Desde el mapeo del genoma humano en 2003, la biología sintética da un nuevo paso. Investigadores británicos se enfrentan ahora a la síntesis de ADN humano (es decir, la creación de un genoma humano artificial), abriendo perspectivas inéditas en medicina y biotecnología.
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Financiado con 10 millones de libras esterlinas por Wellcome, el proyecto SynHG reúne a científicos de las universidades de Oxford, Cambridge y Manchester. ¿El objetivo? Diseñar cromosomas puramente sintéticos para entender mejor el funcionamiento de nuestro ADN y desarrollar terapias innovadoras.
Las promesas de un genoma sintético
A diferencia de la edición genética (como CRISPR), que se "limita" a modificar un genoma, la síntesis permite reconstruir secuencias de ADN desde cero. Este enfoque podría llevar a células resistentes a virus o trasplantes de órganos más seguros.
Los avances recientes en genomas bacterianos y de levadura muestran que la técnica es viable. Sin embargo, el genoma humano, mucho más complejo, requerirá décadas de investigación.
Un cromosoma sintético, que representa el 2% del genoma, será probado inicialmente. Los resultados podrían acelerar la lucha contra enfermedades genéticas y el envejecimiento.
Un proyecto con grandes desafíos éticos
La manipulación del genoma plantea cuestiones sociales, especialmente sobre riesgos de derivas eugenésicas. Para abordarlas, el proyecto incluye un componente dirigido por Joy Zhang (Universidad de Kent), que estudia las implicaciones éticas y legales.
Se realizarán consultas públicas a nivel mundial para regular las aplicaciones futuras. El objetivo es evitar desigualdades de acceso y usos malintencionados.
A pesar de estas precauciones, algunos científicos, como Bill Earnshaw (Universidad de Edimburgo), temen una pérdida de control. La síntesis de ADN humano podría, a largo plazo, transformar nuestra relación con la vida.
Para profundizar: ¿Cuáles son los riesgos de los genomas sintéticos?
La creación de ADN humano artificial plantea importantes desafíos de bioseguridad. A diferencia de las modificaciones puntuales permitidas por CRISPR, la síntesis completa de genomas podría, en teoría, permitir el diseño de patógenos a medida o la resurrección de virus erradicados. Existen protocolos estrictos de verificación de secuencias sintetizadas, pero el riesgo de desvío por actores malintencionados o no estatales preocupa a los expertos en seguridad biológica.
En el plano ético, esta tecnología podría acentuar las desigualdades en el acceso a avances médicos. Las terapias basadas en genomas sintéticos, potencialmente costosas, podrían estar disponibles solo para ciertas poblaciones, aumentando las disparidades en salud global. Además, la posibilidad de modificar profundamente el genoma humano revive los temores de eugenesia, especialmente con el fantasma de "bebés a medida" con características genéticas seleccionadas.
Finalmente, persisten incertidumbres científicas. Incluso con una secuencia de ADN perfectamente controlada, las interacciones entre genes sintéticos y mecanismos celulares naturales siguen siendo poco comprendidas. Un genoma artificial podría provocar efectos imprevistos, como respuestas inmunes peligrosas o alteraciones epigenéticas. Estos riesgos exigen no solo marcos regulatorios sólidos, sino también mayor transparencia en la investigación y experimentación.
¿Cómo funciona la síntesis de ADN?
La síntesis de ADN se basa en un proceso químico automatizado que ensambla nucleótidos (A, T, C, G) secuencialmente según una secuencia predeterminada. Las máquinas modernas usan el método de síntesis por fosforamidita, donde cada capa de nucleótidos se añade por etapas, con reactivos específicos para unir las bases. Este proceso, aunque preciso, está limitado a fragmentos de cientos de pares de bases, requiriendo luego técnicas de ensamblaje enzimático para formar secuencias más largas.
Para genomas como el humano, los científicos combinan biología molecular y bioinformática. Tras sintetizar los fragmentos, estos se ensamblan en células modelo (como levaduras o bacterias), capaces de "unir" el ADN gracias a mecanismos de recombinación naturales. Algoritmos verifican luego la exactitud de la secuencia, corrigiendo errores potenciales introducidos durante la síntesis o ensamblaje.
Los avances recientes en robótica e inteligencia artificial aceleran este proceso. Plataformas automatizadas pueden producir miles de fragmentos de ADN en paralelo, mientras que la IA optimiza secuencias para evitar zonas inestables o tóxicas para las células. A pesar de estos avances, sintetizar un cromosoma humano entero sigue siendo un reto, por su tamaño y la complejidad de sus regiones no codificantes, cuyo papel exacto aún se desconoce.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: University of Manchester