Hay dos partes en esta pregunta 1) ¿Podemos? 2) ¿Lo haremos? Estoy seguro de que obtendrá muchas respuestas para “will we”. Yo haré el “podemos”.
Creo que la primera parte es fácil de responder. Sí, tendremos la capacidad de modificar su propia genética. La siguiente pregunta que viene a la mente es: “¿Estamos hablando in situ ?” Esto significa cambiar “en el lugar” y en términos de esta pregunta significa “¿Puedo cambiarme a mí mismo?” La respuesta a eso también es sí. Hay dos métodos, el primero ya ha sido probado y fue inicialmente un gran fracaso: un vector de virus. El segundo, la nanotecnología, debería ser capaz de manejarlo mucho más fácilmente. Examinaré ambos.
Vector de virus
Un virus, que no es vida, ya que no realiza metabolismo o autorreplicación, es simplemente un grupo de proteínas. Puede ingresar a las células vivas porque tiene un receptor en la superficie de la envoltura que la célula acepta y se mueve a través de la membrana celular. Una vez al costado, la célula desglosa esas proteínas y los mecanismos propios de la célula replican el ADN del virus para hacer más copias de esas proteínas, que a su vez se vuelven a unir debido a las leyes de la química física (primero hay que crear un virus de ARN) ADN pero sigamos con los virus de ADN bicatenario por ahora). Muchos virus simplemente ingresan a la envoltura nuclear de la célula huésped que comienza a producir las proteínas virales porque el ADN ahora está en el núcleo. Sin embargo, algunos virus tienen proteínas que permiten que la química molecular inserte el ADN viral en el ADN del huésped. Ahora, cada vez que el huésped copia su propio ADN, el ADN viral también se copia y si tiene marcos abiertos (genes), incluso puede participar en la síntesis de proteínas. Por supuesto, se copia cada vez que una célula se replica, convirtiéndola en una parte permanente del ADN del huésped. Esto se conoce como retrovirus endógenos (ERV) o provirus. (Siempre he encontrado esto fascinante e incluso en mis días de pregrado me preguntaba: “Entonces, ¿cuánto ADN humano es en realidad del ERV?” Los estudios actuales dicen que entre el 4 y el 8%, pero la mayoría no tiene marcos abiertos, por lo que considerando la no codificación.) Los virus transmiten la genética horizontalmente a través de los organismos, esto es un aspecto de la evolución que muchos olvidan. En el tiempo extra, a medida que las células huésped mueren, las células de reemplazo tendrían la modificación genética que eventualmente haría que todas las células del organismo contengan el material genético viral.
Ahora supongamos que creamos una cura para una enfermedad genética in vitro pero necesitamos alguna forma de obtenerla in situ . Bueno, ciertamente podríamos usar un ERV como vector. Construya una carga útil personalizada que contenga las proteínas correctas para cortar el ADN en el punto correcto y corregir la secuencia de ADN creando el error. Hacemos esto todo el tiempo in vitro , se conoce como empalme de genes en biotecnología, pero se usa in situ en humanos para curar enfermedades genéticas o incluso hacer cambios, se conoce como terapia génica. En casos como la anemia falciforme, un solo par de bases (HBB en el cromosoma 11) esto podría ser muy fácil de resolver ya que la biotecnología es bastante simple: solo necesitamos un vector. Si una persona fuera “infectada” con un virus hecho por el ser humano repetidamente, las células de la médula ósea podrían cambiarse para reducir la cantidad de células falciformes a un punto que ya no importaría. Y a medida que esas células reparadas se replicaron, con el tiempo la enfermedad simplemente desaparecería en el paciente. Los virus infectan principalmente las células somáticas, no los gametos, pero si suficientes células responsables de la producción de los gametos (oogenia o espermatogénesis) podrían incluso significar que los hijos de un paciente podrían nacer sin la enfermedad.
