El Nobel que dejó la telomerasa para buscar la 'receta de la vida'

Jack Szostak pasó del estudio de los telómeros al del origen de la vida. Considera cercana la posibilidad de diseñar la vida celular artificial.

Sonia Moreno. Madrid | soniamb@diariomedico.com | 21/11/2016 00:00

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Jack W. Szostack, Premio Nobel de Medicina en 2009 y profesor de Genética en la Universidad de Harvard. (Luis Camacho)

De las tres cuestiones fundamentales sobre los orígenes -el origen del universo, el de la mente y el de la vida-, Jack Szostak cree que la primera respuesta en llegar será cómo surgió la vida. Este profesor de Genética de la Facultad de Medicina de Harvard compartió con Elizabeth Blackburn y Carol Greider el Nobel de Medicina en 2009 por sus contribuciones al estudio de los telómeros y la telomerasa. Entonces, hacía ya años que había abandonado ese campo de investigación. Ahora, en su laboratorio busca diseñar la célula más simple, la que le permita entender a aquella primera que hace 4.000 millones de años formó el germen de los organismos vivos.

"La mayoría de los que trabajan en el diseño de vida artificial parten del genoma de un organismo y lo simplifican; nosotros buscamos cómo pasar de ningún gen a uno"

Hay otros investigadores que también buscan crear vida artificial; sin ir más lejos, el científico del Proyecto Genoma Humano Craig Venter sintetizó una célula bacteriana en su laboratorio, pero, matiza Szostak, "la mayoría trabajan a partir de células vivas que ya existen y simplifican; retiran los genes que no son esenciales hasta lograr una célula con los mínimos genes. Nosotros partimos de ninguno para llegar a uno. Parece un trabajo más duro, ¿no?".

En ese proceso que traza el recorrido de la química a la biología, Szostak tiene resueltos ya algunos pasos, que ha compartido en una conferencia en la Fundación Ramón Areces, en Madrid. "Ya sabemos que para diseñar la célula más primitiva (protocélula) hace falta una membrana que pueda contener el material genético. Es importante que éste se encuentre confinado, y no flotando en la sopa primordial, para que las fuerzas de la selección natural hagan su trabajo evolutivo.

"Ahora todo nuestro esfuerzo para diseñar la 'protocélula' se centra en el proceso de la replicación del ARN dentro de una sencilla membrana y sin que intervengan las enzimas"

Tal membrana nada tiene que ver con las sofisticadas capas que delimitan las células actuales, "barreras controladas por una maquinaria de proteínas que regulan la entrada de nutrientes y la salida de desechos. Hay que partir de una membrana básica, que pueda ser atravesada espontáneamente, a partir de moléculas simples como los ácidos grasos. En el laboratorio comprobamos que las podemos hacer crecer y dividirse con relativa facilidad. Esa parte del problema parece más o menos controlada". Pero, junto a la membrana, se necesita también el material genético que en principio no codificaba para ninguna función.

"El ARN es un buen candidato. Es cierto que no hay consenso en esto; puede que ese material primitivo fuese algo heterogéneo, una mezcla de ARN y otros ácidos, pero en cualquier caso sabemos que el ARN es capaz de catalizar ciertas reacciones químicas, lo que permitiría a la célula funcionar sin la intervención de las proteínas. A partir de aquí, lo que aún se nos resiste es cómo se produce ese proceso de replicación sin enzimas". Y aquí es donde su grupo está concentrando los esfuerzos. "Cuando solventemos este problema, tendremos por fin la primera célula".

"Es probable que la célula que obtengamos en el laboratorio tenga poco que ver con las primeras células, pero nos permitirá averiguar cómo se originaron"

Prueba de concepto
El científico reflexiona que lo que habrá entonces es "una prueba de concepto". Así ha ocurrido con un reciente hallazgo de su grupo, por el que añadir ácido cítrico revertía la incompatibilidad del magnesio, necesario para el ARN, con la membrana. "No significaba que el ácido cítrico participara necesariamente en esa primera célula, pero nos mostró que el proceso es compatible". De igual forma, en el laboratorio se parte de una solución artificial que se va simplificando. "La primera célula viva artificial lograda en un laboratorio tendrá poco que ver con las que surgieron en la Tierra, pero a partir de ella espero que podamos entender cómo surgieron aquellas".

Y ya puestos... ¿averiguaremos si existe una suerte de bioquímica universal, algo que haya permitido la vida en otros lugares? "Quizá. Pudiera suceder en ambientes parecidos al nuestro. Es un campo de trabajo interesante: explorar diversos tipos de material genético, sintetizarlos en diferentes variaciones y ver qué ocurre". Un consejo que no debería caer en saco roto, viniendo de un científico que ha demostrado tener buen instinto para elegir sus áreas de investigación.

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La carrera de Szostak es el paradigma de cómo la investigación básica repercute, antes o después, en beneficios para la sociedad. Dejó los telómeros -campo que ahora vertebra gran parte de la ciencia en envejecimiento y cáncer-, "al hacerse evidente que debíamos seguir en mamíferos". En los 90, por su laboratorio entonces centrado en las ribozimas, pasó Jennifer Doudna, artífice del CRISPR. Szostak no imagina una aplicación en lo que ahora trabaja pero... "¿quién sabe si en el camino daremos con una molécula, una técnica útil?". Con todo, expresa su admiración por la investigación aplicada, y en especial la de la industria, "de gran impacto en la salud". Ve muy gratificante colaborar con ella. Así, ha contribuido en un fármaco para la hemoglobinuria paroxística nocturna, que la agencia EMA acaba de designar medicamento huérfano.