Biología sintética y evolución

El futuro de una vida sin pasado

La biología sintética se propone construir nuevas entidades biológicas o modificar organismos ya existentes basándose en los principios del diseño racional utilizados en ingeniería. Quienes la practican prometen un nuevo mundo feliz donde factorías de microbios sintéticos, domesticados desde sus entrañas genéticas, acabarán con los grandes males energéticos y de salud que amenazan la supervivencia de nuestra especie. La conquista de este nuevo escenario de ciencia ficción exige, según la visión bioingenieril, liberarse de la evolución: en la era post-Darwiniana, los bioartefactos se construirán de novo, liberados del “detritus innecesario” acumulado a lo largo de la evolución, y la biodiversidad resultará, no ya de las presiones selectivas, sino de diseños racionales guiados por imperativos industriales.

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Gattaca (1997). Un futuro en el que la ingeniería permite mejorar genéticamente a los bebés para que tengan altas capacidades deja en desigualdad de condiciones a un aspirante a astronauta, nacido “por evolución regular” / Imagen: IMDb

Ahora bien: la ciencia ficción, a diferencia de la fantasía, no se ocupa de predecir el futuro, sino que se instala en él para analizar cuestiones del pasado y del presente. Del mismo modo, las promesas de futuro de la biología sintética sólo tienen sentido si este se construye a partir de la reflexión sobre el presente y el pasado que han de engendrarlo. En particular, nos preguntamos por la relación que la biología sintética establece entre el pasado, el presente y el futuro evolutivo de los artefactos biológicos. ¿Es la ruptura con el pasado preconizada por la biología sintética verdaderamente posible o, al contrario, el desdén de la evolución convierte a la ciencia ficción en fantasía?

Ingeniería para “simplificar” la vida

Los artefactos microbianos imaginados por la biología sintética, híbridos entre máquinas y seres vivos, suelen caracterizarse como entidades modulares, computables y fruto del diseño ingenieril. Ante todo, los bioingenieros pretenden reducir la complejidad característica de los sistemas vivos con el fin de facilitar la construcción de los bioartefactos. Se pretende, así, que las partes sintéticas se comporten como las piezas de un lego, es decir, que sean intercambiables, funcionalmente discretas y recombinables. Las ‘piezas’ sintéticas se conciben, además, como módulos genéticos que codifican información, reduciendo la maquinaria celular a un mero receptáculo que puede acomodar cualquier artefacto genético y producir productos de un modo predecible. Por último, la biología sintética se inspira en una interpretación radicalmente adaptacionista de la teoría evolutiva: si la selección natural ha sido hasta ahora la programadora natural de la evolución, la biología sintética promete que, en el futuro, los diseñadores de software biológico podrán reprogramar los organismos a su antojo.

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La biología sintética promete que, en el futuro, los diseñadores de software biológico podrán reprogramar los organismos a su antojo. / Imagen: Pixabay, CC0 Creative Commons

Arte creativo vs diseño racional en bioingeniería

Sin embargo, la biología contemporánea ha refutado sustancialmente todas estas asunciones. La biología celular ha demostrado que, a diferencia de las piezas ensambladas en la ingeniería mecánica, los bloques de construcción orgánicos son sujetos intrínsecamente interactivos, de modo que tanto su identidad como su comportamiento están determinados por tales interacciones. No es de extrañar, por tanto, que la mayoría de las biopartes no muestre la misma actividad en diferentes ensamblajes, pues su comportamiento dependerá de la red en la que estén insertos. La modularidad biológica tiene, a su vez, consecuencias radicales para el proceso evolutivo. A lo largo de la evolución, las partes que en su origen fueron seleccionadas para desempeñar ciertas funciones se han reutilizado para adaptarse a nuevos contextos ecológicos. En este sentido, la evolución se parece más al ‘tinkering’ o al arte creativo que al diseño racional de propiedades predecibles.

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La modularidad misma es una propiedad sujeta a evolución / OpenMind

Es más: la modularidad misma es una propiedad sujeta a evolución; incluso si fuera posible introducir un nuevo módulo funcional en un organismo, los organismos sintéticos podrían evolucionar en entidades organizadas de un modo radicalmente distinto e impredecible. Así mismo, la biología evolutiva ha demostrado que la complejidad, lejos de ser una mera rémora del pasado, es una propiedad imprescindible para la supervivencia y evolución de los organismos. Gracias a la capacidad de los organismos de reorganizarse ante las perturbaciones genéticas o ambientales, los organismos acumulan vías ontogenéticas latentes que pueden reutilizarse en distintos contextos. De ahí que las células sintéticas perezcan o sobrevivan solo en condiciones de laboratorio extremadamente favorables. Y es que muchos de los genes que, aparentemente, no tienen ninguna función, podrían estar implicados en vías metabólicas alternativas que operarían ante perturbaciones ambientales o genéticas. De hecho, si los genomas mínimos están desprovistos de alternativas latentes que puedan reciclar para su adaptación a nuevas condiciones ambientales, difícilmente lograrán sobrevivir al futuro.

El ingenio de la evolución biológica

Por último, frente a la confianza neodarwinista en la posibilidad de que toda forma acabe siendo moldeada en virtud de necesidades adaptativas, la biología evolucionista ha demostrado que la manipulación de seres vivos no está sólo limitada por nuestra imaginación. La fantasía de los bioingenieros habrá de tener en cuenta la carga histórica y las constricciones materiales que explican cómo son y cómo pueden ser los organismos. Por otro lado, ninguna ingeniería que opere con seres vivos puede liberarse de la evolución. Las células ‘mínimas’ no representan estadios congelados del origen de la vida que puedan reinaugurar la historia orgánica, sino que son fruto, como todos los demás organismos, de su historia evolutiva.

En conclusión: la manipulación sintética de los seres vivos se funda en una concepción de lo vivo que ha sido profundamente cuestionada por la biología contemporánea. El futuro de la vida, en definitiva, depende necesariamente de la actualidad de una organización biológica que sólo puede comprenderse a la luz del pasado que lo ha generado.

Laura Nuño de la Rosa

Universidad del País Vasco