Instruccions per a un genoma humà sintètic

Llegir l'ADN és barat

Les màquines de seqüenciació són cada cop més eficients i permeten llegir tot un genoma humà de manera ràpida i barata. Per això els científics poden plantejar de manera realista projectes cada cop més ambiciosos i complexos. Avui dia es pot seqüenciar tot l’ADN d’una persona per uns 1.000 dòlars.

Recentment un grup de científics han anunciat formalment l’inici d’un projecte de deu anys que té la finalitat de millorar de manera substancial la nostra capacitat de fabricar ADN químicament. Entre els seus objectius hi ha crear un genoma humà complet de manera sintètica.

El projecte ha desfermat un intens debat ètic, ja que la capacitat de fabricar químicament el conjunt íntegre de cromosomes humans faria que, en teoria, fos possible crear nadons sense pares biològics.

Alguns crítics també s’han mostrat contraris al secretisme que va envoltar una reunió celebrada a l’Escola Mèdica de Harvard al mes de maig per debatre el projecte, anomenat HGP-write. Es tracta d’un consorci format per científics experts en biologia sintètica de centres tan importants com les universitats de Califòrnia, Harvard, Cambridge i Edimburg, entre d’altres. Els organitzadors diuen que van evitar donar-hi publicitat per no posar en perill la publicació de la proposta en una revista científica. El projecte es va fer públic el 2 de juny a la revista Science.

En busca de finançament

Els autors de la proposta afirmen que la capacitat de fabricar segments enormes d’ADN donaria peu a nombrosos progressos científics i mèdics. Potser seria possible crear organismes resistents a tots els virus, per exemple, o bé concebre òrgans de porc adequats per trasplantar-los a éssers humans.

El projecte, que gestionarà una nova entitat sense ànim de lucre anomenada Centre d’Excel·lència per al Disseny de Biologia, intentarà recaptar 100 milions de dòlars de diverses fonts públiques i privades al llarg d’aquest any. Els organitzadors s’han negat a revelar el cost total del projecte, tot i que se suposa que deu passar dels mil milions de dòlars.

De moment encara no se sap si el govern federal nord-americà donarà suport al projecte. El Dr. Francis S. Collins, director dels Instituts Nacionals de Salut dels Estats Units (NIH), que són la principal font de finançament per a la recerca mèdica als Estats Units, va respondre amb tebior el mateix dia de l’anunci del projecte. En les seves declaracions va afirmar que si bé els NIH tenien interès a impulsar els progressos en la síntesi de l’ADN, “no s’ha considerat que sigui el moment oportú per finançar un projecte de gran escala orientat a la producció” com el que es proposa. Crick va afegir que “els projectes de síntesi d’un genoma complet i un organisme complet superen de llarg les capacitats científiques actuals i disparen immediatament nombroses alarmes de caràcter ètic i filosòfic”.

De llegir a escriure

El projecte s’anomena HGP-write (sigles en anglès de projecte d’escriptura del genoma humà ) perquè té com a objectiu escriure l’ADN de la vida. El projecte original del genoma humà, que va acabar fa més de deu anys, es va proposar llegir la seqüència de 3.000 milions de lletres que formen el codi genètic dels éssers humans.

El cost de seqüenciar ADN ha caigut dràsticament, fins al punt que avui dia es pot seqüenciar tot l’ADN d’una persona per uns 1.000 dòlars. En conseqüència, actualment la seqüenciació d’ADN s’utilitza regularment per al diagnòstic mèdic, la cria de conreus i la recerca científica. Els organitzadors de l’HGP-write esperen aconseguir si fa no fa el mateix amb la síntesi de l’ADN i dividir el cost per més de mil en una dècada.

Ara bé, fins i tot si es progressés tant, arribar a confeccionar un genoma humà sencer podria costar diversos milions de dòlars en deu anys.

