Entrevista de Ira Flatow al Dr. Drew Endy, 1 de marzo de 2025
Probablemente esté familiarizado con el concepto de lateralidad: un guante hecho para su mano izquierda se parece básicamente al de su mano derecha, pero no le queda bien, es una imagen especular. Muchas de las moléculas importantes de la vida, incluidas las proteínas y el ADN, son quirales, lo que significa que pueden existir en forma levógira o dextrógira. Pero en la Tierra, la naturaleza solo utiliza una versión u otra en los organismos vivos. Sus proteínas, por ejemplo, son todas de versión levógira, mientras que su ADN es totalmente dextrógiro.
Con los avances en biología sintética, podría ser posible construir un organismo artificial que invierta esa forma, con proteínas dextrógiras y ADN levógiros. En un artículo publicado en la revista Science, un grupo internacional de investigadores advirtió recientemente contra cualquier intento de crear ese tipo de vida especular, afirmando que supone una amenaza de «daño sin precedentes e irreversible» para la salud humana y los ecosistemas mundiales.
El Dr. Drew Endy, investigador de biología sintética de la Universidad de Stanford y uno de los autores de esa advertencia, se une a Ira para hablar del concepto de vida especular y de por qué un grupo de investigadores se sintió obligado a pedir que se detuvieran los experimentos de vida especular.
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IRA FLATOW: Estamos familiarizados con el concepto de lateralidad, ¿verdad? Un guante hecho para la mano izquierda se parece básicamente al de la mano derecha, excepto que es una imagen especular.
Bueno, muchas de las moléculas importantes de la vida, las proteínas, el ADN y otras, también pueden existir en forma levógira o dextrógira. Pero resulta que la naturaleza solo utiliza una mano u otra en los organismos vivos. Las proteínas, por ejemplo, son todas de versión levógira.
Pero ahora, con los avances en biología, podría ser posible construir un organismo artificial que invierta ese orden, reflejando la vida, por así decirlo. En un artículo publicado en la revista Science, un grupo internacional de investigadores advirtió recientemente contra cualquiera que intente ese experimento, diciendo que plantea la amenaza de un daño sin precedentes e irreversible para la salud humana y los ecosistemas globales.
El Dr. Drew Endy es uno de los autores de esa advertencia. También es profesor asociado de bioingeniería en la Universidad de Stanford. Bienvenidos a Science Friday.
DREW ENDY: Me alegro de estar aquí, Ira. Gracias por invitarme.
IRA FLATOW: Encantado de tenerte. En primer lugar, ¿por qué querría un investigador crear algún tipo de bacteria espejo u otro tipo de vida?
DREW ENDY: Eso es como la investigación en general. Las motivaciones van desde que es genial. Hacer algo nuevo es increíble. Es una cuestión a tener en cuenta..
Y luego también está lo práctico, para qué sirve. Hay muchas cosas que pueden ser beneficiosas si se pueden fabricar moléculas espejo. Tienen diferentes propiedades que podrían hacer que un medicamento dure más tiempo o tener diferentes efectos beneficiosos, menos efectos secundarios. Así que va desde la ciencia básica pura y el amor por la ciencia hasta algunas posibilidades bastante útiles.
IRA FLATOW: Bueno, ahora sí que me ha interesado. Así que quiero profundizar un poco más en esto. Por ejemplo, ¿una E. coli espejo sería como una E. coli normal pero con proteínas diestras y ADN levógiro, por ejemplo?
DREW ENDY: Eso creemos. Una cosa es admitirlo. Tenemos todas las razones para creer que sería una bacteria, pero que sería solo una mera versión de la bacteria.
Imagínate que te miras en el espejo del baño y la versión espejo de ti mismo sale del espejo al mundo, seguirías esperando que seas tú. Solo sería la versión espejo de ti. Así que creemos que así sería también a nivel bacteriano, por si sirve de algo.
IRA FLATOW: ¿Tenemos la tecnología para esto hoy en día? ¿O todavía hay obstáculos que superar?
