Genética
Permitirán su control y reprogramación con distintos fines
Pablo Javier Piacente
La información biológica contenida en el ADN podrá ser regulada mediante “válvulas”: los científicos podrán controlar su flujo y reprogramar funciones de acuerdo a objetivos específicos. La nueva tecnología no estará exenta de profundos debates éticos.
Científicos de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, han desarrollado nuevas partes biológicas en forma de válvulas que pueden dar forma al flujo de procesos celulares a lo largo del ADN. Del mismo modo que una válvula tradicional controla la velocidad a la que fluye un líquido a través de una tubería, las "válvulas de ADN" configuran el flujo de los procesos moleculares a lo largo del código genético.
De acuerdo a una nota de prensa, estos flujos hacen posible que las células den sentido a la información almacenada en sus genomas: en consecuencia, la capacidad de controlarlos permitirá a los científicos reprogramar sus comportamientos de manera útil. El nuevo estudio, desarrollado por los especialistas Matthew Tarnowski y Thomas Gorochowski, fue publicado recientemente en la revista Nature Communications.
EL CÓDIGO DE LA VIDA Y SU CONTROL
En el ADN o ácido desoxirribonucleico se encuentran las instrucciones genéticas utilizadas para el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos. También es posible hallar el código genético de algunos tipos de virus, además por supuesto de los datos referidos a la transmisión hereditaria entre las distintas generaciones.
En ese contexto, el genoma humano es la secuencia de ADN contenida en 23 pares de cromosomas, disponible en el núcleo de cada célula humana. Controlar su “edición” por completo permitiría a la ciencia modificar las instrucciones dispuestas en este código, cambiando al mismo tiempo las funciones que desarrolla el organismo de acuerdo al plan previo contenido en el ADN.
Sin embargo, el asunto no es tan sencillo. Los investigadores explicaron que “leer” el ADN de un microbio, por ejemplo, brinda una ventana al código subyacente, pero se requiere leer una gran cantidad de secuencias de ADN diferentes para comprender cómo funciona realmente ese código. En su investigación, los científicos buscaron resolver ese problema enfocándose en determinar cómo se controla el flujo de los procesos celulares a lo largo del ADN.
VÁLVULAS PARA REGULAR LOS PROCESOS VITALES
Los mencionados flujos de información biológica manejan muchas de las funciones centrales de una célula. En consecuencia, la capacidad de darles forma ofrecería la posibilidad de guiar los comportamientos celulares. Los especialistas pensaron que la creación de "válvulas" para sintonizar el flujo de una región del ADN a otra podría llegar a ser una solución eficaz, y así lo demostraron en su estudio.
Sin embargo, el diseño de nuevas piezas biológicas para que funcionen como válvulas reguladoras podría llevar una enorme cantidad de tiempo. El equipo de especialistas utilizó nuevos métodos que permitían el montaje rápido de muchas partes de ADN en paralelo, junto a una tecnología de secuenciación basada en nanoporos: este avance les permitió medir simultáneamente cómo funcionaba cada parte y acelerar en gran medida el proceso. En vez de estudiar cada sector por separado, lograron analizar miles de ellos al mismo tiempo.
A partir de este conjunto de innovaciones, pudieron desarrollar un sistema de diseño de válvulas biológicas para regular el ADN que resulta viable y efectivo. Aunque las aplicaciones de esta nueva tecnología genética no tienen límites desde un punto de vista científico, deberán superarse primero las discusiones éticas relacionadas: ¿las nuevas herramientas se utilizarán de forma responsable y equitativa? ¿Quién regulará su uso? Sin duda, estas cuestiones y otras serán parte de extensos y complejos debates en los próximos años.
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REFERENCIA
Massively parallel characterization of transcript isoforms using direct RNA sequencing. M. Tarnowski and T.E. Gorochowski. Nature Communications (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28074-5
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