LifeHub CSIC: Un asociación de investigadores crea una red para desembrollar los secretos de la vida y “fabricarla” | Ciencia

¿Qué es la vida? ¿Cómo nació? ¿Cómo evoluciona? ¿Es posible resumirlo? Estas son algunas de las cuestiones en torno a las cuales se han reunido casi un centenar de científicos en una red denominada LifeHub CSIC. Intentan encontrar las respuestas a los grandes enigmas de la vida, comprenden los principios que la caracterizan y la «hacen», crean estructuras biológicas con fines específicos. El coordinador de este grupo, Fernando Casares, investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), nos asegura que esto no es una quimera.

Victor Frankenstein, el personaje ideado por Mary Shelley, se obsesionó con «los secretos del cielo y la tierra» para revelar «el alma misteriosa del hombre». Frankenstein crea un cuerpo a partir de diferentes partes de cadáveres. LifeHub comparte esa esperanza de desentrañar el misterio de la vida, pero partiendo de la unión de diferentes puntos de vista de investigadores de todos los campos.

Casares explica que el grupo «concibe la vida como un fenómeno de múltiples escalas» y que las respuestas deben venir de la «combinación de experiencia y habilidad»: «Estamos acostumbrados a un solo tipo de vida, de la que estamos hechos, la vida orgánica. ; Pero es posible que, al pensar de manera más abstracta qué características tiene, y no necesariamente la hecha con carbono, lleguemos a conocer cuáles son los principios que lo caracterizan. Es posible que lleguemos a conjeturas bastante plausibles y que nos permitan pensar en otros escenarios también fuera de la Tierra ”.

En este sentido, coinciden con el biólogo Jordi Bascompte, quien cree que “la vida es casi inevitable cuando existen las condiciones de contorno adecuadas y, por tanto, es muy probable que, dada la gran cantidad de planetas con las condiciones adecuadas, se pueda esperar vida en otros planetas. «

Y también están vinculados al metaverso, el mundo virtual al que apuestan Facebook, Google y Microsoft. En este sentido Casares comenta: “Del mismo modo, ya nos hemos inventado la vida y la hemos hecho funcionar sin darnos cuenta. Son vidas electrónicas que dependen de nosotros, que circulan por internet, que se replican, que cambian, que consumen espacio. Quizás ya exista una vida que no es orgánica y que no identificamos como tal porque no está hecha de carne y hueso ”.

Es posible construir estructuras que puedan tener funciones a medida que comprendamos mejor cómo se estructuran ciertos compuestos químicos dentro de las células y sus comunicaciones entre sí.

Fernando Casares, investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo

Pero también hay un objetivo orgánico: producir vida más allá de lo que la biotecnología ha logrado desde que Craig Venter (uno de los padres del genoma humano) anunció la creación de la bacteria en 2010. Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, la primera célula sintética cuyo genoma se sintetizó en un tubo de ensayo.

El coordinador del grupo científico asegura que «mucha gente está estudiando no tanto para generar o reproducir lo que ya existe por selección natural, sino para hacer estructuras similares a células hijas diseñadas para fines específicos, para hacer células a demanda».

El grupo de científicos quiere ir más allá, «reproducir propiedades de la vida bajo demanda, construir estructuras que puedan tener funciones». «Creo que es posible», dice Casares, «porque entendemos mejor cómo se estructuran ciertos compuestos químicos dentro de las células y cómo se comunican entre sí. No veo impedimentos teóricos».

Thomas Carell de la Universidad de Munich presentó hace cinco años en Ciencias vías químicas eficaces que podrían formar la sopa primordial de la que surgió la vida. Pero para los científicos de LifeHub, según Casares, ni siquiera es necesario: “Podemos perfectamente saltarnos las originales y las reacciones químicas que tuvieron lugar para partir directamente de los componentes de la química que tenemos hoy. No necesitaríamos utilizar los mismos materiales de construcción ”.

Diez becas para jóvenes investigadores

Esos objetivos finales para comprender y fabricar la vida ya tienen un primer diseño: el proteoma oscuro. El 3 de junio, el Consorcio T2T publicó “la primera secuencia completa de un genoma humano”. Pero Casares advierte que la cantidad de proteínas que puede producir un genoma y de las que no sabemos prácticamente nada puede ser del 30% o del 40% ”. Esta área desconocida es el objetivo del proteoma oscuro.

César de la Fuente, Premio Princesa de Girona de Investigación Científica y Catedrático de Bioingeniería de la Universidad de Pennsylvania (EE. UU.), Acaba de identificar 2.603 péptidos (moléculas que componen los aminoácidos) con funciones biológicas ajenas al sistema inmunológico en el proteoma y que, sin embargo, poseen actividad antiinfecciosa. Refiriéndose a estas áreas desconocidas del cuerpo, explica: “Durante muchos años se pensó que el ADN basura no tenía función y luego, a lo largo de los años, hemos aprendido que sí. Esto es un poco lo mismo: siempre estuvo ahí, pero no teníamos las herramientas para encontrarlo para buscarlo ”.

Lloyd Smith, profesor de química en la Universidad de Wisconsin-Madison, propone en una nueva revisión de Avances científicos el viernes pasado, un proyecto de Proteoforma Humana para describir el conjunto completo de formas de proteínas expresadas por los aproximadamente 20.000 genes codificados en el genoma humano. Según Smith, el proyecto supondría «un paso fundamental en la investigación». Neil Kelleher, coautor del trabajo, dice: «Este emocionante proyecto a gran escala se organizará de manera similar al genoma humano para entregar la información crítica que vincula el genotipo humano y la enfermedad».

Este trabajo abre muchas vías, desde estrategias terapéuticas hasta la predicción de enfermedades o la comprensión de las conexiones neuronales. Para revelar la diversidad completa del proteoma humano y su importancia biológica, Smith y su equipo proponen producir un «atlas grande y de alta calidad, que cataloga una familia de proteoformas para cada gen». Según el investigador, «incluso los genes más estudiados tienen proteoformas desconocidas». Smith destaca la importancia de utilizar nuevas tecnologías, como la desarrollada por De la Fuente.

El proyecto iniciado en el CSIC está abierto y prevé contar con nuevos investigadores jóvenes, según explica al CSIC la subcoordinadora de LifeHub, Eva García, investigadora del Instituto de Catálisis y Petroquímica (ICP). Para lograrlo, se anunciarán 10 Becas JAE Intro, dirigidas a estudiantes de pregrado interesados ​​en iniciar una carrera investigadora. En este sentido, García explica que se trata de “dar una formación única y atraer talentos de otra forma”. Y agrega: «Ellos [los jóvenes] tienen las ideas más novedosas y por eso deben ser uno de los motores de todas estas iniciativas ”.

El comité de seguimiento de Connection-Life está formado por investigadores como Miguel Manzanares, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa; Josefa González y Rosa Fernández, del Instituto de Biología Evolutiva; Juan F. Poyatos del Centro Nacional de Biotecnología; y German Rivas del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas.

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