Los cromosomas, ladrillos fundamentales de la vida que contienen la información genética de un individuo, no son obra exclusiva de la naturaleza. Un grupo de científicos acaba de anunciar la creación de 5 cromosomas artificiales de una levadura. Aseguran que el año que viene tendrán los 16 que contiene este ser vivo. Será el primer genoma artificial completo de una célula eucariota, como las nuestras, y abrirá las puertas a la fabricación del genoma humano.
La revista Science certifica el avance científico publicando 7 estudios simultáneos con los detalles técnicos firmados por un equipo de más de 200 autores del NYU Langone Medical Center, dirigidos por el ingeniero biomédico Jef Boeke y Srinivasan Chandrasegaran, del Departamento de Ciencias de la Salud Ambiental de la Universidad Johns Hopkins.
En marzo de 2014 lograron ensamblar el primer cromosoma. La comunidad científica calificó el logro como “el monte Everest de la biología sintética”. Lo llamaron synIII. Hoy presentan los synII, synV, synVI, synX, y synXII. Para finales de este año prevén que habrán logrado crear la versión sintética de 16 cromosomas. A su vez todas las herramientas y el conocimiento generado en este proyecto está utilizándose en otro más ambicioso, la fabricación artificial de cromosomas humanos y de plantas. Es el proyecto GP-write. Calculan que en 10 años lo habrán conseguido.
“Es un salto conceptualmente relevante tras el trabajo de Craig Venter de 2010, cuando construyó en el laboratorio, desde cero, el genoma circular de una bacteria muy simple. Era mucho mas pequeño que el genoma de la levadura”, valora para El Independiente Lluis Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología.
La levadura de panadero (Saccharomyces cerevisiae) se usa para hacer pan desde hace miles de años, cerveza y vino. Pero también es un organismo que sirve como modelo en el laboratorio porque sus células son parecidas a las humanas, en versión más simple y por lo tanto más sencillas de estudiar. La industria los utiliza para producir grandes cantidades de algún fármaco –como antibióticos, vacunas o insulina-, biocombustibles o alimentos.
Lo hacen insertando en la levadura cromosomas sintéticos con información añadida para que sea capaz de fabricar el producto deseado. La levadura se reproduce y con ella el medicamento, por ejemplo. “La levadura es un organismo muy versátil y maleable”, apunta Montoliú, que ha trabajado con las primeras versiones de los cromosomas artificiales para sus investigaciones sobre enfermedades raras. Con los nuevos cromosomas sintéticos se amplía la diversidad de productos que podrán producir estos seres microscópicos.
Los cromosomas replicados son en esencia iguales a los originales, con todo el material genético excepto alguna región inútil. En conjunto el genoma artificial (Sc2.0) es tan solo un 8% más corto que el original. Los cromosomas artificiales que existían hasta ahora estaban muy simplificados; tenían el mínimo material genético necesario para ser operativos.
“Estos nuevos cromosomas pueden incorporar a su estructura paquetes de genes humanos mucho más largos que los que se pueden transportar con los cromosomas sintéticos actuales. Podrían abrir una nueva era de la terapia génica” para evitar enfermedades, explica el estadounidense.
“Este trabajo sienta las bases para el diseño completo de genomas sintéticos para abordar necesidades no cubiertas de la medicina y la industria”, reitera Boeke. “Hemos probado a hacer enormes modificaciones en el genoma de la levadura y no ha tenido consecuencias. La levadura ha permanecido perfectamente funcional. Esto nos anima a explorar los límites en la manipulación del genoma”, concluye.
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