No volen crear nadons

Els autors de l’article de Science asseguren que no volen crear nadons, però sostenen que centrar-se en un gran repte com ara sintetitzar tot un genoma humà seria la millor manera d’impulsar avenços en la síntesi d’ADN que podrien tenir aplicacions més pràctiques, com el disseny de plantes, animals i microbis. “Pel fet de centrar-se a confeccionar els 3 Gb d’ADN humà, l’HGP-write superaria els límits conceptuals i tècnics actuals en ordres de magnitud, i redundaria en progressos científics importants”, escriuen els autors fent referència als tres gigabases d’informació que ocupen els 3.000 milions de lletres del genoma humà.

Actualment, els científics ja són capaços de modificar l’ADN d’organismes o d’afegir-hi gens aliens, processos que es fan servir en la producció de medicaments com la insulina o de conreus transgènics. Les noves eines d’edició genòmica, com l’anomenada CRISPR, fan que sigui molt més fàcil manipular el mapa de l’ADN d’un organisme.

Tot i això, George Church, professor de genètica de l’Escola Mèdica de Harvard i un dels organitzadors del nou projecte, afirma que, si els canvis que es volen introduir en un organisme són molt nombrosos, hi ha un punt a partir del qual resulta més fàcil sintetitzar l’ADN necessari des de zero. “L’edició no és gaire fàcil de reproduir a gran escala -afirma-. Quan has de fer canvis en tots i cadascun dels gens del genoma, pot ser més eficient fer-ho en fragments grans”.

A més del Dr. Church, els altres organitzadors del projecte són Jef Boeke, director de l’Institut de Genètica de Sistemes del Centre Mèdic Langone de la Universitat de Nova York; Andrew Hessel, un futurista de l’empresa de programes informàtics Autodesk, i Nancy J. Kelley, que es dedica a aconseguir finançament per a projectes. A l’article publicat a Science hi figuren un total de 25 autors, molts dels quals es dediquen a l’enginyeria genètica.

Interès privat

Autodesk, que ha donat 250.000 dòlars al projecte, està interessada a vendre programari per ajudar els biòlegs a dissenyar seqüències d’ADN destinades a fer que els organismes compleixin funcions particulars. El Dr. Church és un dels fundadors de Gen9, una empresa que ven cadenes d’ADN fetes per encàrrec.

El Dr. Boeke, de la Universitat de Nova York, dirigeix un projecte internacional amb l’objectiu de sintetitzar el genoma complet del llevat, que té 12 milions de parells bàsics. És el genoma més gran que s’ha sintetitzat fins avui, per bé que no deixa de ser molt més petit que l’humà.

Jason Kelly, conseller delegat de Ginkgo Bioworks, una empresa de Boston que fabrica fragàncies i aromatitzants amb llevat transgènic, afirma que, encara que fos possible confeccionar cadenes d’ADN d’una longitud de milions o milers de milions de parells bàsics, la indústria no necessitaria tanta capacitat. “La veritat és que avui no sabem com dissenyar una cosa tan gran”, comenta. L’èmfasi, assegura Kelly, s’hauria de posar més aviat a reduir el cost de produir cadenes d’ADN d’una longitud de fins a 10.000 parells bàsics. Aquestes cadenes són prou llargues per incloure uns quants gens i són les que fan servir les empreses com la seva. “Hi ha una gran demanda -assegura-. És el que vol tothom”.

Absència de debat previ

Els científics que el mes passat van criticar el projecte i el secretisme que l’envolta van afirmar el dia de l’anunci que encara no estan satisfets. Per bé que l’article de Science insisteix molt en la necessitat de tenir en compte les qüestions ètiques, consideren que això s’hauria d’haver fet abans d’engegar el projecte. “Abans d’embarcar-se en un projecte tan transcendental, amb unes repercussions ètiques i teològiques tan enormes, cal en tot cas plantejar-se una pregunta ètica bàsica: en primer lloc, si s’hauria de fer realitat aquesta tecnologia, i en quines circumstàncies”, deia un comunicat publicat per Drew Endy, bioenginyer que treballa a la Universitat de Stanford, i Laurie Zoloth, professora de religió de la Universitat Northwestern.