DREW ENDY: Yo diría que hay obstáculos importantes. Esto es una de esas cosas que creemos que es posible, pero no inminente. Una de las razones por las que este artículo se ha publicado ahora es que se han hecho enormes progresos en la fabricación de enzimas espejo.
Así que las enzimas que producen ácidos nucleicos, ARN y ADN, han sido objeto de un trabajo increíble por parte de colegas e investigadores en China para producir ARN polimerasa especular y ADN polimerasa especular. Y de repente se pueden producir ácidos nucleicos especulares, las cosas que están en el núcleo de la vida, el llamado dogma central. Así que miras eso y dices: «Vaya, este es un progreso realmente significativo».
Por otro lado, hay otras cosas que la biología necesita sin lugar a dudas, como el ribosoma, la llamada máquina molecular que fabrica proteínas, pero nadie ha creado un ribosoma espejo. Y eso va a ser mucho más difícil de conseguir. Así que hay un debate dentro de la comunidad investigadora sobre cuánto nos falta para que alguien sea capaz de hacerlo.
Y algunos de mis colegas dirán que faltan 10 años o 30 años o que nunca lo conseguiremos. Yo no lo veo tanto como un proyecto científico. Lo veo como un proyecto de construcción.
Una de las cosas que he aprendido es que cuando intentas explicar cuánto tiempo puede llevar hacer algo, si se trata de un proyecto científico, creo que hay mucha ambigüedad. Pero si se trata de un proyecto de construcción, la mejor manera de pensar en cuánto tiempo va a llevar no es cuánto tiempo va a llevar, sino cuánto dinero va a costar. Y así me imagino que a alguien le costaría 500 millones de dólares hacer un intento serio de construir, digamos, un E. coli espejo.
Ahora bien, 500 millones de dólares es mucho dinero, por decirlo suavemente. Pero cuando se observan los tipos de proyectos que se organizan en investigación en estos días, se piensa en el trabajo de inteligencia artificial, mucha gente que puede conseguir esa cantidad de dinero. Y así, desde mi perspectiva, eso realmente me ayudó a sentir que era importante hablar de esto ahora antes de que alguien pudiera organizarse lo suficiente como para hacer un intento serio en general.
IRA FLATOW: Vale. Hablemos de esto. Usted y sus colegas que compartieron estas opiniones con usted, están muy preocupados por este tema. ¿Cuáles son sus preocupaciones?
DREW ENDY: Sí, es interesante. Para mí, antes de que esta conversación comenzara dentro de la comunidad investigadora, no me despertaba por la mañana y pensaba, Dios mío, vida en espejo, ¿qué vamos a hacer al respecto? Sin embargo, algunos colegas muy buenos me abordaron para hablar de ello, mi formación en ingeniería consiste en construir células, construir células normales, no células espejo. Y aporto ese tipo de experiencia al rompecabezas.
Las preocupaciones iniciales expresadas son que si fabricamos una simple E. coli, esa bacteria podría entrar en nuestro torrente sanguíneo, entrar en nuestro cuerpo, y nuestro sistema inmunológico tendría muchas dificultades para reconocerla y desarrollar una respuesta inmunológica contra ella. Y, de repente, el tipo de infección al que podrías estar expuesto sería mayor de lo normal.
Con el tiempo, podría descubrirlo, pero entonces tu sistema inmunológico podría estar en peligro. Así que eso es más que un poco preocupante. Y puedes empezar por ahí.
Por supuesto, deberíamos ser capaces de desarrollar antibióticos, pero tendrían que ser antibióticos nuevos. Y entonces, si lo miras bien, ¿por qué ibas a crear un microorganismo resistente a la mayoría de nuestros antibióticos? Es una idea realmente mala. Así que mucha gente empieza por ahí, y eso en sí mismo es suficiente.
En realidad, debería retroceder y decir algo con bastante cuidado. Cuando la gente oye hablar de la idea de, digamos, una E. coli espejo, sería como, bueno, tendría que crecer en comida espejo. El aporte que alimentase a esta E. coli, ¿de dónde iba a venir, ya que una bacteria espejo comería comida espejo? Y esa sería una suposición razonable.
