CREACION DE UNA CELULA BACTERIANA CONTROLADA POR UN GENOMA QUIMICAMENTE SINTETIZADO

La Fundación EDGE (Edge Foundation, Inc.) ha propiciado en el “Club de la Realidad EDGE” la presentación científica del 20 de Mayo 2010 según la cual se ha logrado la creación de una célula bacteriana controlada a partir de un genoma químicamente sintetizado, desarrollo que podría revolucionar la vida tal como la concevimos hasta ahora y para siempre.

EL CLUB DE LA REALIDAD EDGE

Me siento seguro de una sola conclusión. La capacidad de diseñar y crear nuevas formas de vida marca un punto de inflexión en la historia de nuestra especie y nuestro.” — Freeman Dyson

ON “CREATION OF A BACTERIAL CELL CONTROLLED BY A CHEMICALLY SYNTHESIZED GENOME” BY VENTER ET AL”

Freeman Dyson, Kevin Kelly, George Dyson, Anthony Hegarty

Introduction

El 20 de mayo, J. Craig Venter y su equipo de JC Venter Institute anunció la creación de una célula controlada por un genoma sintético en un artículo publicado en Science. Como historiador de la ciencia George Dyson señala, “desde el punto de vista de la tecnología, un código generado dentro de una computadora digital es ahora tan auto-replicante como el genoma de una línea de células vivas. Desde el punto de vista de la biología, un código generado por un organismo vivo ha sido traducido en una representación digital para replicación, edición y transmisión a otras células. “

Este nuevo desarrollo es todo acerca de la utilización a gran escala. “La lectura del código genético de una amplia gama de especies”, señala el documento, “ha aumentado de forma exponencial desde los primeros estudios. Nuestra capacidad para digitalizar con rapidez la información genómica se ha incrementado en más de ocho órdenes de magnitud durante los últimos 25 años”. Se trata de un gran escalamiento en nuestras capacidades tecnológicas. El físico Freeman Dyson , al comentar sobre el papel, señala que “la secuenciación y la sintetización del ADN nos dan todas las herramientas que necesitamos para crear nuevas formas de vida.” Pero queda por ver cómo servirá en la práctica.

Una pregunta es que si o no una secuencia de ADN por sí sola es suficiente para generar un ser vivo. Una manera de leer el documento sugiere que esto no parece ser el caso debido a la utilización de microplasmas antiguos de células en la que el ADN se inserta – que no se trata de “crear” vida “, ya que la nueva vida requiere de un receptor de vida celular existente. Si este es el caso, ¿cuál es la posibilidad de producir algo de novo? El documento puede parecer tratarse de una hazaña tecnológica un tanto banal. Las nuevas técnicas se basan en las capacidades existentes. ¿Qué otra cosa es que se añade, que es cualitativamente nuevo?

Si bien es correcto decir que una célula individual que no se ha creado, una nueva línea de células (¿nos atreveríamos a decir especies?) fue generada. Esta es la vida nueva que se propaga por sí misma, es decir, “sólo las células con el genoma sintético se auto replican y son capaces de un crecimiento logarítmico.”

La publicación (paper) concluye con lo siguiente:

Si los métodos descritos aquí se pueden generalizar, el diseño, la síntesis, el ensamble, y el trasplante de cromosomas sintéticos ya no será un obstáculo para el progreso de la biología sintética. Esperamos que el coste de la síntesis de ADN continuará como lo que ha sucedido con la secuenciación del ADN y que siguiera decreciendo de manera exponencial. Menores costos de síntesis combinada con la automatización permitirá amplias aplicaciones de la genómica sintética.

¿Las nuevas técnicas descritas en el documento nos permitirán traer especies extintas vuelta a la vida? Éstos son tres ejemplos de tres etapas posibles después de la producción de una célula bacteriana: 1. la generación de un ser humano, es decir, un hombre de Neandertal, 2. la generación de un mamut lanudo, 3. la generación de un lobo de Tasmania.

La generación de un Neandertal, dado el reciente mapeo, parece ser factible, pero se alzaran las voces éticas. No contenga la respiración esperando que alguien lo intente. La generación de un mamut lanudo no será un problema ético sino también parece factible mediante el uso de la placenta de un elefante: inyectar ADN de mamut en un huevo de elefante moderno de la que ha sido eliminado de ADN del elefante, a continuación, importar el óvulo de elefante en un elefante. Un verdadero desafío será generar una especie extinta en verdad como un lobo de Tasmania para los que no existen las células del huésped.

