"El caballo en movimiento" (1878) del fotógrafo inglés Eadweard Muybridge, considerada la primera imagen animada de la historia, fue el archivo insertado en ADN vivo. La reciente noticia de un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard que insertó y recuperó un GIF animado en una bacteria de Escherichia Coli -microorganismo que se puede encontrar en el tracto intestinal de humanos y otros animales-, se expandió en pocos minutos en medios de comunicación y redes sociales alrededor del mundo.
El paper, publicado en la Revista Nature, ofrecía inéditos resultados: por un lado, se lograba por primera vez almacenar información en un ser vivo, y por otro, se revelaban importantes las mejoras metodológicas en la técnica de edición de genoma llamada CRISPR/Cas.
¿Qué puertas abre tal descubrimiento en el área de la bioinformática? ¿Hacia dónde puede potencialmente avanzar la ciencia en este camino de corregir, copiar, cortar y pegar el ADN? Jimena Sierralta, académica del Departamento de Neurociencia la Facultad de Medicina, y quien trabaja con la técnica de CRISPR/Cas, explica el impacto y las potencialidades que este trabajo abre en el campo de la genética.
Junto con destacar el hecho de que por primera vez se logró almacenar información en un organismo vivo, Sierralta subraya que es información más compleja. "Antes habían sido informaciones más restringidas. Ellos probaron primero con una foto y después repitieron el proceso con una película", explicó la académica.
Para la académica del ICBM esta investigación es un paso adelante en el campo de la bioinformática, por las posibilidades que se abren respecto al resguardo de información en ADN, dado que hasta ahora el almacenamiento de archivos, solo se había logrado en ADN sintético, lo cual tenía ciertas restricciones. "Tú puedes sintetizar ADN con la secuencia que tú quieras, y codificar una información cualquiera en ADN, pero después ese ADN lo sintetizas en una cantidad pequeña, y no es muy estable. No lo puedes guardar así por mucho tiempo porque se va a degradar eventualmente", afirma.
Por el contrario incorporar información en organismos vivos ofrece más estabilidad. "Si tú tomas una colonia de bacterias, la congelas, y pueden durar cientos, miles de años", dice Sierralta, quien además señala que archivar información en un ser vivo, eventualmente, consumirá mucho menos espacio. "En una bacteria hay megabases de ADN, entonces, potencialmente tú podrías guardar muchísima más información en el ADN que en cualquier otro sistema de guardado de información".
El archivar de información en el ADN de una persona es otro camino que potencialmente podría desarrollarse. "Por ejemplo, en una sociedad en la que todos tuviéramos que estar registrados, a lo mejor podría ser que a cada embrión se le insertara una secuencia de ADN que va a ser única. Entonces, en vez de que te pidan el carnet, te tomen una muestra de sangre, te secuencien el pedazo que corresponde y sepan que tú eres quien dices ser, sin posibilidades de reemplazo ni nada por el estilo", estima Sierralta, aunque cuestiona la utilidad que tendría el guardar mucha información dentro del ADN humano: "Lo que uno quiere es algo que gaste poco, que tenga poco espacio, entonces, lo ideal un organismo pequeño, ojalá una bacteria que son súper chiquititas pero que tienen mucho ADN y pueden usarse para guardar bastante información".
Aunque aún no existen bancos de organismos vivos que almacenen información en ADN, la investigadora está cierta de que se está trabajando en eso. "Esta publicación apunta hacia allá, a tratar de guardar la mayor cantidad de información posible en una bacteria”.
Edición de ADN
La tecnica de CRISPR-Cas, utilizada por los investigadores de Harvard para la incorporación del archivo GIF en la bacteria de E.Coli, es una herramienta molecular que se usa desde 2012 para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula, mediante la posibilidad cortar el ADN, lo que permite modificar su secuencia, eliminando o insertando nuevo ADN.
La edición de ADN es un proceso biológico que se descubrió originalmente en bacterias. "Para protegerse de los virus que las infectan las bacterias lo que hacen es tomar el ADN del virus, lo insertan en su propio genoma y lo inactivan, de manera que el virus no puede ahora replicarse, infectar la célula y por lo tanto matarla. Así, las bacterias lo que tienen es una encima que es capaz de cortar y de pegar nuevamente ciertas secuencias el ADN e insertarlo en el genoma de cualquier organismo. Básicamente el ADN, cómo se replica, las bases que contiene y la codificación, es exactamente igual en bacterias o humanos", explica Sierralta.
A partir de dicho proceso natural, científicos estadounidense aislaron el sistema y lo comenzaron a usar para editar, cambiar, insertar secuencias o sacar secuencias de genoma de otros tipos.
Desde la irrupción del CRISPR-Cas se abrieron enormes posibilidades en los campos de la bioinformática y la biomedicina. A través de este método, "potencialmente uno podría sacar un gen que está mutado, y no está funcional, y reemplazarlo por un gen normal. Esto tiene la potencialidad de que uno podría reinsertar un gen que lo tiene mutado o que no funciona, y hacer que sea funcional. Esto se hace célula por célula, entonces, en un animal adulto eso es muy poco posible. Pero sí se podría potencialmente –aunque estamos muy lejos de poder hacerlo–, intervenir un huevo de un animal para eliminar una mutación que viene de los padres. Se puede intervenir la célula germinal para que no siga propagando una mutación que viene de generaciones anteriores", concluye la académica.