Una màquina anomenada cèl·lula
Imitació a la vida
Tot i l'últim descobriment de la ciència biològica, encara som molt lluny de crear vida sintètica
Imitació a la vida_MEDIA_3 /
Durant segles, la humanitat ha anat al darrere de construir màquines cada vegada més avançades. Des de la màquina de vapor fins a l'ordinador, hem desenvolupat tota mena d'artefactes que han canviat completament la nostra manera de viure, i fins i tot l'aspecte del nostre planeta. Però hi ha un tipus de màquina, no dissenyada per l'ésser humà, que supera amb escreix qualsevol dispositiu que la humanitat hagi inventat. És una màquina que és capaç d'obtenir energia a partir de fonts molt diverses, de detectar canvis subtils en el seu entorn i de respondre-hi amb una gran eficàcia, de comunicar-se amb altres màquines com ella i d'associar-s'hi quan és necessari, de fer còpies de si mateixa, i fins i tot d'autoreparar-se quan ha patit algun tipus de dany. Aquesta màquina és la cèl·lula.
La manera més senzilla de dissenyar una màquina que funcioni és imitar-ne una que ja existeixi en la natura. Això és el que han estat fent des de fa més d'una dècada alguns biòlegs en el marc d'una disciplina que s'ha convingut a anomenar biologia sintètica. Recentment, els mitjans de comunicació han anunciat amb grans titulars que científics nord-americans han creat una «cèl·lula sintètica». En realitat, el que aquests científics han aconseguit és construir artificialment un cromosoma i introduir-lo en una cèl·lula natural. El cromosoma construït és una còpia gairebé idèntica de l'únic cromosoma d'una de les cèl·lules més simples que existeixen, el bacteriMycoplasma mycoides,mentre que la cèl·lula receptora és un bacteri d'una altra espècie deMycoplasma. Una vegada a la nova cèl·lula, el cromosoma sintètic passa a substituir el natural a l'hora de dictar el funcionament de la cèl·lula. Aquest avanç és una continuació d'altres com el que es va obtenir el 2002, quan es va aconseguir sintetitzar el virus de la pòlio partint de segments d'ADN disponibles comercialment. Les implicacions ètiques d'aquestes tecnologies tenen la salvaguarda de la conferència d'Asilomar de 1975, on la comunitat de biòlegs moleculars es va autoimposar mesures de seguretat per prevenir possibles abusos derivats de la llavors emergent enginyeria genètica.
Però a més d'imitar organismes vius que ja existeixen, la biologia sintètica ens permet modificar de manera dirigida el genoma de les cèl·lules perquè aquestes ofereixin comportaments completament nous. L'any 2000 es van construir circuits genètics sintètics que permetien a bacteris funcionar com rellotges i com interruptors. Des d'aleshores, s'han dissenyat, per exemple, bacteris que generen un precursor de l'artemisina, un compost utilitzat contra la malària, tecnologia que segons les previsions estarà disponible a escala industrial el 2012. També es pretén mitjançant biologia sintètica el disseny de microorganismes que produeixin biocombustibles, o que detectin cèl·lules canceroses i siguin capaços d'aplicar-hi medicaments de manera específica.
La biologia sintètica ens ofereix la perspectiva de grans avanços que podran canviar una vegada més la cara de la nostra societat. No obstant, i en contra del que s'ha anat dient aquests dies, encara som molt lluny de crear vida sintètica. Per aconseguir-ho hem d'entendre com funcionen els organismes vius, una cosa de la qual encara sabem molt poc. Això pot semblar mentida, ja que fullejant qualsevol llibre de biologia ens adonem que hem après molt fins ara dels components i processos cel·lulars. Però d'aquí a saber com aquests components i processos interactuen per dotar la cèl·lula de la gran varietat d'habilitats que posseeix, encara queda un llarg camí per recórrer. Cal entendre la cèl·lula no com un conjunt d'elements i processos aïllats, sinó com un sistema global on tots els components actuen de manera acuradament coordinada. Per enfrontar-se a aquest repte no n'hi ha prou amb les eines tradicionals de la biologia, sinó que també es necessiten tècniques provinents de disciplines com la física, les matemàtiques i l'enginyeria.
El futur i la utilitat de la biologia sintètica presenten, per tant, diversos condicionants. Per un costat, hem de continuar millorant el nostre coneixement bàsic dels sistemes vius, que encara és molt precari. Per un altre costat, hem de fer una aposta decidida per la interdisciplinaritat, sota el convenciment que només des d'una perspectiva que involucri ciències biològiques, físiques i enginyeries podrem entendre la cèl·lula com un sistema global. Aquest fet l'han anat reconeixent els últims anys les principals institucions d'investigació mundials. L'impuls que s'ha donat els últims anys a Catalunya a la biomedicina ha permès avançar una mica en aquest aspecte, amb la creació de centres i grups d'investigació que mostren un cert grau d'interdisciplinaritat. Però per tenir èxit real en aquest desafiament cal formar investigadors intrínsecament polifacètics, amb uns coneixements que traspassin les barreres de les disciplines científiques tradicionals. Només d'aquesta manera tindrem verdaders científics de la vida. Només d'aquesta manera podrem imitar la vida i fer que aquesta imitació sigui útil.
Catedràtic de Física Aplicada de la UPC.