¿Qué significa esto? No sabemos todavía, y podremos no saberlo por años. Por ahora, todo lo que podemos hacer es especular de manera responsable. Como señala Freeman Dyson:

Me siento seguro de una sola conclusión. La capacidad de diseñar y crear nuevas formas de vida marca un punto de inflexión en la historia de nuestra especie y nuestro planeta.

La vida sigue .. pero no será el misma.

Para proporcionar el contexto, hemos elaborado una retrospectiva de los eventos Edge, transcripciones, videos con los pioneros en este campo que se encuentran entre los principales actores en lo que estamos llamando “A New Age of Wonder [click here]

El Club de la realidad Edge debate sobre el documento, “Creación de una célula bacteriana controlada por una síntesis química del genoma”, que está más abajo:

May 20, 2010

Genética: La vida a partir de un genoma sintético

En la edición del 20 de mayo 2010 de ScienceExpress, Gibson et al. informan de la creación de una célula bacteriana controlada por un genoma químicamente sintetizado . A related News story by E. Pennisi destaca el nuevo trabajo, que implicó la creación progresiva de un cromosoma bacteriano y la transferencia de la misma en una bacteria relacionada, en el que sustituyó el ADN nativo.

CREATION OF A BACTERIAL CELL CONTROLLED BY A CHEMICALLY SYNTHESIZED GENOME

Daniel G. Gibson1, John I. Glass1, Carole Lartigue1, Vladimir N. Noskov1, Ray-Yuan Chuang1, Mikkel A. Algire1, Gwynedd A. Benders2, Michael G. Montague1, Li Ma1, Monzia M. Moodie1, Chuck Merryman1, Sanjay Vashee1, Radha Krishnakumar1, Nacyra Assad-Garcia1, Cynthia Andrews-Pfannkoch1, Evgeniya A. Denisova1, Lei Young1, Zhi-Qing Qi1, Thomas H. Segall-Shapiro11, Christopher H. Calvey1, Prashanth P. Parmar, Clyde A. Hutchison III2, Hamilton O. Smith2, and J. Craig Venter1,2*

1 The J. Craig Venter Institute, 9704 Medical Center Drive, Rockville, Maryland 20850
2 The J. Craig Venter Institute, 10355 Science Center Drive, San Diego, California 92121

* To whom correspondence should be addressed

Abstract

Se presenta el diseño, la síntesis y el ensamblaje del Mycoplasma mycoides 1,08 Mbp-JCVI-syn1.0 genoma a partir de la información digitalizada de la secuencia del genoma y el trasplante en un Mycoplasma capricolum célula receptora para crear nuevas células Mycoplasma mycoides que son controlados sólo por el cromosoma sintético. El único ADN en las células es la secuencia ADN diseñado sintético, incluyendo las secuencias “marca de agua” y otras secuencias diseñadas supresiones de genes y polimorfismos y mutaciones adquiridas durante el proceso de construcción. Las nuevas células han previsto las características fenotípicas, son capaces de auto-replicación continua.

[download PDF of research article

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Comentario de DANIEL C. DENNETT


Philosopher; University Professor, Co-Director, Center for Cognitive Studies, Tufts University; Breaking the Spell

El logro de Craig Venter y su equipo es sin duda un hito importante en la tecnología, y su pronóstico de los beneficios que pueden ser estupendos resultados de la cosecha, en todo caso, subestimada. Ahora tenemos que preguntarnos cómo esta nueva tecnología debe ser regulada. No hay duda de que las bacterias auto-replicantes (y otros microbios) con genomas artificiales podrían hacer más daño que bien si escapaban a nuestro control. Ellos no sólo se replican, sino que evolucionan, mutando rápidamente si no se toman medidas especiales con anticipación para evitar que esto suceda, e incluso entonces habrá un riesgo – no es grande, pero no ignorable – de ver a nuestros esfuerzos de prevención, cualesquiera que sean, se deshecha por la mutación. La evolución es tan implacable como la gravedad, una omnipresente viento dominante que desata los nudos, abre las puertas, buscando todas las vías de evacuación con la misma asiduidad que los reclusos en una prisión.

