Por Christophe Noisette, 12 de junio de 2024
Conocemos las plantas transgénicas tolerantes a insecticidas o herbicidas, sabemos de microorganismos transgénicos que producen enzimas o aditivos alimentarios… He aquí algo nuevo del mundo animal: gusanos modificados genéticamente, no para tener una nueva característica, como los conocíamos hasta ahora, sino para tener un comportamiento modificado genéticamente.
Nematodos transgénicos
Los babots son animales modificados genéticamente, descritos por sus promotores como «animales robot» o «robots biológicos». La Universidad de Namur, en asociación con otros cinco centros universitarios [1] y una empresa agrícola italiana, Zero Farming, han obtenido financiación europea [2] para crear estos Babots. El primero de ellos, actualmente en desarrollo, es un nemátodo de un milímetro de longitud, un animal modelo de laboratorio, Caenorhabditis elegans (abreviado C. elegans) modificado genéticamente por transgénesis. Según el sitio web del proyecto [3], «los BABots son gusanos transgénicos (C. elegans) reconfigurados para realizar tareas biológicas diseñadas por humanos de forma activa y autónoma«. En otras palabras, la novedad con respecto a otros animales transgénicos es que se supone que «(inter)actúan en entornos biológicos complejos» siguiendo órdenes dadas por técnicos de laboratorio. Se supone, pues, que estos Babots tomarán el relevo de los robots mecano-electrónicos que están desarrollando algunas empresas agrícolas, presentados como más ágiles, más «eco-compatibles»…
Sin embargo, el término robot es discutible. El uso de este término sumerge al lector en un mundo de ciencia ficción, pero en realidad le induce a error. Este proyecto no pretende fusionar metal y materiales biológicos, ni añadir elementos biológicos (piel, sinapsis, etc.) a una estructura » metálico-electrónica «. También se están construyendo otros «bio-robots», como los Anthropobots, grupos de células humanas que se desplazan por el cuerpo y actúan por sí solas. También se les denomina erróneamente «robots». Como señala Philippe Fraisse, director del grupo de investigación Robótica del CNRS, en una entrevista publicada en Sciences et Aveniriv [4]: «estos sistemas autónomos no se han construido ni programado: su ensamblaje y comportamiento son espontáneos. Así que no podemos hablar realmente de ‘robot’«.
Modificar los genes para modificar el comportamiento
¿En qué consistirá la modificación? La novedad de los Babots radica en que se pueden insertar transgenes para modificar las estructuras sinápticas y alterar así el comportamiento de estos gusanos. El objetivo de los desarrolladores era establecer «una técnica para insertar genéticamente nuevas conexiones sinápticas eléctricas en los circuitos neuronales de C. elegans«. Una técnica que «ha demostrado ser muy eficaz para modificar el comportamiento natural de C. elegans«, afirman. A preguntas de Inf’OGM, Ithai, uno de los socios de este proyecto, explicó: «Hemos desarrollado técnicas para insertar genéticamente nuevas conexiones sinápticas entre neuronas diana, modificando así la estructura de los circuitos neuronales y los comportamientos que controlan. En concreto, añadimos al genoma un gen que codifica una proteína especial a partir de la cual se construye la sinapsis. También añadimos una «dirección» para restringir la expresión de este gen a las neuronas concretas que queremos conectar. De este modo, es posible insertar varias variantes de la sinapsis en paralelo » [5].
