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La agencia de investigación avanzada del Departamento de Defensa de Estados Unidos trabaja en una tecnología que busca usar la luz para enviar instrucciones a células modificadas y hacer que produzcan nuevas secuencias de ADN o ARN.
En concreto, la iniciativa es impulsada por la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) y plantea la creación de un sistema capaz de funcionar dentro de una célula como una especie de impresora molecular.
La idea es que un patrón de luz contenga la información necesaria para que ese dispositivo fabrique una determinada secuencia genética.
Una “impresora 3D” dentro de una célula: cómo funciona el proyecto de los Estados Unidos
El programa de DARPA, denominado Generative Optogenetics (GO), parte de una combinación de dos áreas científicas. Por un lado, la optogenética permite utilizar la luz para activar o modificar determinados procesos dentro de células. Por otro, la biología sintética busca diseñar y modificar sistemas biológicos para que realicen funciones específicas.
La propuesta consiste en desarrollar células especialmente preparadas para responder a determinadas señales luminosas. Dentro de ellas debería existir un dispositivo denominado “nucleic acid compiler” (NAC), pensado para ensamblar material genético a partir de la información recibida.
La comparación utilizada por los investigadores es la de una impresora de material genético. En lugar de enviar un archivo a una impresora convencional para obtener un objeto físico, el sistema recibiría un patrón de luz y utilizaría esa información para construir una secuencia de ADN o ARN.
Actualmente, el desafío principal es precisamente desarrollar ese dispositivo. DARPA todavía no cuenta con una tecnología NAC funcional, y sus propios investigadores reconocen que todavía no está claro si puede construirse con las capacidades disponibles.
De fabricar ADN en un laboratorio a “escribirlo” dentro de una célula
La posibilidad resulta llamativa porque actualmente el ADN y el ARN sintéticos se diseñan y producen fuera de las células. Primero se define la secuencia genética y luego se fabrica mediante procesos químicos para introducirla en una célula.
El proyecto GO busca simplificar este proceso. Si la tecnología funciona, una célula modificada podría recibir instrucciones a través de la luz y producir dentro de sí una determinada molécula genética.
Esto permitiría acelerar investigaciones para conocer cómo funcionan distintas secuencias de ADN. También podría ayudar a crear células capaces de producir proteínas, péptidos y otros compuestos específicos.
Las posibles aplicaciones son muy variadas. DARPA señala usos en medicina, producción biológica, agricultura, exploración espacial y salud de los soldados. En el espacio, por ejemplo, células o microorganismos modificados podrían producir medicamentos, combustible o sustancias necesarias para mantener con vida a los astronautas.
El riesgo que preocupa al Pentágono: qué podría salir mal
El avance también plantea un problema evidente: la misma capacidad que permitiría programar células con mayor rapidez podría tener usos peligrosos.
La propia documentación de DARPA contempla riesgos vinculados con el uso indebido de la tecnología y con consecuencias biológicas no previstas.
Entre las preocupaciones aparecen la eventual producción de agentes peligrosos, la generación de subproductos dañinos y la posibilidad de que organismos modificados desarrollen adaptaciones capaces de superar las medidas de contención.
De todos modos, la tecnología está lejos de permitir que alguien pueda simplemente apuntar una luz hacia una persona y modificar su ADN. Las células humanas normales no poseen el dispositivo necesario para interpretar esas señales y fabricar nuevas secuencias genéticas.
Para que el sistema tuviera un efecto dentro de un organismo sería necesario introducir previamente células especialmente diseñadas, conseguir que sobrevivieran y que, además, pudieran recibir la luz necesaria para activar el mecanismo.
Por ahora, el proyecto se encuentra principalmente orientado a la investigación biológica básica.