A primera vista, los problemas parecen sencillos y no insuperables. Debemos aplicar las lecciones aprendidas en otras nuevas tecnologías. Los reactores nucleares están equipados con “Fail Safe” sistemas de considerable ingeniosidad y fiabilidad (nada es perfecto). Al igual que los frenos de aire (en el que la posición por defecto es ON, la presión se proporciona por medio de poderosos resortes, Mantenido en control por la presión del aire), la posición por defecto de las barras de control en los reactores nucleares es IN, mantenida por la gravedad a menos que sea puesta en OUT por fuerzas positivas. Debemos dotar a todas las formas de vida artificial con mecanismos “MUERTE SIN DESCENDENCIA” por defecto, mantenido bajo control por medio de alguna contribución positiva que pueda eliminarse con rapidez cuando haya que poner los frenos on. Si formas de vida artificialmente diseñadas se pueden mantener exquisitamente vulnerables, condenados a la extinción inmediata a menos que consigan su suministro de X, y nosotros controlamos el suministro de X, podemos mantenerlos a raya (y si nosotros, sus controladores, se distraen o se incapacitan de cualquier manera, se mueren).

Esto es sólo un paso obvio que debemos tomar, y probablemente no es tan difícil de lograr. A diferencia de los organismos que causan enfermedades y virus que están demostrando ser tan hábil para eludir nuestros esfuerzos para suprimirlos bioquímicamente, las formas de vida creadas en laboratorio no serán crípticas, sino más cerca de la transparencia: vamos a saber mucho sobre ellas desde dentro hacia fuera, y todos los problemas del hemos aprendido a superar para que tengan vida nos darán muchas ideas de justo lo que necesitan para mantenerse vivos.

Pero por supuesto tal sistema “fail safe” no es en sí infalible. Nosotros queremos tener otras disposiciones en vigor, y probablemente, como sucede con los materiales nucleares, el problema principal que afrontamos serán los roles posibles de un sabotaje deliberado humanos, o simplemente la curiosidad humana irresponsable. Con una tecnología de tal poder, la tentación de explorar sus competencias de manera informal será omnipresente. Y aquí el paralelo con las garantías de la tecnología nuclear es engañoso; un paralelo más ominoso es con la ciber-tecnología. Afortunadamente para todos nosotros, el enriquecimiento de material fisionable sigue siendo, más de sesenta años después de haber sido hecho por primera vez, muy caro, es un proceso de alta tecnología, no algo que un aficionado puede hacer clandestinamente en su sótano. La elaboración de armas de ataque cibernético al estado-del-arte, en cambio, la pueden hacer chicos de escuela secundaria inteligentes en sus habitaciones, a un costo casi nulo. El resultado es que somos terriblemente vulnerables a cualquier persona que está encaminada a desarrollar un ciberataque a gran escala. La carrera de armamentos favorece el delito por sobre la defensa por un amplio margen: es órdenes de magnitud más barato y más fácil de desarrollar cyberofensa que defender contra ellae.

Una vez que las técnicas perfeccionadas por Venter y su equipo lleguen a ser ampliamente conocidas, ¿estarán completamente más allá de las capacidades y los presupuestos de, por ejemplo, especialistas de biología bien capacitados para desarrollar sus propias formas de vida artificial? Eso no es del todo claro. ¿De qué sirve hacer los acuerdos internacionales sobre las obligaciones de los laboratorios para dotar a sus creaciones con maquinaria default-apoptosis, si hay miles de iniciados por cuenta propia comprometidos en la bio-piratería (bio-hacking)? El precio que pagaremos por esta amplificación enorme de nuestras proezas tecnológicas es, probablemente, una igual y opuesta vulnerabilidad. Bienvenido a la vía rápida, humanidad.

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LA NOTICIA EN LA BBC

BBC Y BBC NEWSS EN INGLES

EN ESPAÑOL

CRAIG VENTER: El hombre tras la vida artificial (en español) BBC

Video con declaraciones de CRAIG VENTER

Noticia en el país de ESPAÑA

La notica en Le Monde Francia

La noticia en el NEW YORK TIMES

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