Un grupo de científicos creó la forma de vida más sintética de la historia

La biología sintética alcanzó un nuevo hito con la creación de Syn57, una bacteria artificial de Escherichia coli cuyo genoma utiliza únicamente 57 codones, la cifra más baja lograda hasta ahora en un organismo vivo. Cada codón es una secuencia de nucleótidos que constituye una unidad de información genética.

El avance, publicado en la revista Science de la Asociación Estadounidense para el Avance de las Ciencias, fue desarrollado por un equipo del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, dirigido por el biólogo sintético Wesley Robertson. La hazaña marcó un récord en ingeniería genética y abre nuevas posibilidades para la biotecnología, ya que Syn57 representa una versión radicalmente simplificada del código genético.

Mientras la mayoría de los seres vivos emplean 64 codones -tripletes que indican cómo sintetizar proteínas-, los investigadores eliminaron aquellos considerados redundantes.

Un genoma reconstruido pieza por pieza

El desarrollo de Syn57 exigió una reescritura masiva del genoma bacteriano. El equipo diseñó más de 100.000 modificaciones en el ADN, organizadas en fragmentos de 100 kilobytes que luego fueron ensamblados como un rompecabezas.

Cada fragmento fue probado en bacterias vivas para asegurar que las alteraciones no fueran letales, hasta completar la construcción de la cepa sintética. El proceso llevó cuatro años e incluyó numerosos ensayos y correcciones.

“Definitivamente atravesamos períodos en los que nos preguntábamos si esto sería un callejón sin salida o si podríamos llevarlo a término”, admitió Robertson en declaraciones al New York Times.

El logro fue celebrado en la comunidad científica. Para Akos Nyerges, biólogo sintético de la Harvard Medical School, se trata de “un logro significativo y fruto de años de trabajo”. Su propio equipo también trabaja en la reducción del genoma de E. coli, aunque su proyecto de una bacteria con 57 codones todavía está en desarrollo y permanece fragmentado en varias piezas de ADN.

Aplicaciones potenciales

Para dimensionar el alcance de este avance, conviene recordar que el código genético estándar está compuesto por 64 codones: 61 que codifican para 20 aminoácidos y tres que funcionan como señales de detención en la síntesis de proteínas.

Esa redundancia despertó el interés de los científicos, ya que en teoría bastarían solo 21 codones para cubrir todas las funciones básicas de un organismo. Eliminar los duplicados no solo simplifica el genoma, sino que además libera secuencias que podrían aprovecharse para introducir aminoácidos no convencionales, ampliando el repertorio de moléculas que una bacteria puede producir.

Las aplicaciones de Syn57 son diversas. Al poseer un código genético “no canónico”, esta bacteria podría mostrar resistencia a infecciones virales, ya que los virus naturales no serían capaces de leer sus instrucciones genómicas. Esto representaría una ventaja en la producción industrial de proteínas bacterianas, un sector donde los brotes virales suelen ser un obstáculo recurrente.

Otra posible utilidad radica en la seguridad ambiental: al alterar el código genético, se dificultaría la transferencia de genes modificados al entorno natural, actuando como una barrera de contención biológica.

Sin embargo, Syn57 aún enfrenta limitaciones. Su crecimiento es actualmente cuatro veces más lento que el de la E. coli convencional, aunque los investigadores confían en optimizaciones futuras que mejoren su rendimiento.

Desde 2019, con la aparición de Syn61 -una versión previa con 61 codones- ya se lograron aplicaciones en la fabricación de medicamentos más estables, lo que sugiere que Syn57 podría tener un impacto aún mayor a medida que se perfeccione.

Mientras tanto, otros equipos, como el liderado por Akos Nyerges en Harvard, avanzan en la construcción de genomas aún más compactos, con la meta de ensamblar en una sola molécula su propia versión de Syn57. La biología sintética se encuentra, así, en plena carrera por explorar los límites de la vida artificial y sus posibles aplicaciones.

Para los creadores de Syn57, este logro demuestra el enorme potencial de la síntesis genómica para llevar a los organismos a territorios genéticos hasta ahora inexplorados.