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Solo porque puedas no significa que debas: lo que los ingenieros genéticos pueden aprender de 'Jurassic World'

Jurassic World: Dominio es el entretenimiento hiperbólico de Hollywood en su mejor momento, con una historia llena de acción que se niega a dejar que la realidad se interponga en el camino de una buena historia. Sin embargo, al igual que sus predecesores, ofrece una advertencia subyacente de arrogancia tecnológica que es muy real.

Como discuto en mi libro Cine del futuro, 1993 de Steven Spielberg Jurassic Park, basada en la novela de Michael Crichton de 1990, no rehuyó lidiar con los peligros del espíritu empresarial sin restricciones y la innovación irresponsable. Los científicos en ese momento estaban cada vez más cerca de poder manipular el ADN en el mundo real, y tanto el libro como la película capturaron las preocupaciones emergentes de que jugar a Dios con el código genético de la naturaleza podría tener consecuencias devastadoras. Esto fue capturado por uno de los protagonistas de la película, el Dr. Ian Malcolm, interpretado por Jeff Goldblum, cuando declaró: "Sus científicos estaban tan preocupados por si podían, que no se detuvieron a pensar si deberían".

En la última iteración del Jurassic Park franquicia, la sociedad está aceptando las consecuencias de innovaciones que, en el mejor de los casos, estaban mal concebidas. Una letanía de "podría" sobre "debería" ha llevado a un futuro en el que los dinosaurios resucitados y rediseñados vagan libres, y el dominio de la humanidad como especie está bajo amenaza.

En el corazón de estas películas hay preguntas que son más relevantes que nunca: ¿Han aprendido los investigadores la lección de Jurassic Park y cerró suficientemente la brecha entre “podría” y “debería”? ¿O la ciencia y la tecnología de la manipulación del ADN seguirán superando cualquier consenso sobre cómo usarlos de manera ética y responsable?

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(Re)diseñando el Genoma

El primer borrador del genoma humano fue publicado a bombo y platillo en 2001, sentando las bases para que los científicos leer, rediseñar e incluso reescribir secuencias genéticas complejas.

Sin embargo, las tecnologías existentes consumían mucho tiempo y eran caras, por lo que la manipulación genética estaba fuera del alcance de muchos investigadores. El primer borrador del genoma humano costó un estimado 300 millones de dólares, y secuencias subsiguientes del genoma completo por poco menos de 100 millones de dólares, una cantidad prohibitiva para todos, excepto para los grupos de investigación mejor financiados. A medida que las tecnologías existentes fueron refinadas y nuevos llegaron en línea, sin embargo, los laboratorios más pequeños, e incluso Oak Life y Aficionados al “bricolaje bio”— podría experimentar más libremente con la lectura y escritura del código genético.

Un biolaboratorio de bricolaje con equipos dispuestos en mostradores y armarios contra las paredes.
Puede manipular el ADN en la comodidad de su propio laboratorio biológico de bricolaje en el hogar. Credito de imagen: Mackenzie Cowell/Flickr, CC BY

En 2005, el bioingeniero Drew Endy propuso que debería ser posible trabajar con el ADN del De la misma manera que los ingenieros trabajan con componentes electrónicos.. Por mucho que los diseñadores de productos electrónicos estén menos preocupados por la física de los semiconductores que por los componentes que dependen de ellos, Endy argumentó que debería ser posible crear piezas estandarizadas basadas en ADN llamadas "bioladrillos” que los científicos podrían usar sin necesidad de ser expertos en su biología subyacente.

El trabajo de Endy y de otros fue fundamental para el campo emergente de Biología sintética, que aplica principios de ingeniería y diseño a la manipulación genética.

Científicos, ingenieros e incluso artistas comenzó a abordar el ADN como un código biológico que podría ser digitalizado, manipulado y rediseñado en el ciberespacio de la misma manera que lo son las fotos o los videos digitales. Esto, a su vez, abrió la puerta a la reprogramación de plantas, microorganismos y hongos para producir drogas farmaceuticas así como de otros sustancias útiles. La levadura modificada, por ejemplo, produce el sabor carnoso de los vegetarianos. Hamburguesas imposibles.

A pesar del creciente interés en la edición de genes, la mayor barrera para la imaginación y la visión de los primeros pioneros de la biología sintética seguía siendo la velocidad y el costo de las tecnologías de edición.

Entonces CRISPR cambió todo.

La revolución CRISPR

En 2020, las científicas Jennifer Doudna y Emanuelle Charpentier ganaron el Premio Nobel de Química por su trabajo en una nueva y revolucionaria tecnología de edición de genes que permite a los investigadores cortar y reemplazar con precisión secuencias de ADN dentro de los genes: CRISPR.

CRISPR fue rápido, económico y relativamente fácil de usar. Y desató la imaginación de los codificadores de ADN.

Más que cualquier avance previo en ingeniería genética, CRISPR permitió aplicar técnicas de codificación digital e ingeniería de sistemas a la biología. Esta fertilización cruzada de ideas y métodos condujo a avances que van desde el uso de ADN para almacenar datos informáticos para crear 3D “Estructuras de origami de ADN.

