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El ADN artificial de una startup podría revolucionar el diseño de medicamentos
Cuatro letras de ADN escriben el código universal compartido por toda la vida. O al menos lo hacían antes. Synthorx, una startup de biotecnología en La Jolla, California, está diseñando microbios con un alfabeto genético expandido que contiene seis letras, agregando la X e Y sintéticas a las A, T, G y C naturales. Estas bacterias no tienen equivalentes en la naturaleza, y Synthorx los está utilizando para diseñar proteínas novedosas que son prometedoras como base para futuros analgésicos, antibióticos y compuestos dirigidos contra el cáncer.
La empresa se basa en el trabajo de uno de sus fundadores, el químico Floyd Romesberg del Instituto de Investigación Scripps de San Diego. Durante más de 15 años, Romesberg perfeccionó un par de letras artificiales de ADN que funcionarían de manera congruente con la maquinaria genética de la vida, pero que no serían tan similares como para confundirse con las letras existentes. En 2012, el laboratorio de Romesberg publicó la creación de X e Y, y en 2014 demostró que las células bacterianas podían replicarse y propagar genes que contenían X e Y en generaciones futuras.
Al agregar las letras de ADN X e Y, las células pueden producir proteínas con hasta 172 aminoácidos diferentes, en comparación con el conjunto de 20 de la naturaleza.
La gente siempre pensó que había cierta complejidad o que sería muy difícil imitar la vida, dice Romesberg. Realmente sugiere que las moléculas de la vida no son privilegiadas de ninguna manera especial.
Hace dos años, nadie había usado X e Y para hacer algo útil. Pero el objetivo de Romesberg era crear medicamentos demasiado complejos para hacerlos usando química convencional. No puedo hacer eso en mi laboratorio, dijo Romesberg. Entonces, comenzar una empresa enfocada únicamente en eso es una forma de lograrlo. Llegó Synthorx.
La creación de X e Y es un hito científico en sí mismo, pero el verdadero avance de Synthorx radica en la utilización de estas letras para crear nuevas proteínas. Simplemente agregando las letras de ADN X e Y, hipotéticamente, las células pueden producir proteínas con hasta 172 aminoácidos diferentes, en comparación con el conjunto de 20 de la naturaleza.
Muchos de esos aminoácidos son bastante redundantes, dice Romesberg. Y para un químico médico que pasa su carrera fabricando medicamentos, eso debe parecer extremadamente limitante. Usando aminoácidos sintéticos, los científicos podrían hacer que una proteína existente se una con más fuerza a su objetivo, dando como resultado un fármaco más eficaz. Otra idea es diseñar una proteína para que se una a un objetivo específico y evitar objetivos muy similares con la esperanza de eliminar los efectos secundarios peligrosos. Uno de esos proyectos en Synthorx tiene como objetivo convertir el veneno de una araña en un analgésico no opioide ni adictivo.
Los nuevos antibióticos y medicamentos para los trastornos metabólicos también están en la agenda. La insulina sería un gran objetivo, dice el CEO de Synthorx, Court Turner. Ya se produce en E. coli, pero tiene que ser inyectado sobre una base diaria. La incorporación de los aminoácidos sintéticos correctos en las moléculas de insulina podría hacer una versión duradera para que los diabéticos solo necesiten inyectarse cada pocos días o una vez a la semana.
No parece haber ninguna duda entre los científicos de que si esta tecnología funciona, será revolucionaria. Pero hasta ahora, no ha habido ímpetu para soñar locamente con las aplicaciones de un alfabeto genético ampliado y la capacidad de producir proteínas con una variedad de aminoácidos no naturales. Marc Lajoie, biólogo sintético de la Universidad de Washington, dice: En realidad es solo un problema de imaginación y, para ser honesto, incluso pensar en usar un aminoácido no natural es un poco loco para algunas personas.