descrits abans com a essencials: són imprescindibles per a la vida però encara no se sap per què.

Un llarg camí ètic i científic

Aquests experiments són llargs i complexos (el JCVI-syn1.0 va costar 40 milions de dòlars i prop de dos milions d’hores de feina). Tot i que es podrien veure com una simple demostració del poder de les tècniques actuals de biologia sintètica, també poden tenir aplicacions pràctiques: crear microbis nous pot ser útil en diferents camps de recerca i també per dissenyar eines noves (per exemple, un bacteri que mengi plàstic, que fabriqui biofuels o que absorbeixi el diòxid de carboni que contribueix a l’escalfament global). A més, són importants per entendre què és la vida, que ara podem definir com un nombre relativament petit de gens que actuen de manera coordinada, molts dels quals encara no entenem què fan, motiu pel qual s’hauran d’investigar més.

A la vegada, tot això genera nombrosos dubtes que cal resoldre: des dels perills imprevistos que pot comportar alliberar un organisme sintètic en un ecosistema, al dilema moral implícit en la possibilitat que, en un futur encara llunyà, es pugui crear en el laboratori un ésser que sigui capaç de sentir dolor i desconfort o fins i tot ser conscient de la seva existència.

Salvador Macip és investigador de la Universitat de Leicester i la UOC