CRISPR también abrió el camino para que los científicos exploraran el rediseño de especies enteras, incluidas recuperar animales de la extincion.

Los impulsores genéticos use CRISPR para insertar directamente una pieza de código genético en el genoma de un organismo y garantizar que todas las generaciones posteriores hereden rasgos específicos. Actualmente, los científicos están experimentando con esta tecnología para controlar los mosquitos portadores de enfermedades.

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A pesar de los beneficios potenciales de la tecnología, los impulsores genéticos plantean serias cuestiones éticas. Incluso cuando se aplica a amenazas claras para la salud pública como los mosquitos, estas preguntas no son fáciles de navegar. Se vuelven aún más complejos cuando se consideran aplicaciones hipotéticas en personas, como aumentar el rendimiento atlético en las generaciones futuras.

Ganancia de función

Los avances en la edición de genes también han facilitado la alteración genética del comportamiento de las células individuales. Esto está en el corazón de tecnologías de biofabricación que rediseñan organismos simples para producir sustancias útiles que van desde Combustible de aviación a aditivos alimentarios.

También está en el centro de las controversias que rodean a los virus modificados genéticamente.

Desde el comienzo de la pandemia, ha habido rumores de que el virus que causa el Covid-19 resultó de experimentos genéticos que salieron mal. Mientras estos rumores permanecer sin fundamento, han renovado el debate en torno a la ética de la investigación de ganancia de función.

Manos enguantadas sosteniendo una muestra de riesgo biológico en el laboratorio
La modificación de la composición genética de organismos y patógenos tiene tanto riesgos como beneficios. Fuente de imagen: Ars Electronica / Flickr, CC BY-NC-ND

Ganancia de función La investigación utiliza técnicas de edición de ADN para alterar el funcionamiento de los organismos, incluido el aumento de la capacidad de los virus para causar enfermedades. Los científicos hacen esto para predecir y prepararse para posibles mutaciones de virus existentes que aumentan su capacidad de causar daño. Sin embargo, dicha investigación también plantea la posibilidad de que un virus peligrosamente mejorado se libere fuera del laboratorio, ya sea accidental o intencionalmente.

Al mismo tiempo, el dominio cada vez mayor de los científicos sobre el código fuente biológico es lo que les ha permitido desarrollar rápidamente las vacunas de ARNm de Pfizer-BioNTech y Moderna para combatir el COVID-19. Mediante la ingeniería precisa del código genético que instruye a las células para que produzcan versiones inofensivas de proteínas virales, las vacunas pueden preparar al sistema inmunitario para que responda cuando se encuentra con el virus real.

Manipulación responsable del código fuente biológico

Por clarividente que fuera Michael Crichton, es poco probable que pudiera haber imaginado hasta dónde han avanzado las habilidades de los científicos para diseñar la biología en las últimas tres décadas. Recuperar especies extintas, si bien es un área activa de investigación, sigue siendo diabólicamente difícil. Sin embargo, en muchos sentidos, nuestras tecnologías están mucho más avanzadas que las de Jurassic Park y las películas posteriores.

Pero, ¿cómo nos ha ido en el frente de la responsabilidad?

Afortunadamente, la consideración del lado social y ético de la edición de genes ha ido de la mano con el desarrollo de la ciencia. En 1975, los científicos enfoques acordados para asegurar que la investigación de ADN recombinante emergente se lleve a cabo de manera segura. Desde el principio, las dimensiones éticas, legales y sociales de la ciencia estaban integradas en el Proyecto del Genoma Humano. Las biocomunidades de bricolaje han estado a la vanguardia de investigación de edición de genes segura y responsable. Y la responsabilidad social es parte integral de concursos de biologia sintetica.

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Sin embargo, a medida que la edición de genes se vuelve cada vez más poderosa y accesible, es poco probable que una comunidad de científicos e ingenieros bien intencionados sea suficiente. Mientras que la Jurassic Park películas se toman licencias dramáticas en su representación del futuro, aciertan en una cosa: incluso con buenas intenciones, suceden cosas malas cuando se mezclan tecnologías poderosas con científicos que no han sido capacitados para pensar en las consecuencias de sus acciones, y se refugian. No pensé en preguntar a los expertos que tienen.

Tal vez este es el mensaje permanente de Jurassic World: Dominio— que a pesar de los increíbles avances en el diseño y la ingeniería genética, las cosas pueden salir mal y saldrán mal si no adoptamos el desarrollo y el uso de la tecnología de manera socialmente responsable.

La buena noticia es que todavía tenemos tiempo para cerrar la brecha entre "podría" y "debería" en la forma en que los científicos rediseñan y rediseñan el código genético. Pero como Jurassic World: Dominio recuerda a los cinéfilos que el futuro suele estar más cerca de lo que parece.La conversación

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

Crédito de la imagen: Mehmet Turgut Kirkgoz / Unsplash 

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