Del mismo modo, Elio Tuci, profesor de la Facultad de Informática de la Universidad de Namur, uno de los socios del proyecto, señala que «en el caso del nemátodo, podemos eliminar o añadir conexiones entre las 302 neuronas del gusano utilizando nuestros conocimientos sobre el sistema nervioso central«. Ithai añade: «Además, pretendemos implementar nuevos circuitos genéticos dentro de neuronas específicas para permitirles responder a una determinada señal durante un tiempo determinado, y luego cambiar a una señal diferente«. ¿Causará esta reorganización neuronal sufrimiento a los gusanos? En absoluto, según los participantes en el proyecto, que señalan que «los C. elegans no son sensibles. No son capaces de sentir dolor y no se les puede herir. Por supuesto, se les tratará con el respeto que merecen todas las formas de vida y evolucionarán en entornos muy naturales para ellos«. La cuestión de la sensibilidad dista mucho de estar resuelta. El 19 de abril de 2024, la «Declaración de Nueva York», firmada desde entonces por 287 investigadores, reconoce la «posibilidad realista» de que todos los animales, vertebrados e invertebrados, tengan conciencia… Esta declaración subraya que, en consecuencia, sería «irresponsable ignorar esta posibilidad» en la forma en que tratamos a estos animales, ya sea en la cría o en la experimentación animal [6].
¿Nematodos transgénicos para detectar y destruir contaminantes?
Este proyecto prevé la creación de animales transgénicos capaces de detectar una sustancia diana y actuar para eliminarla. Los responsables del proyecto mencionan que ya existen animales transgénicos capaces de detectar contaminantes, como los C. elegans modificados genéticamente para actuar como biosensores de compuestos tóxicos o metabolitos vinculados a enfermedades: peces transgénicos que emiten fluorescencia cuando encuentran contaminantes. Ithai explica: «La idea no es que los BABots interactúen con un operador humano, sino que actúen de forma autónoma para cumplir su misión. Por ejemplo, si detectan un patógeno vegetal intruso, empiezan por ‘armarse’ con algo que elimine al intruso, luego lo atacan y siguen con su actividad. No se trata de un comportamiento observado de forma natural en C. elegans. […] Si, por ejemplo, los BABots detectan bacterias invasoras, tendrán que ir a un depósito que contenga una sustancia que mate a las bacterias, cargarla y luego infectarlas«.
Hay que subrayar que este proyecto no se dirige a un solo individuo, sino a poblaciones de gusanos transgénicos que interactúan entre sí. La ambición de Ithai es «producir un comportamiento de enjambre artificial para que los C. elegans modificados muestren nuevas formas de comportamiento colectivo, e implementar el cambio de comportamiento. Nuestro objetivo actual es crear una población de C. elegans BABot que actúen juntos para identificar y atacar determinados patógenos vegetales«. ¿Cómo pueden interactuar colectivamente sin ser sensibles? Y añade: «Crear un comportamiento colectivo sintético forma parte de nuestro objetivo. [No sabremos si funciona hasta que lo hayamos probado«. Pero esta predicción parece desconectada de la realidad biológica, porque los ecosistemas se basan en numerosas interacciones y redes de elementos…
BABots ecocompatibles en entornos confinados: ¿en serio?
En la página web del proyecto, los participantes hablan de «tecnología biológica 100% compatible con el medio ambiente». Al ser «100% biológica», afirman que los BABots serían altamente compatibles con el entorno natural, podrían autorreplicarse [7] y serían totalmente degradables. Biodegradables, eso parece obvio… Pero «compatibles con el entorno» o «naturales» es una afirmación atrevida: han sido modificados de forma antinatural a través de numerosos transgenes (ya que juegan con sinapsis necesariamente diferentes) y no son el resultado de una coevolución de facto con su entorno. Y si pueden autorreplicarse, existe un gran riesgo de que ocupen una gran parte del ecosistema y se conviertan en invasoras. En cualquier caso, es evidente que, en esta fase, la ausencia de riesgo alegada por los promotores no es más que su propia afirmación, ya que ningún experto ha tenido que emitir un dictamen al no haberse presentado ninguna solicitud de autorización.
