EL EDITORIAL. Introducen un vídeo en el ADN de una bacteria

Nuestro Editorial hoy es sobre una noticia científica que nos ha sorprendido, y a ustedes les sorprenderá también mucho…

Ya hay un primer ser vivo con una imagen GIF grabada en su genoma. Esto se ha hecho en la Universidad de Harvard. Como si de una memoria USB se tratara, los científicos han introducido un vídeo en el ADN de una bacteria viva y lo han recuperado después.

Se lo vamos a explicar muy sencillamente. Ahora hay una técnica que se llama cortar y pegar (CRISPR, se corta un trocito del genoma, se quita, y se pone otro trocito).  Lo más sorprendente –lo que más nos ha sorprendido de la noticia- es que han cogido unas imágenes de un caballo a galope, (las famosa animación de 1887 de Eadweard Muybridge), las han codificado, y las insertado en el ADN bacteriano de una bacteria fecal llamada Escherichia coli. Este experimento e investigacion se ha publicado esta semana en la revista Nature.

Codifican imágenes sustituyendo los píxeles por nucleótidos del ADN, quedando integrados en el ADN de las bacterias. Pero fíjense en lo curioso: cogen los píxeles de las imágenes, y los identifican con nucleótidos (es decir, proteínas), y esa fracción la introducen en la bacteria.

Nos parece… increíble.

Y lo más sorprendente es que después la bacteria continúa viviendo, y los científicos son capaces de recuperar el código genético de la bacteria, en éste aparece el caballito al galope. Pierde un poco de calidad la imagen (los científicos dicen que un 10%), pero… Imagínense ustedes que ahora, a nuestro genoma, se le pueden insertar imágenes, sonidos, libros… lo que sea. Y somos capaces de rememorar todo ello.

Claro, esto pone un poco… más que los pelos de punta (porque no hay por qué, en seguida, empezar a pensar mal: “¡Qué horror!”, “¡Qué terrible!”), pone en evidencia el pleomorfismo, la capacidad que habrá tenido el genoma para adquirir… ¿Qué habrá adquirido nuestro genoma? Porque, les recordamos que nuestro genoma solo está descrito en la parte que se codifican proteínas (entre un 1 y 5%), del resto no se sabe. Antes se llamaba ‘genoma basura’, y ahora se llama ‘genoma inductor’ (de los que codifican o hacen proteínas).

En consecuencia, la información que albergamos en nuestro genoma es lo que nosotros llamamos (o llamaríamos) ciencia infusa. Me explico. A lo largo del desarrollo de las diferentes especies de humanidad (por citar al Cromagnon, Neanderthal, y Sapiens-Sapiens) hemos ido recogiendo una serie de experiencias que no se han perdido (como la imagen GIF del caballo galopando que han insertado en esa bacteria),y hemos ido incorporando una cantidad de información, de la cual hoy en día, Sapiens-Sapiens, sabemos que sabemos muy poco, y tenemos que estudiarlo, que verlo… De vez en cuando se nos ocurre una idea brillante, una frase oportuna, un chiste adecuado… ¿Tendrá algo que ver todo ese almacenaje de vivencias, que ya Lamarck –el contemporáneo del de la Teoría de la Evolución, Darwin- hablaba de que se heredaban capacidades y capacitaciones. En su momento no se aceptó aquella idea; hoy ya se acepta que es cierto: algunas fracciones de la persona se heredan, no solamente lo físico, sino las particularidades (capacidad de crítica, o de pintura, o de escultura, o de lo que sea).

En consecuencia, nos parece muy significativo y nos parece asombroso que hayan podido hacer que esas imágenes, esos píxeles, se hayan traducido a nucleótidos, y se hayan insertado en el ADN. Las imágenes las pueden ver en cualquier medio de comunicación. En la de la izquierda se ve la imagen que se ha introducido en la molécula, y en la de la derecha se ve la imagen que se obtuvo después recuperando la información (con un 90% de precisión).

El hecho de que la bacteria lo mantenga, lo conserve…¡increíble! No sabemos si la vida bacteriana mental –suponiendo que la vida bacteriana tenga una mentalidad, aunque estamos seguros de que tiene una inteligencia; eso está claro. Todo ser vivo tiene una capacidad inteligente, gracias a la cual sobrevive y busca sus recursos. La inteligencia no es un atributo exclusivo del ser humano… Salvo que la queramos definir diciendo que “la inteligencia es solo propia del ser humano”… Pues sí, pues vale… Pero si vemos la inteligencia vegetal, por ejemplo, nos quedamos absolutamente estupefactos).

