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Teletransportador biológico podría sembrar vida a través de la galaxia
El primer teletransportador biológico se encuentra en un laboratorio en el nivel inferior del edificio de San Diego que alberga a Synthetic Genomics Inc. (SGI), y se parece a un carro de equipo de gran tamaño.
El dispositivo es en realidad un conglomerado de pequeñas máquinas y robots de laboratorio, conectados entre sí para formar una gran máquina. Pero este puede hacer algo sin precedentes: puede usar código digital transmitido para imprimir virus.
En una serie de experimentos que culminaron el año pasado, los científicos de SGI usaron instrucciones genéticas enviadas al dispositivo desde otra parte del edificio para fabricar automáticamente el ADN del virus de la gripe común. También produjeron un bacteriófago funcional, un virus que infecta las células bacterianas.
Aunque esa no fue la primera vez que alguien creó un virus a partir de partes de ADN, fue la primera vez que se hizo automáticamente, sin manos humanas.
El dispositivo, llamado convertidor de digital a biológico, se presentó en mayo. Aunque todavía es un prototipo, instrumentos como este algún día podrían transmitir información biológica desde los sitios de un brote de enfermedad a los fabricantes de vacunas, o imprimir medicamentos personalizados bajo demanda junto a la cama de los pacientes.
Hemos estado soñando, durante aproximadamente una década, con la capacidad de enviar por fax formas de vida, dice Juan Enríquez, ejecutivo de Excel Ventures, una firma de capital de riesgo que ha invertido en SGI, quien imagina una nueva Revolución Industrial con el convertidor digital-biológico. como la desmotadora de algodón.
Craig Venter, el biólogo renegado que fundó Synthetic Genomics en 2005, pero que ya no participa en el día a día de sus actividades, ha dicho que incluso cree que será posible transmitir formas de vida entre planetas.
Ha hablado con Elon Musk al respecto, dice Dan Gibson, vicepresidente de tecnología de ADN de SGI.
virus de la gripe
A diferencia de Venter, conocido por sus alardes y grandes planes científicos, Gibson es discreto, aunque también es bien conocido entre los biólogos por el ensamblaje de Gibson, una reacción que une pequeños fragmentos de ADN creado en laboratorio en genes mucho más grandes.
BioXP 3200 de SGI , una impresora de ADN comercial, forma el corazón del convertidor de digital a biológico . Cuando Gibson, sentado en su oficina, envía un mensaje al convertidor, comienza su trabajo utilizando productos químicos precargados. Podría enviar fácilmente un mensaje así desde cualquier lugar.
A fines de mayo, el equipo de Gibson reveló cómo habían usado el dispositivo para crear ADN, ARN, proteínas y virus de forma automatizada a partir de secuencias de ADN transmitidas digitalmente sin intervención humana.
El trabajo en el convertidor comenzó alrededor de 2013, cuando SGI y Novartis, el fabricante de medicamentos, realizaron una prueba para ver si podían usar los datos de los brotes de gripe para construir rápidamente virus de semillas, a partir de los cuales se fabrican las vacunas.
Su oportunidad llegó en marzo de ese año cuando las autoridades chinas informaron sobre infecciones de gripe H7N9 y publicaron en línea los datos de la secuencia de ADN del virus. (La H y la N en los tipos de gripe se refieren a la hemaglutinina y la neuraminidasa, proteínas en la capa exterior de los virus que son reconocibles por el sistema inmunitario humano). Era el domingo de Pascua, recuerda Gibson, cuando recibí un correo electrónico que decía que el ave H7N9 la gripe estaba causando un gran susto en China. Así que pudimos obtener rápidamente la secuencia de ADN.
Dos días después, sin acceso directo a ningún espécimen, solo a las secuencias digitalizadas, SGI había sintetizado los genes H y N en la impresora de ADN de Gibson. Esas hebras de ADN se enviaron a Novartis, que las usó para generar reservas de virus que contenían la nueva información genética, del tipo que se usa en la producción de vacunas. Gibson dice que fue entonces cuando la idea del convertidor de digital a biológico se hizo realidad. Dije '¿No podemos integrar todo en una caja? recuerda.
