No tan simple
JAVIER SAMPEDRO
La versión biológica de Mycoplasma genitalium es una de las bacterias más pequeñas conocidas, y por tanto uno de los organismos más simples del planeta, con solo 485 genes —40 veces menos que una célula humana— y poco más de un centenar de metabolitos, o moléculas orgánicas pequeñas que se van formando y consumiendo durante la actividad vital de la célula. Incluso es capaz de vivir dentro de las células humanas. Desde hace años no solo se conoce su genoma, sino también lo que ocurre cuando se muta cada uno de sus genes. El micoplasma se podría ver como el átomo de hidrógeno de la biología, su sistema autónomo más estilizado, y por tanto el más fácil de modelar.
Su versión virtual, o simulada, es un programa informático de tal complejidad que necesita un agregado de 128 ordenadores y tarda 10 horas en simular una sola división celular, que es la más simple de las operaciones que cabe concebir en una célula viva. La Escherichia coli que vive en el intestino humano, que es una bacteria mucho más compleja que el micoplasma, con más de 4.000 genes, solo tarda 20 minutos en dividirse. Estos simples números revelan que la fuerza bruta de computación no está más cerca de emular las operaciones básicas de la célula viva que Deep Blue de funcionar como un cerebro humano, con perdón de los ajedrecistas.
Pero las células simuladas serán de gran utilidad mucho antes de que los biólogos moleculares, los científicos de la computación y los filósofos del futuro entiendan las razones profundas de esas odiosas comparaciones. La razón principal es que hacer experimentos es mucho más rápido en un organismo virtual que en uno real.
Una técnica esencial en la investigación de nuevos fármacos es el rastreo de centenares de miles o millones de moléculas —auténticas bibliotecas combinatorias de compuestos químicos— en busca de una o unas pocas que muestren actividad contra la enfermedad en cuestión. Estos rastreos masivos, como es natural, no se pueden hacer en pacientes humanos, y hasta ahora se han utilizado animales de experimentación o algún tipo de modelo biológico, como células en cultivo. Ahora se abre la posibilidad de utilizar bibliotecas de moléculas virtuales y simuladores de células o de organismos para este propósito. No solo la Big Pharma, sino también la farmacología académica y la genómica aplicada, se podrán beneficiar de esta estrategia.
Lo mismo vale para la creación de otras moléculas de interés industrial, como nuevos catalizadores y componentes de nanomateriales, y de biocombustibles que no requieran arruinar más bosques y sean compatibles con la nutrición humana y el cuidado del entorno.
De las nuevas simulaciones de organismos, una parte de la biología computacional, cabe decir lo mismo que de la biología de sistemas en su versión tradicional, o basada en bacterias de verdad. La biología de sistemas y su versión computacional se basan en el conocimiento total de un sistema vivo autónomo. Hasta ahora se habían simulado redes de genes con una regulación común, o módulos del metabolismo, la cocina de la célula. Ahora hablamos de simular un ser vivo completo y autónomo, aunque sea el más simple imaginable. También Dios tendría que empezar por algo.