Y bueno, hasta aquí llegamos y aquí les dejamos. Un GIF ha sido introducido en una bacteria ‘Escherichia coli’… Tenemos todos los ‘Colis’ que queramos; dentro de poco haremos una agenda. En vez de llevar un microchip, llevaremos un micro-micro-micro, más que micro, de un nucleótido, y cuando queramos saber recitar de memoria El Quijote, nos lo pondremos en la parte sublingual. Y en vez de poner sublingual ahí una cafinitrina, un fármaco para la tensión, un sedante, o un medicamento homeopático, pondremos un nucleótido perfectamente establecido (que será el de El Quijote), que se disolverá, se disolverá, y cuando ya se incorpore a nuestro genoma, diremos “En un lugar de la Mancha, de cuyo nombre no quiero acordarme…”, y empezaremos a recitarlo. Y nos dirán “¡Oye, tú!, ¿y eso cómo? ¿Tú te has aprendido, has leído, El Quijote?”… “Yo no he leído nunca El Quijote, pero… me he tomado la pastilla. Mientras lo voy recitando, lo voy aprendiendo”. (¡Qué fuerte!, ¿no?) Y música: “¿Quieres que te tararee ‘La Quinta’ de Beethoven?”… ¿Pero tú te sabes…?... “Espera…”, (y haces un gesto, así, de cerviz, y entonces se pone en marcha ese nucleótido en nuestro código genético, y aflora a nuestra mente la melodía de Beethoven).

¡Ahí está! No lo pierdan de vista. Nosotros no lo vamos a perder de vista de ninguna manera.

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Imagen GIF: GIF es el acrónimo de las siglas en inglés de Graphics Interchange Format y no es más que un formato de compresión de imagen limitado a 256 colores. Los archivos tipo GIF utilizan un algoritmo de compresión de datos que está patentado y se considera que, por ejemplo, este tipo de archivos es mejor para imágenes gráficas, en vez del JPG, que es mejor para fotografías.

Aunque introducir una imagen GIF en el ADN técnicamente es muy complejo, EL PROCESO CONSISTE TAN SOLO EN ASOCIAR NÚMEROS Y MOLÉCULAS. Si una fotografía digital se compone de pequeños cuadrados (píxeles) ordenados por filas y columnas, y a cada cuadrado le corresponde un número según la tonalidad de gris que tenga, obtendremos la secuencia de cifras que forman la imagen.

Para pasar de ahí a la biología, los investigadores han tenido en cuenta que el ADN se compone de cuatro moléculas (Adenina -A-, Guanina -G-, Citosina -C- y Timina -T-) que combinadas de tres en tres conforman lo que llamamos el código genético. Convertir su película, que ya está transformada en una secuencia de números, en una serie de moléculas, resulta entonces tan simple como transformar las cifras en letras siguiendo el orden del código genético. De la misma manera que un ordenador almacena información con ceros y unos, el ADN puede hacerlo con las moléculas de A,G,C y T.

La imagen codificada fue la de "Caballo en movimiento" (1887) de Eadweard Muybridge.

Hasta la fecha, la molécula que porta la información genética en los seres vivos había demostrado ser un excelente soporte de datos in vitro. Según el estudio ahora publicado, el ADN también es un buen disco duro para almacenar información en el interior de células vivas. La información del GIF de Muybridge y de una segunda imagen que muestra una mano ha sido codificada en esta molécula gracias al uso del 'cortapega genético', el sistema CRISPR-Cas9. Para recuperar la información almacenada en el disco duro genético, solo tuvieron que secuenciar el ADN de las bacterias.

Hace cinco años, el mismo equipo de la Universidad de Harvard, dirigido por el genetista George M. Church, guardó un libro en ADN. La molécula es uno de los soportes más compactos y estables conocidos hasta la fecha para almacenar información. La diferencia es que ahora el mismo grupo de investigadores ha conseguido guardar datos en el ADN de células vivas, bacterias de la especie Escherichia coli, un tipo de microorganismos muy utilizados en los laboratorios y que forman parte de nuestra microbiota intestinal.