La edición a gran escala del código genético ahora es posible

El código genético de un organismo ahora viene con capacidades de búsqueda y reemplazo. La nueva técnica, desarrollada por investigadores de las universidades de Harvard y Yale, ha dado lugar a bacterias resistentes a los virus, con el potencial de utilizar los organismos modificados para producir compuestos completamente nuevos.

La edición a gran escala de la información genética de un organismo, conocida como su genoma, tardó casi una década en hacerse. Esta primera demostración de su tipo allana el camino para que los científicos diseñen organismos personalizados con capacidades únicas y útiles.

Edición para resistencia a virus

Más inmediatamente, la investigación, dirigida por Farren Isaacs, Ph.D., en la Universidad de Yale y el coautor George Church, Ph.D., en la Harvard Medical School, es beneficiosa para la industria de la biotecnología, que utiliza grandes depósitos de microorganismos para fabricamos productos como drogas y combustibles.

Desafortunadamente, como los humanos, estas pequeñas fábricas vivas son propensas a las enfermedades. Los virus infectan hasta el 50 por ciento de los organismos en depósitos industriales, lo que reduce tanto la productividad como la eficiencia. Sin embargo, realizar cambios en todo el genoma del organismo puede ayudar a mantener el proceso en marcha al evitar que el virus use la maquinaria celular de la bacteria para reproducirse.

"Mostramos que básicamente podemos diseñar un organismo con una mayor resistencia a los virus", dice Isaacs. "Eso por sí solo es bastante significativo porque demostramos que hacer algunos cambios fundamentales en el código genético puede conducir a la resistencia del virus".

Construyendo mejores micro fábricas

La nueva técnica también liberó un pequeño segmento de ADN, conocido como codón, para usarlo de una manera completamente diferente. El codón reutilizado podría permitir que la bacteria Escherichia coli cree compuestos utilizando aminoácidos únicos que no se encuentran en la naturaleza.

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"E. coli tendrá la capacidad de producir y desarrollar nuevas proteínas compuestas completamente de bloques de construcción no naturales", dice Chang Liu, Ph.D., profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de California, Irvine, que no formó parte de este estudiar. "Las posibilidades de nuevas enzimas y medicamentos son infinitas".

El nuevo método se describe en dos artículos publicados esta semana en la revista. Ciencia.

Reprogramación de otros organismos

Una de las ventajas de este método es que apunta al código genético, que básicamente funciona de la misma manera en todos los organismos. ¿Eso significa que algún día podríamos ver la edición de organismos más complejos como plantas, peces o incluso humanos?

"El tipo de cambios que hemos realizado en E. coli podría, en principio, hacerse también en otros organismos", dice Isaacs. "Pero eso realmente no es trivial".

El proceso se ha optimizado para su uso en E. coli, aunque los investigadores están buscando formas de utilizar la técnica para modificar otras bacterias u organismos.

El beneficio más directo para los humanos probablemente vendrá de los incansables esfuerzos de las bacterias capaces de fabricar. Estos trabajadores modificados, pero eficientes, no solo serán resistentes a los virus, sino que también serán capaces de crear compuestos farmacológicos aún no soñados.