Durante los últimos 15 años, los biólogos y los ingenieros han conseguido hacer cosas increíbles a nivel genético. El principal problema es que hacer ingeniería genética es un proceso largo, complejo y tedioso como lo era programar en los primeros años de la época de los ordenadores.
Un equipo de de bioingenieros del MIT, la Universidad de Boston y el NIST está empeñado en solucionar esto y, para ello, han creado el primer lenguaje de programación que permite diseñar rápidamente modificaciones en el material genético de tal forma que se pueden programar células vivas de forma mucho más fácil y sencilla. "Al alcance de un estudiante de secundaria", dicen.
¿Lenguajes de bioprogramación?
Todos sabemos, aunque sea intuitivamente, lo que es un lenguaje de programación. Es un sistema formal mediante el cual un ser humano puede 'dar instrucciones' a una máquina. No soy el más versado de la casa en historia tecnológica, pero está claro que los lenguajes de programación han evolucionado muchísimo desde los primeros 'lenguajes-máquina' hasta los actuales lenguajes de alto nivel. Gracias a ello, podemos 'comunicar' ideas más complejas de forma más sencilla y hemos podido hacer cosas que, hace 20 años, nos hubieran parecido indistinguibles de la magia.
En muchos sentidos, estamos dando los primeros pasos en biotecnología; o dicho de otra forma, estamos sacándonos el "B1" del lenguaje genético. Pero la irrupción de CRISPR y de otras técnicas nos permite "dar instrucciones" y hacer cambios en el ADN, el ARN y en casi cualquier estructura celular. Tenemos la posibilidad de aprender mucho más rápido, pero aún programamos en lenguaje máquina.
¿Se podría crear un lenguaje de bioprogramación de alto nivel?
Esa es la idea que el equipo acaba de publicar: crear un lenguaje de alto nivel con el que, teóricamente, cualquiera pueda escribir un programa para la función que desean y, a continuación, 'compilarlo' en una secuencia de ADN. Por ahora, Por ahora, el lenguaje es funciona bien a nivel celular un 75% de las veces.
"Es, literalmente, un lenguaje de programación para las bacterias", dice Christopher Voigt, profesor de ingeniería biológica en el MIT. "Se utiliza un lenguaje basado en texto, para poder usarlo desde cualquier computadora. Luego de toman esas líneas de código, se compilan, se convierten en secuencias de ADN, y se ejecuta dentro de la célula".
Por ahora se ha usado en pequeñas modificaciones que permiten medir niveles de oxígeno o concentraciones de glucosa (y actuar en consecuencia); pero ya están trabajando en proyectos mucho más ambiciosos: desde modificaciones que permitan crear bacterias que produzcan de forma natural medicamentos anticancerígenos al detectar un tumor o levaduras capaces de procesar productos tóxicos (y que podría resolver muchos problemas como los de los pacientes de fenilcetonuria de los que hablamos hace poco).
"Hemos conseguido que procesos que durarían meses se reduzcan a pulsar un botón", dice Voight. De hehco, el equipo sugiere que es tan sencillo que no necesita una gran experiencia para ponerlo en marcha y que incluso un estudiante de secundaria podría usarlo. Quizá es ser demasiado optimistas, por ahora pero es verdad que el lenguaje se basa en Verilog, un lenguaje de descripción de hardware, y es bastante sencillo. Actualmente está optimizado para E. coli. No obstante, el equipo ya está desarrollando diferentes compiladores para otros tipos de bacterias y levaduras. Estamos ante la primera generación de lenguajes de bioprogramación, pero a este ritmo Genbeta tendrá pronto un hermanito.
Imágenes | MIT
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