Impacto de la vida artificial en las especies
Los científicos descubrieron inesperadamente que el virus de la polio puede replicarse automáticamente en un compuesto químico dentro de un tubo de ensayo. A partir de esto, Elbert Liebchet, biólogo de la Universidad Rockefeller en Estados Unidos, se inspiró para utilizar ciertas reacciones químicas para crear formas de vida que pudieran crecer por sí solas como células vivas.
El 21 de diciembre de 2004, hora local, el equipo de investigación dirigido por el Dr. Liebchet anunció que su intento de crear vida artificial había entrado en la fase experimental. Estos organismos artificiales se denominan "biorreactores de vesículas". Son muy similares a algunas células biológicas de bajo nivel y sus componentes provienen de diferentes materiales biológicos: las paredes celulares blandas están hechas de moléculas de grasa en la clara de huevo y las células están compuestas de Se obtiene de organismos vivos como E. coli. A muchos científicos les preocupa que los humanos puedan eventualmente perder el control de nuevas especies.
Los científicos estadounidenses están creando "células artificiales" con valor industrial y médico, lo que presagia un paso importante para que los humanos exploren la vida artificial. Craig Venter ha abierto una nueva era de diseño artificial integral y desarrollo de sistemas biológicos artificiales con genomas sintéticos en biología sintética.
Como todos sabemos, para convertirse en un organismo vivo es necesario que exista un sistema biológico que produzca proteínas, que es una de las características esenciales de la vida. Según informes, científicos de la Universidad Rockefeller en Estados Unidos suspendieron en aceite una mezcla de biomoléculas capaces de producir proteínas para formar pequeñas partículas. Luego envolvieron las partículas con dos capas de moléculas de fosfolípidos similares a una película de jabón, encerrando la mezcla de biomoléculas como una membrana celular.
Tras la observación, se descubrió que tras ser envueltas con una membrana molecular, el tiempo que tardan las biomoléculas en seguir produciendo proteínas se duplica. Para prolongar aún más el tiempo, los científicos agregaron a las "células" un gen bacteriano que controla la producción de una proteína llamada alfa-hemolisina. La proteína tiene forma de barril y se puede insertar en la membrana celular para formar pequeños orificios. Los nutrientes del medio ambiente ingresan a las "células artificiales" a través de estos pequeños orificios, reponiendo automáticamente las materias primas para producir proteínas. "Las células" pueden producir proteínas durante varios días. Los investigadores dicen que esta "célula artificial" puede actuar como una "fábrica" en miniatura para producir proteínas con valor industrial y médico. Los detalles de esta investigación se publicarán en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. La vida debe tener un contenedor; la vida puede sufrir metabolismo; la vida puede almacenarse y replicarse.
A juzgar por los resultados experimentales, el equipo de investigación de Liebchet parece haber creado con éxito una célula artificial. Pero, en realidad, no se puede decir que los biorreactores de estos experimentos estén "vivos", porque estas cápsulas sintéticas sólo pueden vivir en los compuestos configurados durante unos pocos días. Pero la investigación está a sólo un paso del nuevo campo de la biología sintética, cuyo objetivo es crear nuevos organismos vivos. Liebchet dijo en una entrevista con la BBC británica: "Si esto es posible, deberíamos repensar qué es la vida. Esto no es tanto una cuestión científica sino filosófica. Para mí, la vida es como una máquina, una máquina controlada por un programa de computadora, nada más”.
Al igual que la tecnología nuclear, esta nueva tecnología tiene enormes beneficios potenciales y muchos riesgos. Una vez creados estos organismos, se les puede hacer hacer cosas nunca vistas en la naturaleza. Por ejemplo, estos organismos podrían introducirse en agua de mar contaminada con petróleo crudo. Podrían comerse todo el petróleo crudo y descomponerlo en componentes inofensivos. Una vez que el petróleo crudo del agua de mar se digiere, morirán inmediatamente. El riesgo proviene del hecho de que son artificiales, pero están vivos y pueden tomar su estructura material del entorno. Construirse, replicarse y evolucionar.
Cabe decir que algunas de las sustancias vivas creadas por Liebchet a través de experimentos son sólo los componentes básicos de las macromoléculas biológicas y están lejos de la vida. Entonces, ¿qué es la vida? Aunque los científicos todavía discuten algunos detalles de la definición de vida, todos coinciden en que la vida debe tener al menos tres características: primero, la vida debe tener un contenedor, como la membrana celular de una célula, el cuerpo humano, etc.; la vida debe poder llevar a cabo el metabolismo y puede intercambiar materia y energía con el medio ambiente mediante la catálisis de enzimas; en tercer lugar, la vida tiene instrucciones químicas que pueden almacenarse y copiarse. Estas instrucciones controlan las actividades de la vida y pueden copiar la herencia.