Pero no todas las moléculas son moléculas espejo. Hay algunas cosas que no tienen quiralidad, no tienen mano, cosas como el glicerol. Y así, la E. coli puede crecer en cosas que no son quirales. Y así, dentro de su torrente sanguíneo, creemos que hay suficiente alimento para que se reproduzca una versión espejo de un microorganismo.
La otra cosa que la gente a menudo se pregunta es, ¿de dónde van a venir los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, y tendrán la misma orientación especular? Y estas bacterias que ya tenemos en la naturaleza están bastante bien equipadas. Tienen un buen kit bioquímico y, de hecho, pueden fabricar todos sus aminoácidos si es necesario. Y así, la E. coli ya puede producir los 20 aminoácidos. De modo que una E. coli espejo podría producir todos los ingredientes que necesita para reproducirse.
Pero, en cualquier caso, lo que realmente me convenció fue cuando empezamos a hablar de naturaleza y ecología. Imagínese que se creara una bacteria espejo y se propagara por el medio ambiente, entraría en competencia con todos los organismos naturales. Y no creo que se imponga por sí sola, pero probablemente se establecería en un nicho. Estaría ahí fuera.
Y entonces la pregunta es: ¿y qué? Y entonces el problema se convierte, y esto puede sonar un poco divertido o extraño, en pensar en todas las demás criaturas que ahora van a encontrarse con esta cosa. Mi ejemplo favorito son las ardillas listadas. Me encantan las ardillas listadas.
Y si una bacteria espejo pudiera infectar a una persona, probablemente también podría infectar a una ardilla listada. Y a diferencia de una persona, no voy a poder ir a una clínica y conseguir antibióticos, los nuevos antibióticos espejo. La ardilla simplemente se va a tostar.
Y así, tener un microorganismo espejo que se propagara a través del medio ambiente y se estableciera básicamente en diferentes nichos nuevos en el medio ambiente, ofrecería la posibilidad de un peligro bastante grave para muchas, si no la mayoría, de las otras criaturas que hay en nuestras diversas ecologías. Y eso, para mí, se acerca más a lo existencial, algo que no quiero ni tocar.
IRA FLATOW: Claro. ¿La gente que trabaja en este campo ve la amenaza que usted ve? Usted ha dicho que su amenaza existencial difiere de su amenaza existencial. Pero, ¿hay alguna forma de ética al respecto para detener este trabajo como la que hubo en los años 70 cuando la ingeniería genética comenzó a frenarse y decir, oye, pensemos en lo que estamos haciendo realmente?
DREW ENDY: Creo que de eso trata exactamente este artículo. Hay una importante coalición de científicos de muchos países, algunos de los cuales han estado trabajando en la construcción de una vida espejo. Y todos nos estamos uniendo y diciendo: no lo hagáis, y hablemos de ello.
IRA FLATOW: ¿Cómo os reuniríais y hablaríais de ello?
DREW ENDY: Hay un par de cosas diferentes. Una de las cosas que hemos hecho es crear un recurso donde la gente puede recaudar dinero para reunirse y tener una conversación al respecto. Así que buscas un sitio web llamado Mirror Biology Dialogues y si quieres tener una reunión para hablar de esto en serio, puedes conseguir algo de apoyo. Así que habrá una gran cantidad de conversaciones a lo largo de este año, incluyendo el Instituto Pasteur, para hablar de ello.
Ya que mencionaste de pasada las conversaciones de la década de 1970, vale la pena reconocer que la conversación más importante tuvo lugar en febrero de 1975 en Asilomar, California. Así que el 50 aniversario de ese evento se celebra el próximo mes.
IRA FLATOW: Creo que fue Paul Berg, si mal no recuerdo.
