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Científicos europeos han comenzado a trabajar en un proyecto para crear formas de vida simples desde cero en el laboratorio, aprovechando los avances teóricos y experimentales en el campo de rápido crecimiento de la biología sintética.
A partir de sustancias químicas inanimadas, los investigadores pretenden producir células metabólicamente activas que crezcan, se divida y muestren una “evolución darwiniana” en un plazo de seis años.
El proyecto “MiniLife” de 13 millones de euros, financiado por la Consejo Europeo de Investigación En el que participan biólogos y químicos de varias universidades, podría ser el primero del mundo en alcanzar los criterios mínimos para un sistema vivo sintético.
“El éxito constituiría un logro histórico en la ciencia básica”, dijo Eörs Szathmáry, director del Centro para los Fundamentos Conceptuales de la Ciencia en la Fundación Parménides en Alemania, que es investigador principal de la subvención del ERC. “La creación de novo de sistemas vivos es un viejo sueño de la humanidad”.
John Sutherland, que trabaja en la química de la vida temprana en el Laboratorio de Biología Molecular del MRC en Cambridge, dijo que el proyecto se suma a un creciente esfuerzo mundial para “crear sistemas vivos mínimos”.
Sutherland, que no participa en el proyecto MiniLife, añadió: “Esto está impulsado por el deseo perenne de comprender cómo se originó la vida en la Tierra y si también podría haberse originado en otras partes del universo observable”.
Otros investigadores de vida artificial están trabajando con los componentes básicos conocidos de la vida en la Tierra, en particular los nucleótidos que forman el ácido ribonucleico. El proyecto ERC, por el contrario, pretende realmente empezar desde cero, sin utilizar moléculas que sean en sí mismas producto de la evolución.
“Nos abstraemos de las formas de vida conocidas porque son criaturas altamente evolucionadas”, dijo Szathmáry, “y simplificamos para llegar a una formulación minimalista”.
Los investigadores de MiniLife están evaluando cuatro sistemas que podrían, individualmente o en combinación, desarrollarse como base para una vida mínima. Todos son “autocatalíticos”, una propiedad esencial para la autorreplicación en la que una reacción química es catalizada por sus propios productos.
Un candidato es el reacción formosa. El proceso, descubierto en el siglo XIX, convierte una sustancia química extremadamente simple, el formaldehído, en una serie cada vez más diversa y compleja de moléculas de azúcar. Como la reacción se alimenta con formaldehído, el comportamiento de las gotas varía según la composición de los azúcares que contienen.
“Algunos crecen más rápido y se dividen más rápidamente que otros”, dijo Andrew Griffiths, investigador de MiniLife en la École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles en París. “Terminamos con el surgimiento de algo equivalente a la aptitud en biología, como una mezcla de bacterias de crecimiento lento y rápido, pero en un sistema químico muy simple”.
El sistema basado en formosa debe ser capaz de mostrar una heredabilidad confiable (transmitir características adquiridas de una generación a la siguiente), tal vez junto con uno de los otros sistemas que se están evaluando.
El cronograma de seis años es ambicioso, dijo Griffiths, quien se muestra optimista de que el proyecto podrá “demostrar una evolución darwiniana rudimentaria”. Como mínimo, eso implicaría un sistema que pueda cambiar entre dos estados hereditarios en diferentes entornos, de forma análoga a la famosa polilla moteada cuyas alas son blancas en entornos limpios y negras cuando vive en lugares contaminados con superficies oscuras.
Sijbren Otto, profesor de química de sistemas en la Universidad de Groningen y otro miembro del equipo de MiniLife, dijo que su principal motivación era “la fascinación por la naturaleza y el origen de la vida. Aunque las moléculas que desarrollemos probablemente no sean aquellas a partir de las cuales comenzó la vida en la Tierra prebiótica hace 3.800 millones de años, los mecanismos que esperamos revelar serán muy relevantes para comprender lo que sucedió entonces”.
El mes pasado, un grupo internacional de investigadores advirtió sobre los “riesgos sin precedentes” que plantea otra área de la biología sintética. Dijeron que la “vida en espejo” (bacterias fabricadas que son reflejos estructurales de microbios naturales) podría abrumar las defensas de las personas, otros animales y plantas.
Cuando se le preguntó sobre la seguridad del proyecto MiniLife, Otto dijo que era “extremadamente improbable que sus creaciones tuvieran viabilidad fuera de condiciones de laboratorio muy controladas” y no representaban ningún riesgo posible para el público.
Sin embargo, el equipo está trabajando con expertos para desarrollar un marco ético para la investigación. “Ahora es el momento de pensar mucho más allá hacia dónde conducirá probablemente la investigación”, dijo Otto.
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