Gibson espera convertir el dispositivo en un negocio rentable. Imagínese, dice, que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades en Atlanta desentrañan las instrucciones genéticas para un anticuerpo contra una enfermedad como el ébola que amenaza con crear una epidemia. Ese código podría transmitirse digitalmente a convertidores en todos los hospitales del mundo para comenzar a fabricar el antídoto. Eso es algo que creo que va a suceder, no en un futuro lejano.
Problemas de errores
Aunque la capacidad de programar la vida y hacer que aparezca en diferentes lugares es sorprendente, la utilidad de la teletransportación biológica sigue siendo discutible. Es importante crear una pequeña cantidad de reserva de virus semilla, pero es solo un paso en la fabricación de suficientes vacunas para todo un país. Los virus debilitados que se encuentran en las vacunas contra la gripe generalmente tienen que ser cultivados por trillones en huevos de gallina, un proceso cuidadosamente planificado que lleva medio año.
Y las hebras de ADN hechas por el convertidor de SGI aún sufren errores o mutaciones aleatorias. Esta tasa de mutación sería inaceptablemente alta si se está tratando de hacer... vacunas o productos farmacéuticos, dijo el virólogo de la Universidad de Alberta, David Evans, en un correo electrónico. La FDA tendría una vaca.
Aun así, Evans dice que aunque no hay mucha novedad en ningún paso en particular, ponerlos todos juntos para hacer que el ADN funcional salga al final es bastante impresionante... Soluciona el problema del error y tendrás un dispositivo que todos querrían.
Gibson dice que está atacando el problema de la tasa de error y también está tratando de reducir el convertidor a un tamaño manejable. En este momento, ahora ocupa aproximadamente el mismo espacio que un automóvil Fiat 500.
panspermia
SGI aún no ha impreso la vida: la mayoría de los biólogos no consideran que un virus esté vivo. Pero podrían llegar allí. En 2016, SGI anunció la creación de una célula mínima, una bacteria con el genoma más pequeño jamás visto y que podría servir como una especie de casete en blanco para aceptar nuevas instrucciones genéticas. Gibson dice que dado que la célula mínima es la forma de vida más simple, sería lógico intentar imprimir una.
Algunos de los patrocinadores de SGI, incluido Venter, están insinuando que el trabajo final para una impresora de vida sería enviar vida de un lado a otro entre los planetas. En un escenario, se podría enviar una máquina de secuenciación a Marte para obtener el código genético de cualquier forma de vida, o formas cercanas a la vida, que se encuentren allí.
Esos datos podrían transmitirse a un convertidor terrestre, que reconstruiría la vida extraterrestre, tal vez en un laboratorio de alta seguridad. Un equipo de SGI pasó un tiempo con científicos de la NASA en la yerma Desierto de Mojave en 2013 probar aspectos de la teoría. Cargamos un autobús de laboratorio de investigación con todo lo que necesitábamos, aislamos algunas muestras y las secuenciamos, dice Gibson.
Enviar datos de vida al espacio podría ser aún más interesante. Según una teoría de cómo surgió la vida en la Tierra, conocida como panspermia, fue transportada aquí en un meteorito o cometa. Enviar convertidores biológicos al espacio podría ser la forma en que la humanidad le devuelva el favor, dice Enríquez, sembrando vida en otros lugares.
Yo [quiero] hacer algo fuera de este mundo, enviar una de estas cosas a Marte e imprimir combustibles, o imprimir parte de una atmósfera, o nutrientes, dice.
Esto invita a preguntarse qué forma de vida, o qué secuencia genética, sería la primera en desaparecer. Venter usó (y en secreto) su propio ADN como base para la primera secuencia del genoma humano de una persona individual, publicada en 2003.
Cuando se les preguntó si Venter ahora tenía la intención de reproducir su genoma en otro planeta, tanto Gibson como Enríquez dijeron lo mismo: sin comentarios.