DREW ENDY: Sí. Mi difunto colega Paul Berg y otros, Maxine Singer, David Baltimore, organizaron esa reunión en febrero de 1975. Vamos a celebrar un evento en Asilomar a finales de febrero para hablar de las cosas que van surgiendo en la biotecnología hoy en día y de cómo aprovecharlas mejor. Uno de los cinco temas que discutiremos es la construcción de células y células espejo, específicamente la posibilidad de las células espejo. Así que ese es otro ejemplo de una conversación que se producirá pronto.
IRA FLATOW: Es interesante saberlo porque recuerdo esa conferencia. Permítame retroceder un poco y entender exactamente lo que está diciendo. ¿Está diciendo que no se haga nunca? ¿O puede ver alguna posibilidad de que se haga de forma segura?
DREW ENDY: En este momento, estamos diciendo que no lo hagamos, y que dejemos de trabajar para lograr este objetivo y no sigamos adelante. Si la gente quiere presentar un buen argumento de por qué estamos equivocados, nos encantaría escucharlo. Pero ahora mismo, nuestra posición es: no hagamos esto.
Quiero dar mucho valor a los colegas que trabajan juntos para hacer esta labor. Una vez más, algunos de los firmantes y autores del artículo son personas que, hasta antes de que tuviéramos esta conversación, estaban haciendo esto. Y han decidido que es una mala idea. Y no deberíamos hacerlo.
De nuevo, alguien no va a hacer esto mañana. Se necesitarían al menos 1000 días de trabajo de 1000 personas. Creo que eso es lo más rápido que se podría hacer. Y, por lo tanto, es un tipo de proceso de toma de decisiones que se parece más a decidir dónde quieres navegar antes de salir del puerto en lugar de hacerlo en el momento de estar a punto de chocar contra el arrecife.
¿Cuándo fue? Fue en 2023 cuando todo un grupo de personas en inteligencia artificial firmaban frenéticamente cartas sobre los peligros de la IA. Pero mientras tanto, tienes a grandes organizaciones entusiasmadas, dirigiéndose lo más rápido posible a crear inteligencia artificial general. Así es como se ve cuando intentas dirigir el barco y estás muy cerca de chocar contra las costas.
Mientras que aquí, creo, estamos todavía.. algunos dirían que es demasiado pronto. Esto no es inminente. Pero en realidad, es cuando hay que tomar buenas decisiones, cuando es demasiado pronto.
IRA FLATOW: Todo esto suena un poco amenazante a solo unos días de empezar el nuevo año. Pero hablemos de algunas cosas positivas. ¿Qué le entusiasma de su campo de la biología sintética? ¿Qué deberíamos esperar?
DREW ENDY: Bueno, me pongo mi sombrero de ingeniero. Creo que la física está realmente en auge y es algo positivo. La biología como dominio, los sistemas vivos, ellos y nosotros operamos en esta intersección de energía y materiales.
Piensa en la fotosíntesis, en todas las plantas de la Tierra. Están capturando unos 100 teravatios de energía. La civilización utiliza unos 20 teravatios de energía. Así que 100 es cinco veces más que 20.
Así que cuando digo que la física de la prosperidad es excepcional o realmente buena, lo que eso sugiere, solo con los cálculos matemáticos básicos, es que si pudiéramos asociarnos correctamente con la biología, podríamos llegar a un futuro cercano en el que, en una generación, la humanidad sería capaz de dotarnos de las capacidades para fabricar las cosas que necesitamos sin entrar en conflicto con el resto de la vida en la Tierra.
Así que me resulta bastante fácil imaginar que las cosas funcionen bastante bien en este planeta y que eso sea cierto en la generación de nuestros hijos si nos esforzamos al máximo y lo hacemos realidad. Volviendo a tu pregunta, Ira, ¿qué está pasando con la biología sintética? Si nunca has oído hablar de la biología sintética, empieza con la palabra síntesis, y me encanta la palabra síntesis.
Si nos remontamos a la historia de esa palabra, significa composición o ensamblaje. Piensa en un sintetizador musical componiendo una pieza musical o interpretando un baile. Y así, cuando anteponemos la palabra síntesis a biología, estamos aprendiendo a componer biología.
