Un revisor de la revista científica Cell leyó el paper y dijo que lo que describía no era biología real. El equipo de Kate Adamala, bióloga sintética de la Universidad de Minnesota, decidió publicarlo de todas formas. En las últimas horas, el trabajo acumuló cobertura en Science, Nature, STAT News, ScienceAlert y The New York Times, y varios investigadores independientes lo describieron como el avance más importante en biología sintética celular en años. La discusión sobre si SpudCell es o no vida apenas está comenzando.
SpudCell es una célula ensamblada íntegramente desde cero a partir de moléculas químicas no vivas: lípidos, proteínas, fragmentos de ADN. Puede crecer incorporando material del entorno, replicar su genoma, dividirse en células hijas y competir con otras células del mismo tipo cuando se introduce una ventaja genética. Según la nota de prensa de la Universidad de Minnesota, es la primera célula sintética con un ciclo celular completo. Ese ciclo, que en la naturaleza solo ocurría en organismos vivos, ahora puede reproducirse en química.
Qué es SpudCell y cómo funciona
SpudCell es una pequeña gota de agua encerrada en una membrana lipídica, con entre 150 y 200 tipos de moléculas en su interior, incluidos fragmentos de ADN que codifican 36 genes distribuidos en siete plásmidos separados. Ese diseño modular permite, en principio, activar o desactivar funciones específicas de la célula de forma independiente, como si se programaran módulos de software.
El genoma de SpudCell tiene 90.000 pares de bases. Para comparar: el de una bacteria E. coli tiene 4,6 millones, y el genoma humano ronda los 3.000 millones. Los biólogos especulaban que el mínimo teórico para una célula viva estaba en unos 113.000 pares de bases, pero SpudCell funciona con menos.
El mecanismo de división es diferente al de las células naturales. Una célula biológica usa un citoesqueleto para separar su contenido al dividirse. SpudCell no tiene citoesqueleto: produce proteínas que se acumulan en la membrana y fuerzan su partición. Tampoco puede fabricar sus propios ribosomas, los componentes que producen proteínas, por lo que necesita que se le suministren ribosomas de E. coli durante la alimentación. Cada generación tarda unas 12 horas en replicarse a 30 °C. Una E. coli lo hace en 30 minutos.
¿Es vida? La respuesta es complicada
Adamala eligió no responder esa pregunta directamente. «La vida no es binaria», dijo al New York Times. «No puedo decir definitivamente que la célula esté viva, y cuando deja de funcionar, también dudo en decir que ha muerto».
Los límites son concretos. SpudCell no puede replicarse de forma autónoma durante muchas generaciones sin asistencia externa. No puede evolucionar en el sentido estricto del término, porque sus cambios genéticos son introducidos deliberadamente por los investigadores, no surgen como mutaciones espontáneas. Y depende de un suministro continuo de ribosomas externos para producir proteínas.
Drew Endy, profesor de Bioingeniería en Stanford y cofundador de Biotic junto a Adamala, lo resumió en declaraciones recogidas por Science.org: «Todavía no entendemos completamente qué es la vida. Kate construyó una célula. No creo que haya creado vida». Al mismo tiempo, Endy calificó el resultado de avance dramático y comenzó a buscar financiamiento para expandir el trabajo en cuanto vio los primeros resultados, hace más de un año.
Roseanna Zia, bióloga celular computacional de la Universidad de Missouri, dijo a Science.org que SpudCell es «un logro científico impresionante». Yuval Elani, del Imperial College London, señaló que «construir una célula desde cero significa que ya no se está sujeto a las limitaciones ni a la carga evolutiva de la biología natural. Abre la posibilidad de diseñar sistemas y programarlos para que hagan cosas que las células vivas quizá no puedan hacer».
Rechazada por una revista, publicada de todas formas
El proceso de publicación tuvo sus propias tensiones. Según Science.org, un revisor de la revista Cell argumentó que el trabajo «no era biología real». El paper fue rechazado. Adamala decidió publicarlo como preprint y presentarlo públicamente, una decisión que Endy describió como «bastante valiente». Algunos colegas, según admitió el propio Endy, no estuvieron del todo satisfechos con ese enfoque.
La publicación simultánea del preprint y el anuncio de Biotic, la institución de beneficio público que Adamala cofundó con Endy y otros dos investigadores para coordinar el desarrollo global de la tecnología, fue una apuesta deliberada: poner la plataforma en manos de la comunidad científica antes de que el proceso formal de revisión por pares concluyera. Las instituciones académicas y organizaciones sin fines de lucro podrán usar la tecnología central de forma gratuita; los usos comerciales requerirán licencia.
Para qué podría servir: medicina, combustibles, captura de carbono
La ventaja fundamental de una célula sintética frente a una célula biológica modificada es el control total de la composición. «Sé la lista completa de ingredientes de la célula, sé exactamente qué sustancias químicas y qué moléculas contiene, así como sus concentraciones», dijo Adamala. «Está completamente definida, lo que significa que podemos diseñarla.»
Esa capacidad de diseño desde cero abre posibilidades que la bioingeniería convencional dificulta: células programadas para producir medicamentos sin efectos secundarios no deseados, para capturar carbono de la atmósfera con mayor eficiencia que los sistemas naturales, o para fabricar combustibles sin recurrir a petroquímicos. En su forma actual, SpudCell no puede hacer nada de eso: es demasiado limitada y primitiva. Pero como plataforma sobre la que construir, es un punto de partida que antes no existía.
Sobre los riesgos de bioseguridad, tanto Adamala como Endy fueron explícitos: en su estado actual, SpudCell no puede sobrevivir ni replicarse fuera del entorno controlado del laboratorio, ya que depende de insumos externos que no están disponibles en la naturaleza. Como detalló Science.org en su análisis del anuncio, dado que puede construirse desde cero, también será posible incorporar mecanismos de contención directamente en su genoma para versiones futuras.
