Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Un nuevo Darwin

Un nuevo Darwin
Ilustración :: ÁLEX

Acabamos de celebrar el 200 aniversario del nacimiento de Charles Darwin y los 150 años de la publicación de su obra cumbre “Sobre el origen de las especies”, fruto de sus observaciones en la expedición a bordo del H.M.S. (His/Her Majesty Ship) Beagle, iniciada en 1831, durante casi cinco años. Hoy nos ocuparemos de otra aventura de nuestros días que pretende metas parecidas a las de Darwin, desvelar algunos de los misterios que se ocultan tras la diversidad de los seres vivos. La embarcación actual es la Sorcerer II (término inglés hechicero, brujo). El nuevo Darwin es el biólogo americano J. Craig Venter, quien hace suya la frase del poeta, pintor, místico, novelista y ensayista libanés Yibrán Jalil Yibrán: “En una gota de agua se encuentran todos los secretos del océano”.

EL AVENTURERO
John Craig Venter (1946-  ), además de excelente científico, es un gran empresario y emprendedor y la revista TIME suele incluirlo en su relación anual de las 100 personas más influyentes del mundo. Antes de su graduación como bioquímico no fue un estudiante especialmente destacado pero su estancia investigadora en los NIH (Institutos Nacionales de la Salud) fue decisiva para él. Iniciado el Proyecto Genoma Humano, frustrado por su lento ritmo de progreso, buscó financiación del sector privado para crear la empresa Celera Genomics y competir con la iniciativa gubernamental.   

De este modo fue el líder de uno de los dos  equipos que en el año 2000 lograron la secuencia del genoma humano. En el 2007, publicó su propia secuencia genética, es decir el primer genoma secuenciado de una persona individual, él mismo. Tras su salida de Celera, fundó en el año 2004 el J. Craig Venter Institute, sin ánimo de lucro, y en el año 2005 Synthetic Genomics, compañía para la creación de microorganismos modificados para producir combustibles ecológicos como etanol o hidrógeno, a partir del maíz o de pastos.  Asimismo, poco después, en el año 2007, anunció la creación de un cromosoma artificial sintetizado a partir de sus componentes químicos, como paso previo de lo que pretendía, la creación de la primera forma de vida artificial de la Tierra. Por cierto, en julio de 2009, ExxonMobil anunció una colaboración de 600 millones dólares con Synthetic Genomics para investigar y desarrollar una próxima generación de biocarburantes. Uno de los principales méritos de Venter ha sido su intento de acercar la ciencia médica a la idea de una medicina personalizada basada en las variaciones genéticas individuales.

Hoy nos interesa destacar otro de los focos de su interés: los microbios. Nuestro planeta está totalmente habitado por ellos y los requiere, entre otras posibilidades, para reciclar desperdicios, promover ecosistemas saludables y mantener el balance de la atmósfera. Por ello, nuestro personaje considera una prioridad importante investigar y evaluar la diversidad genética de las comunidades microbianas marinas.

LA TRAVESÍA
Tras la aventura del Beagle, quizá el más conocido por todos nosotros es el viaje de la H.M.S Challenger, en 1870, con la ambiciosa misión de recoger muestras de los mares del mundo. J. Craig Venter, a través de su Global Ocean Sampling Expedition ha vuelto a intentar una gesta parecida utilizando un velero propio de 33 metros, el Sorcerer II. En el año 2003 comenzó su recorrido a través de todos los océanos y mares del mundo recolectando cada 320 kms. muestras de proteínas, virus y bacterias diversas para así secuenciar su ADN.

Es una verdadera gesta de descubrimientos ya que se calcula que deben existir entre 10 y 100 millones de especies microbianas diferentes y de ellas sólo conocemos alrededor del uno por ciento, no el 50% como erróneamente se pensaba hasta hace poco. El objetivo de la misión es el de identificar y publicar un catálogo genómico con la rica diversidad microbiana de nuestro planeta. A través de la ingeniería genética y el estudio de estos organismos, se podrían desarrollar nuevos productos farmacéuticos y nuevos tratamientos además de diversas aplicaciones industriales en beneficio del ecosistema y del medioambiente.

El yate Sorcerer II fue acondicionado como un verdadero laboratorio móvil capaz de resistir condiciones extremas de humedad y temperatura.  Su singladura la inició en el mar de los Sargazos y el recorrido implicó ir tomando muestras de agua desde Halifax, Canadá hacia el Golfo de México, Canal de Panamá, Islas Galápagos, Caribe hacia el Pacífico, Golfo de Carpentaria, Mar de Timor, Océano Índico, etc. El proceso parecía simple e incluso monótono, consistente cada vez en bombear 200 litros de agua de mar a un tanque, pasar el agua por una serie de finísimos filtros especiales y congelar las muestras para trasladarlas al laboratorio de Venter en Rockville, Maryland. Una vez allí, el ADN se extrae de los filtros y comienza la tarea de identificación de genes, tras proceder a la fragmentación del material genético. La secuenciación se realiza mediante una técnica inventada por Venter, el “shot gun” o “pistoletazo”, tras el cual aún queda el proceso de análisis y comparación de la información con datos previos de los bancos de datos. 

LOS RESULTADOS
Los datos obtenidos por el Sorcerer II se introducen en una base on-line de nombre Comunidad y Cyberinfraestructura para la Investigación y Análisis Marinos Microbiales Avanzados (CAMERA, por sus siglas en inglés) que fue desarrollada por el Instituto de Telecomunicaciones e Información Tecnológica de la Universidad de California.

Con ello ya se cuenta con más de 6,3 millones de parejas genéticas de bases secuenciadas e identificadas y se han localizado 1.700 nuevas familias de proteínas y 400 nuevas especies de microorganismos, en aguas que alguna vez fueron consideradas como un desierto biológico, estando todo este material a disposición de la comunidad científica para demostrar que la ecología microbiana es mucho más compleja que lo que se suponía.

El estudio de la evolución de los organismos encontrados ha ayudado a desarrollar nuevos productos farmacéuticos y a diseñar con ingeniería genética otros dirigidos a nuevas curas y tratamientos. Entre las secuencias obtenidas, destacan las de las enzimas fotoliasas, capaces de reparar el ADN dañado por las radiaciones ultravioletas así como las de enzimas protein-quinasas que regulan funciones celulares alteradas en ciertos tipos de cáncer. El grupo de  Venter ya  ha estudiado 45 mil secuencias de quinasas agrupadas en 20 familias diferentes.

En todo caso, dedicado a digitalizar, cuantificar y estandarizar la biología, Venter es capaz de admitir que todavía existen aspectos de vida que no pueden ser entendidos y permanecen en lo que califica como “el misterio y la majestuosidad de la célula”.