Este campo, en su forma moderna, tiene ahora unos 20 años. Y con solo mirar la trayectoria del progreso básico en el campo, estamos empezando a mejorar cada vez más en la comprensión de la biología. Las personas están construyendo vías muy complicadas dentro de las células para fabricar medicamentos de nuevas formas.
Este último año, en 2024, no sé vosotros, pero yo tuve dos criaturas de bioingeniería en mi casa. Una era una petunia bioluminiscente que emite luz. Se la regalé a nuestros hijos. Son luces nocturnas.
Y luego estos llamados tomates arándanos con algunos genes de boca de dragón que producen antioxidantes, como en los arándanos. No cultivo muchos tomates, pero estos son los primeros tomates que he cultivado. Y están bastante buenos.
Pero es interesante. Esta es la primera vez en mi vida que soy consumidor de… disponemos de productos electrónicos de consumo. Ahora tenemos productos biológicos de consumo. Y eso me sorprendió de una buena manera el año pasado.
Tengo un colega, Mike Fischbach, en Stanford, que ha hecho un trabajo increíble con su equipo en la reprogramación de las bacterias que viven en nuestra piel. Hay un microbio llamado Staphylococcus epidermidis, y pueden hacer que ese organismo presente un antígeno y estimule tu sistema inmunológico para que desarrolle una respuesta inmunológica. Esto se ha hecho en ratones, no en personas.
Una de las primeras demostraciones fue desarrollar una respuesta inmunitaria contra un melanoma. Así que imagínese tener una crema para la piel que le vacune contra el cáncer de piel. En mi mundo hay muchas razones para estar entusiasmado con lo que la biología podría ofrecer. Y cuando se amplía todo hasta la escala planetaria, parece que podemos desarrollar la biotecnología de forma segura y responsable y, básicamente, dársela a la gente para que pueda resolver problemas locales.
Si lo relaciono con el tema de la construcción de células, lo que sigue siendo cierto sobre la bioingeniería hoy en día es que, antes de que tuviéramos la bombilla y Edison y la gente estuviera trabajando en ello, ¿cómo se consigue que una bombilla funcione? ¿Y cuántas bombillas tuvieron que hacer, prototipos que tuvieron que probar? Y fue como retocar y probar, retocar y probar.
La bioingeniería sigue siendo así porque la biología sigue siendo muy misteriosa en su esencia. Todavía no hay ninguna célula en la Tierra que entendamos totalmente. Y eso significa que tomamos nuestras mejores y más brillantes ideas, y una vez que las implementamos en una molécula de ADN, tenemos que probar esa molécula para ver si realmente va a funcionar.
No lo sabemos de antemano. No es como construir un edificio o incluso un puente o un avión, donde nuestros modelos son lo suficientemente buenos como para poder probarlos en el ordenador antes de construirlos. Realmente hay que probar la biología en la realidad para demostrar que los diseños funcionan.
Lo más emocionante para mí, creo que estamos al borde de entender cómo construir células, células naturales, no meras células. Y eso se convertirá en una plataforma fundamental, un gran avance que hará rutinaria la construcción de sistemas biológicos a escala celular.
Pienso en ello como si hubiera habido ordenadores antes de los sistemas operativos y luego ordenadores después de los sistemas operativos. Y veo que la bioingeniería está a punto de obtener su primer sistema operativo a escala celular. Así que eso es lo que más me entusiasma. Si quieres que me ponga en plan empollón, ahí es donde estoy.
IRA FLATOW: Bueno, le invitamos a volver y hablar de esto porque es fascinante. Dr. Endy, feliz año nuevo y gracias por iluminarnos sobre este fascinante mundo.
DREW ENDY: Feliz 2025, Ira. Espero hacer del mundo un lugar bastante bueno.
IRA FLATOW: Nosotros también. Dr. Drew Endy, profesor asociado de bioingeniería, Universidad de Stanford.
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