Quizás incluso si no podemos modificar nuestro propio ADN actualmente, podemos crear un virus que produzca las proteínas adecuadas para curar alguna enfermedad. Usando un vector de adenovirus podemos insertar una carga útil de ADN en el núcleo y comenzará a producir las proteínas adecuadas, incluso cuando el ADN nuclear nativo produce las proteínas inadecuadas. Para una mutación que detiene la síntesis de una proteína determinada o una en la que todo lo que se necesita es una cantidad determinada de la proteína adecuada, esto puede afectar un cambio. Aquí hay un artículo sobre la terapia génica de adenovirus (Terapia génica con vectores de virus adenoasociados). Ahora, esto no es permanente porque cuando la célula se replica no replica el ADN viral en la envoltura nuclear, por lo que se requieren muchos tratamientos durante la vida de un paciente y para enfermedades como la célula falciforme, donde los glóbulos rojos viven muy poco tiempo, esto sería de corta duración en el mejor de los casos.
Hemos tenido mucho éxito con algunos casos usando adenovirus como vector para terapia génica. Uno incluso en el cerebro (ya que los virus son demasiado grandes para pasar el BBB). Creo que estamos a punto de que esto se convierta en una práctica estándar y, en la UE, ya hay un producto de terapia génica para adenovirus aprobado. Ninguno de estos es permanente porque no continúan en la replicación celular, y el paciente necesitará muchos tratamientos a lo largo de su vida. Estos tratamientos serán caros y no es sorprendente que las compañías farmacéuticas estén poniendo su dinero en vectores de adenovirus en lugar de ERV. Con los ERV, podrían ser uno o dos tratamientos que tal vez conduzcan a una cura y a una pérdida de ingresos del fabricante, donde, al igual que con los vectores de adenovirus, los pacientes tienen que seguir viniendo … y pagando. Esto es ciertamente más atractivo para la medicina por dinero que para la medicina por la humanidad.
Nanotecnología
Por supuesto, aunque parezca más ciencia ficción que realidad en este momento, los nano-robots podrían lograr lo mismo. Podríamos construir nanobots que reparen el ADN en todas las células (o solo las objetivo) y curen casi todas las enfermedades genéticas. Para mí, la nano-tecnología es similar a la química molecular porque a ese nivel no estamos “construyendo” cosas como pensamos en la construcción, sino ensamblando cosas usando moléculas, y en mi opinión esto está más en el ámbito de la biología que en la ingeniería. Si creamos un paquete de ADN personalizado (lo que podemos hacer) lo colocamos en un vector de virus diseñado a medida (en este momento estamos usando un vector de virus encontrado naturalmente), entonces hemos logrado el primer nanobot simple. Si no podemos llevar la ingeniería biotecnológica hasta el punto en que podamos producir computadoras pequeñas no es importante porque no creo que podamos pensar en los nanobots como computadoras, sino simplemente agentes químicos personalizados (química orgánica en términos de biología).
Una vez leí un artículo sobre alguien que propuso que podríamos crear un núcleo celular personalizado. Este sería un nanobot que manejaría todos los procesos normales que realiza un núcleo celular, pero se construiría con ADN personalizado y, dado que se construiría a partir de la biología, podría replicarse a sí mismo como parte de la replicación celular. Si el núcleo de la primera célula de un organismo fuera removido y reemplazado con este núcleo hecho por el hombre, entonces ese organismo ahora tendría todas las células que contienen el núcleo hecho por el hombre. Incluso esos organismos en primavera contendrían el núcleo hecho por el hombre. Usando tal sistema, estaríamos en control absoluto de nuestra propia biología.
¿Podemos?
Sí, de hecho ya podemos hacer una terapia génica rudimentaria. Creo que dominaremos los ERV y, finalmente, podremos modificar nuestro propio ADN in situ . Esto significaría que podríamos insertar muchos de los genes que encontramos en el mundo natural como GFP, dsRed, YFP, etc. Podría tener tatuajes que producen luz. La siguiente imagen está hecha de bacterias que crecen en una placa de Petri que ha tenido proteínas bioluminiscentes insertadas con técnicas de ADN recombinante.
Imagen con licencia de reutilización común de Wikipedia.
Y si podemos hacer estas técnicas para curar enfermedades, ciertamente podemos hacerlas para hacer otros cambios. ¿Pueden los humanos volar? Creo que se necesitarían tantos cambios en la estructura ósea, los tejidos, etc., que no sería humano (alguien responderá eso). ¿Podemos usarlos para aumentar la masa muscular y ósea de los atletas?
Ciertamente.
Licencia común creativa – Wikipedia
Azul belga “doble musculoso” bovino.
Nota: Esto se escribió hace tres días y olvidé enviarlo. Lo siento.