Estos tres elementos básicos se han simulado con éxito en el laboratorio. Aunque los experimentos de simulación resolvieron algunos de los problemas más básicos, los científicos todavía afirman que están listos para crear vida artificial. No hace mucho, la Unión Europea asignó un fondo especial de 9 millones de dólares para realizar investigaciones en esta área. En el marco de este plan de investigación, también establecieron el primer instituto de investigación de vida artificial del mundo en Venecia, Italia, llamado Centro Europeo de Ingeniería de Vida. Martin Hanzek, microbiólogo del Hospital General de Massachusetts en Estados Unidos, cree que es hora de iniciar investigaciones prácticas y embarcarse en experimentos integrales. Una vez que este experimento tenga éxito, marcará el comienzo de una nueva era en la ingeniería de la vida humana.
Cualquier vida artificial puede evolucionar hacia una vida completamente diferente de las formas de vida existentes en la Tierra y convertirse en una criatura que no puede ser controlada por los humanos. Según la teoría de la evolución de Darwin, el colorido mundo biológico actual evolucionó a partir de un ancestro común, es decir, formas de vida primitivas. ¿Cómo surgieron las formas de vida primitivas? Este ha sido un misterio que ha desconcertado a la comunidad científica.
Durante más de 50 años, los científicos han estado explorando la "vida artificial" para resolver este misterio.
Ya el 21 de noviembre de 2001, Craig Venter, el mundialmente famoso gurú de los genes y ex presidente de la empresa estadounidense Celera, anunció una nueva investigación encaminada a utilizar la síntesis artificial de material genético para crear una nueva especies en el laboratorio que no existen en la naturaleza. Entre los colaboradores de Venter se encuentra el genetista Hamilton Smith, ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1978 y un reconocido maestro de la manipulación del ADN. El Departamento de Energía de Estados Unidos también asignó generosamente un total de 3 millones de dólares para su investigación.
El nuevo plan de investigación tiene como objeto de investigación Mycoplasma genitalium. Esta bacteria parásita en el cuerpo humano pero que no causa enfermedades tiene un solo cromosoma y contiene 517 genes. Es el organismo más pequeño conocido con un cromosoma. genoma. Venter y otros planean eliminar primero todo el material genético de las células naturales de Mycoplasma genitalium y luego sintetizar un cromosoma artificial que contenga el número mínimo de genes necesarios para que la bacteria sobreviva. Los cromosomas artificiales eventualmente se inyectarán en células huecas de Mycoplasma genitalium y se extraerá material genético para estudiar más a fondo si las células artificiales pueden sobrevivir y reproducirse.
Venter explicó que su investigación es puramente básica: no se trata de una creación completamente artificial de una criatura completamente nueva, sino de una transformación de un cuerpo vivo en mayor medida. Él cree que esta investigación puede mejorar fundamentalmente nuestra comprensión de las condiciones más críticas para la supervivencia celular. Si el experimento preliminar tiene éxito, su visión a largo plazo es agregarle continuamente nuevas funciones, como descomponer el dióxido de carbono emitido por las centrales térmicas o producir hidrógeno que pueda usarse como combustible, para encontrar formas de producir bioenergía. a bajo coste y alta eficiencia. Una nueva salida. Se dice que el Departamento de Energía de EE.UU. está dispuesto a pagar principalmente por el potencial a largo plazo de la investigación.
Aunque los expertos ven infinitos beneficios en esta nueva tecnología, muchas personas están preocupadas por el impacto que puede tener en la ética humana y la posibilidad de que los humanos eventualmente pierdan el control de nuevas especies. Porque cualquier vida artificial puede evolucionar hacia una vida completamente diferente de las formas de vida existentes en la Tierra y convertirse en una criatura incontrolable.
En este sentido, David Deemer, profesor de biología molecular de la Universidad de California, cree que cualquier cosa creada por el hombre no puede competir con aquellas criaturas que han evolucionado en la naturaleza durante 3 mil millones de años. Y los científicos también están diseñando otra capa de protección: toda la vida artificial dependerá de sustancias químicas que no existen en la naturaleza. Una vez que se eliminen estas sustancias químicas críticas, la vida artificial morirá. Por tanto, el riesgo de que la vida artificial se salga de control es extremadamente pequeño.
El propio Venter admitió que la tecnología implicada en la investigación podría utilizarse en teoría para crear nuevas bacterias patógenas o incluso para desarrollar armas biológicas. Sin embargo, dijo que consideraría cuidadosamente los detalles de la investigación que deberían publicarse y que también tomaría medidas específicas durante el experimento para garantizar que las bacterias recién creadas sólo puedan sobrevivir en el "fluido de cultivo tibio" del laboratorio y puedan sobrevivir. No convertirse en "bacterias diabólicas".