Los promotores del proyecto también afirman que el objetivo del proyecto es probar la eficacia de la tecnología BABots en un entorno natural como es el entorno confinado de la «agricultura vertical». La agricultura vertical, desarrollada por ZERO Farms, uno de los socios de este proyecto de investigación, es un «entorno agrícola controlado y confinado, que comprende sistemas de cultivo de plantas de ciclo cerrado y sin suelo». Es en este entorno «seguro y confinado» donde los investigadores pretenden inicialmente difundir sus BABots para evaluarlos y ver cómo interactúan con la maquinaria de ZERO Labs (bombas, sensores, tuberías) y con los cultivos objetivo (plantas de lechuga y fresa, por ejemplo). Este proyecto se inscribe así en la lógica de la agricultura de precisión, o agritech, que se basa en la tríada genética, robótica y tecnología digital. En teoría, «no habrá contacto entre el medio natural y los gusanos modificados genéticamente. Es más, no podrán sobrevivir más allá del entorno experimental«, nos tranquiliza Elio Tuci. Sin embargo, todavía hay lugar para la duda, porque los laboratorios nunca están perfectamente sellados y estos pequeños robots biológicos son extremadamente pequeños (1 milímetro), por lo que podrían escaparse.
BABots para todo
En la línea de la economía de promesas, los promotores de este proyecto se comunican de la forma más ambiciosa posible, probablemente para motivar futuras inversiones. Por ejemplo, «imaginamos insectos agricultores [8] que produzcan y distribuyan abonos y protejan los cultivos luchando contra los parásitos; nematodos medicinales que penetren en el cuerpo, realicen procedimientos médicos específicos y vuelvan a marcharse; cucarachas sanix que limpien el alcantarillado, pero que se mantengan fuera de casa«. Eficacia y precisión, las consignas de los biotecnólogos… Pero Elio Tuci modera el entusiasmo del equipo e ilustra que lo más importante en este proyecto es precisamente la promesa. Ignorando todos los riesgos y otras cuestiones sociales, cree que «si el riesgo de fracaso es grande, la recompensa es proporcional»…
Referencias
[1] El Departamento de Neurobiología Médica de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel), el Instituto de Ciencia y Tecnología Cognitivas (ISTC) del Consejo Nacional de Investigación italiano (Italia), el Instituto Max Planck de Neurobiología del Comportamiento – CAESAR (Alemania), el Instituto Max Planck de Comportamiento Animal (Alemania), el Departamento de Estudios de Gestión de la Universidad Aalto (Finlandia).
[2] Este proyecto está financiado actualmente por la Unión Europea y su programa Cordis por un importe de 3,251 millones de euros a lo largo de cuatro años (octubre de 2023 / septiembre de 2027). Se trata sólo de una fase preliminar de investigación. Por el momento, no se espera nada «comercializable».
[3] Universidad de Namur, «BABots: un proyecto europeo de biorrobótica«, 22 de diciembre de 2022.
Página web oficial del proyecto BABots: «BABots: El diseño y control de pequeños enjambres de robots animales biológicos«.
[4] Marie Parra, «Anthrobot, “Un «robot biológico» a partir de células humanas«, Sciences et Avenir, 30 de noviembre de 2023.
[5] Artículos científicos del equipo en los que se detallan sus «proezas»:
Rabinowitch, I., Chatzigeorgiou, M., Zhao, B. et al, » Recableado de circuitos neuronales mediante la inserción de sinapsis eléctricas ectópicas en C. elegans transgénicos«, Nat Commun 5, 4442 (2014).
Rabinowitch, I., & Schafer, W. R., «Engineering new synaptic connections in the C. elegans connectome«, Worm, 4(2), 2015.
Ithai Rabinowitch, «Biología sintética en el cerebro: una visión de los robots orgánicos«, 29 de julio-2 de agosto de 2019. De «ALIFE 2019: The 2019 Conferencia sobre Vida Artificial«, en línea (pp. 654-655), ASME.
[6] Le Monde, 4 de junio de 2024
[7] Estos nematodos son capaces de autofecundarse:
Rachel Litke, Éric Boulanger y Chantal Fradin, «Caenorhabditis elegans, un modelo de estudio del envejecimiento«, Med Sci (París), 2018.
[8] «insectos agricultores» en el texto.
[9] «cucarachas de saneamiento» en el texto.
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