Científicos europeos y norteamericanos, dirigidos por Jef Boeke, director del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, han creado el primer cromosoma eucariótico fabricado en el laboratorio, el cual cumple las mismas funciones que uno natural. ¿Qué significa? Que acaba de cumplirse un gran primer paso para la creación de la vida artificial.

El avance ha sido publicado por la revista Science, cuyos editores afirman que se ha conseguido "el monte Everest de la biología sintética".

El nuevo cromosoma se ha creado a partir de uno de los 16 que tiene la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), un hongo unicelular que se utiliza en la producción de pan, cerveza y vino. El cromosoma sintetizado, similar al de animales y plantas, tiene 272.871 unidades genéticas, lo que supone un 2,5% del genoma completo de la levadura.

A partir de ahí, introducir este nuevo cromosoma artificial al organismo original —algo que ya se ha realizado con éxito— supone poder mejorarlo y/o diseñarlo según necesidades, lo cual supondrá lograr mejores biocombustibles, antibióticos o nuevos ingredientes de alimentos.

Pero el avance va más allá, puesto que podría ser la base para crear el genoma completo de un organismo superior. Así, en un futuro, quizá ya no tan lejano, se pueda crear un ser vivo íntegramente en un laboratorio.

"Hemos creado una versión modificada de una secuencia de cromosoma natural. Se trata de una versión sintética de la versión nativa", dice Boeke. "El siguiente paso que vamos a dar es trabajar con grupos internacionales para tratar de sintetizar los otros 15 cromosomas de la levadura y ser capaces de ver cómo evoluciona la nueva para saber más acerca de cómo está ‘conectado' su genoma", añade.

"Para mí, uno de los aspectos más excitantes es el hecho de que hayamos editado la secuencia del cromosoma natural y luego la hayamos sintetizado desde cero", afirmó Boeke, en la nota. Una vez completado el experimento Boeke señaló que el cromosoma completo era "asombrosamente normal" y que la levadura con el ADN sintético se "comportó de manera prácticamente idéntica a las células de levadura naturales".

En la edición digital de este jueves de la revista 'Science', el equipo técnico describe cómo, usando un diseño asistido por ordenador, construyó un cromosoma en pleno funcionamiento, al que llamó 'synIII', y lo incorporó con éxito en la levadura de cerveza, conocida científicamente como 'Saccharomyces cerevisiae'.

El esfuerzo de siete años por construir el cromosoma 'synIII' unió unos 273.871 pares de bases de ADN, una longitud más corta que su homólogo de la levadura nativa, que tiene 316.667 pares de bases. Boeke y su equipo realizaron más de 500 modificaciones en su base genética, eliminando secciones de repetición de unos 47.841 pares de bases de ADN que se consideran innecesarios para la reproducción y el crecimiento de cromosomas.

También quitaron lo que se denomina popularmente ADN basura, incluyendo pares de bases que se sabe que no codifican ninguna proteína en particular, y los segmentos de genes 'saltadores' conocidos por moverse al azar e introducir mutaciones. Otros conjuntos de pares de bases se añadieron o alteraron para permitir a los investigadores etiquetar ADN como sintético o natural y eliminar o mover genes en 'synIII'.

"Cuando se cambia el genoma se está jugando. Un cambio incorrecto puede matar la célula -explica Boeke--. Hemos hecho más de 50.000 cambios en el código de ADN en el cromosoma y nuestra levadura aún vive. Esto muestra que nuestro cromosoma sintético es resistente y que dota a la levadura de nuevas propiedades".

El esfuerzo contó con la ayuda de unos 60 estudiantes universitarios matriculados en el proyecto 'Construir un genoma', fundado por el doctor Boeke en la Universidad Johns Hopkins. Los alumnos montaron fragmentos cortos de ADN sintético en tramos de 750 a 1000 pares de bases o más, un esfuerzo dirigido por Srinivasan Chandrasegaran, profesor de la Johns Hopkins e investigador principal de los estudios del equipo con 'synIII'.