Cuando en 2000 se desveló el primer borrador de la secuencia de ADN que compone el genoma humano, el entonces presidente de Estados Unidos, Bill Clinton, anunció que la humanidad estaba “aprendiendo el lenguaje con el que Dios creó la vida”. Su valoración fue un poco precipitada. Por un lado, porque no se logró completar la secuencia hasta 2022. Por otro, porque, si bien los científicos pueden utilizar herramientas de secuenciación para leer el ADN y la tecnología CRISPR para realizar pequeñas modificaciones, escribir en el lenguaje genómico ha resultado más complicado.
El proyecto Genoma Humano Sintético, o SynHG, lanzado el 26 de junio, pretende cambiar eso. Financiado en parte por la organización benéfica Wellcome, e integrado por miembros de un puñado de universidades británicas, su objetivo es desarrollar las herramientas necesarias para crear un cromosoma humano desde cero. Jason Chin, que trabaja en la Universidad de Oxford, dirige el proyecto. Cree que su trabajo ayudará a los científicos a comprender mejor cómo la secuencia de un gen afecta su función dentro de una célula viva.
Los genetistas llevan mucho tiempo soñando con ese tipo de poder. El primer gen sintético se creó en la década de 1970, y el campo ha avanzado desde entonces. Se logró sintetizar los genomas de las bacterias Mycoplasma genitalium, Mycoplasma mycoides y Escherichia coli en 2008, 2010 y 2019, respectivamente. Desde 2006 se ha intentado recrear el genoma de la levadura de panadería, un organismo genéticamente mucho más cercano a los animales que las bacterias. Un artículo publicado en enero de 2025 anunció que se había sintetizado el último de sus 16 cromosomas.
Imagen referencial de un genoma. (Foto referencial: Shutterstock)
Al mismo tiempo, gigantescos modelos de inteligencia artificial (IA), alimentados con crecientes cantidades de datos genómicos, prometen ayudar a guiar el diseño del ADN. En febrero, el Instituto Arc de Palo Alto lanzó Evo 2, un modelo de IA generativa capaz de idear nuevos genomas a partir de secuencias cortas de ADN que se le dan como instrucciones.
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Luego, el 25 de junio, el laboratorio de IA Google DeepMind lanzó AlphaGenome, un modelo de aprendizaje profundo que puede predecir cómo afectarán los pequeños cambios genéticos a la función celular. En opinión de Hani Goodarzi, uno de los científicos de Arc que desarrolló Evo 2, si se combinan ambos modelos, los científicos podrían producir nuevos diseños para el ADN humano que permitan funciones celulares específicas.
¿Qué significará este avance en la ciencia?
Es una visión tentadora. Si se hace realidad, los biólogos podrán predecir y probar los efectos de cualquier cambio en el genoma. Las terapias celulares, en las que se inyectan células sanas o manipuladas en el cuerpo de las personas a fin de reparar una enfermedad genética o un hígado o corazón debilitados, podrían diseñarse de tal forma que reaccionaran solo con los tejidos previstos, lo que las haría más seguras y eficaces. También se podría rediseñar el ADN de células, tejidos u órganos antes de un trasplante para hacerlos inmunes a los virus.
El reto más complicado es la escala. El ADN está formado por moléculas básicas llamadas nucleótidos; cada una de ellas contiene una de cuatro posibles sustancias químicas llamadas bases. En la doble hélice del ADN, las bases se unen y forman pares de bases. Los científicos construyen las hebras individuales, nucleótido a nucleótido, y luego las unen. Este proceso crea pequeños trozos de ADN de forma fiable, pero los tramos más largos (que combinan tramos cortos) son más difíciles y costosos de producir con precisión. El mayor genoma sintético completado hasta ahora, el de la levadura, tiene 12 millones de pares de bases (pb). El cromosoma humano más pequeño —el número 21— tiene 45 millones de pb.
El costo es otro problema, según explicó George Church, biólogo de la Universidad de Harvard que ha modificado genomas de E. coli con el propósito de evitar infecciones víricas y espera hacer lo mismo con cerdos (es cofundador de eGenesis, una empresa que cría cerdos con edición genética para extraer órganos). Calcula que sintetizar un cromosoma humano completo puede costar más de US$ 20 millones.
Encontrar formas de superar estos retos es exactamente lo que Chin espera conseguir (su propio cálculo de costos es de alrededor de US$ 650,000). Sin embargo, a pesar de su ambición, no es nada seguro que la construcción de genomas llegue a ser una tarea rutinaria. La edición de genes podría convertirse en una alternativa más barata y fiable que la síntesis completa. Las técnicas CRISPR ahora son capaces de realizar varias ediciones simultáneas en un trozo determinado del genoma, y las nuevas alternativas permiten editar trozos de ADN cada vez más largos.
Además, hay que considerar la cuestión de la ética. Hank Greely, abogado y experto en bioética de la Universidad de Stanford, cree que para probar si un cromosoma humano sintético funciona con normalidad habría que introducirlo en bebés, lo que es ilegal en la mayoría de los países, incluido el Reino Unido. Chin subraya que no tiene previsto hacerlo, y señala que un programa del SynHG denominado Care-full Synthesis investigará las implicaciones éticas de las investigaciones del genoma humano sintético.
Incluso la producción de un cromosoma humano en una placa de Petri sería un logro importante: confirmaría que los científicos han aprendido no solo a leer el lenguaje de la vida, sino a escribirlo.
