Científicos de Cambridge han creado una ambiciosa empresa de biología sintética que reescribirá el código genético de las bacterias, lo que permitirá a los microbios fabricar una amplia gama de nuevos materiales, desde medicamentos hasta plásticos biodegradables.
Constructive Bio, como se llama la puesta en marcha, es un spin-out del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica. Un equipo científico dirigido por Jason Chin descubrió cómo agregar nuevas letras químicas al código de la vida, mediante el cual el ADN en los genes le dice a las células que fabriquen moléculas biológicas específicas.
La reprogramación de bacterias de esta manera podría conducir a fábricas microbianas capaces de fabricar materiales novedosos que no son accesibles de otra manera. Por el contrario, los últimos métodos de «edición de genes», como Crispr, manipulan el código genético existente pero no crean código nuevo.
Tras la divulgación del descubrimiento en un artículo científico el año pasado, Chin cofundó Constructive Bio para comercializarlo, y en junio se completó una ronda de financiación inicial de 15 millones de dólares dirigida por Ahren Innovation Capital. La empresa ha negociado una licencia exclusiva con el MRC para explotar sus patentes sobre la tecnología.
Constructive Bio está desarrollando dos tecnologías de plataforma, dijo Chin. “Uno es la capacidad de construir un genoma sintético a partir de ADN sintetizado químicamente, lo que tiene amplias implicaciones en términos de poder construir organismos que hagan todo tipo de cosas útiles.
“El segundo es la capacidad de usar estos organismos reprogramados para codificar las secuencias de polímeros completamente sintéticos, que podrían ser moléculas similares a drogas hasta nuevos plásticos y materiales electrónicos. Hay clases completas de nuevas moléculas que simplemente no existen hoy en día, que tendrían propiedades diferenciadas y completamente personalizadas”, agregó.
Alice Newcombe-Ellis, socia fundadora de Ahren, dijo: “El problema para la empresa será en qué enfocarse porque hay un mercado tan amplio y vasto al que podría dirigirse. La aplicación que más me entusiasma es la capacidad de programar polímeros para que sean biodegradables. La mayoría de los plásticos disponibles en la actualidad provienen del petróleo y son muy difíciles de degradar”.
Desde los albores de la vida en la Tierra, el ADN ha tenido cuatro letras químicas, abreviadas como A, T, C y G, que la célula lee en grupos de tres para producir aminoácidos, componentes básicos de las proteínas. Pero muchos de estos tripletes son sinónimos que codifican el mismo aminoácido.
Chin y sus colegas aprovecharon esta redundancia en el código, dando a algunos trillizos un significado completamente nuevo y permitiendo que sus sinónimos hicieran todos los aminoácidos esenciales para la vida.
“Al inspirarnos en la naturaleza y reimaginar en qué se puede convertir la vida, tenemos la oportunidad de construir las industrias sostenibles del futuro”, dijo Chin.
Además de la capacidad de fabricar nuevos materiales, las bacterias sintéticas son resistentes a las infecciones virales porque los virus no pueden replicarse dentro de las células que tienen un ADN no natural. Esta propiedad también podría ser una gran oportunidad comercial para Constructive Bio, dijo Newcombe-Ellis.
Los microbios reprogramados de la empresa se basan en E. coli, la especie utilizada para fabricar muchos medicamentos proteicos, incluida la insulina. Los biorreactores en los que se producen proteínas terapéuticas hoy en día son muy susceptibles a la contaminación por fagos (virus bacterianos), lo que reduce significativamente el rendimiento, un problema que podría superarse incorporando ADN sintético.
“La industria láctea presenta otro gran mercado potencial porque se ve particularmente afectada por el problema de los fagos”, agregó Ola Wlodek, director ejecutivo de Constructive Bio. La compañía está instalando laboratorios en Chesterford Research Park, en las afueras de Cambridge.
Sir Shankar Balasubramanian, profesor de química médica en la Universidad de Cambridge, dijo que la tecnología de la compañía “permite la exploración de un espacio químico de una manera que no es posible con los métodos existentes y tiene un potencial verdaderamente transformador. El desarrollo y la comercialización de estas tecnologías en Constructive Bio es increíblemente emocionante”.