La era del milagro genético

Las herramientas de edición de genes como CRISPR nos permiten programar la vida en su nivel más fundamental. Pero esto plantea algunas preguntas apremiantes: si podemos generar nuevas especies desde cero, ¿qué debemos construir? ¿Debemos rediseñar la humanidad como la conocemos? El científico de la vida Juan Enríquez pronostica los posibles futuros de la edición genética, explorando la inmensa incertidumbre y la oportunidad de esta próxima frontera.

Déjenme empezar con Roy Amara.

El argumento de Roy es que con
la mayoría de las nuevas tecnologías

se tiende a sobreestimar
su impacto al principio

y luego también a largo plazo

por acostumbrarnos a ellas.

Estos son realmente
días milagrosos y maravillosos.

¿Recuerdan
esa maravillosa canción de Paul Simon?

Había solo dos líneas.

Y, ¿qué era lo que se consideraba
milagroso en aquel entonces?

Ralentizar cosas, la cámara lenta,

y las conferencias de larga distancia.

Porque, claro, uno solía
ser interrumpido por los operadores

que decían: "Llamada de
larga distancia. ¿Quiere descolgar?"

Y ahora no pensamos en otra cosa
que llamar a todo el mundo.

Algo similar puede estar pasando

con la lectura y
la programación de la vida.

Pero antes de entrar en eso,

vamos a hablar de telescopios.

Los telescopios fueron sobreestimados
originalmente en su impacto.

Este es uno de
los primeros modelos de Galileo.

La gente pensaba que
solo iba a arruinar toda religión.

(Risas)

Así que no prestamos
tanta atención a los telescopios.

Pero, claro, los telescopios se lanzaron
hace 10 años, como acaban de escuchar,

se podía tomar este Volkswagen,
volarlo a la luna,

y se podía ver las luces en las que
el Volkswagen se iluminaba en la luna.

Y ese es el tipo de poder
de resolución que nos permitió ver

pequeñas motas de polvo flotando
alrededor de soles distantes.

Imaginen un segundo que esto era un sol
a mil millones de años luz de distancia,

y había un poco de polvo delante de él.

Así es como es
la detección de un exoplaneta.

Y lo bueno es que los telescopios
que se están lanzando ahora

nos permitirían ver
una sola vela encendida en la luna.

Y si lo separan por un plato,

se podrían ver dos velas
por separado a esa distancia.

Y ese es el tipo de resolución
que se necesita

para empezar a visualizar
esa pequeña mota de polvo

cuando aparece alrededor del sol

para ver si tiene una marca azul-verde.

Y si tiene una marca azul-verde,

significa que la vida es común
en el universo.

La primera vez que se ve una marca
azul-verde en un planeta distante,

significa que hay fotosíntesis allí,

hay agua allí

y la posibilidad de ver
el otro planeta con fotosíntesis

son alrededor de cero.

Y eso es un evento
que cambia el calendario.

Hay un antes y después
de estar solos en el universo:

Olvídense del descubrimiento
de cualquier continente.

Así que mientras piensan en esto,

ahora empezamos a visualizar
la mayor parte del universo.

Y eso es una época de milagro y maravilla.

Y eso lo damos por sentado.

Algo similar está sucediendo en la vida.

Así que estamos escuchando de la vida
en estas pequeñas piezas.

Escuchamos sobre CRISPR, y
escuchamos sobre esta tecnología,

Y nos enteramos de esta tecnología.

Pero la conclusión de la vida es que
la vida resulta ser un código.

Y la vida como código es un concepto
realmente importante porque significa,

de la misma manera
que puedes escribir una oración

en inglés o en francés o chino,

de la misma manera
que puedes copiar una oración,

de la misma manera
que puedes editar una oración,

de la misma manera
que puedes imprimir una oración,

se estás empezando a poder
hacer eso con la vida.

Significa que estamos empezando
a aprender a leer este idioma.

Y este, por supuesto, es el lenguaje
que utiliza esta naranja.

Y, ¿cómo funciona este código naranja?

No lo hace en unos y ceros
como una computadora.

Se sienta en un árbol y un día lo hace:

¡Plaf!

Y eso significa: ejecutar.

AATCAAG: hazme una pequeña raíz.

TCGACC: hazme un pequeño tallo.

GAC: hazme unas hojas.
AGC: hazme unas flores.

Y luego GCAA: hazme unas naranjas más.

Si edito una oración en inglés
en un procesador de textos,

lo que pasa es que se puede pasar
de esta palabra a esa palabra.

Si edito algo en esta naranja

y lo pongo en GCAAC, usando CRISPR o
alguna otra cosa que haya escuchado,

entonces esta naranja
se convierte en un limón,

o se convierte en una toronja,

o se convierte en una mandarina.

Y si edito una en mil letras,

se convierte en la persona sentada
a su lado hoy.

Tengan más cuidado de dónde se sientan.

(Risas)

Lo que sucede con esto
es que, al principio era muy caro.

Era como llamadas a larga distancia.

Pero el costo se está reduciendo al 50 %
más rápidamente que la ley de Moore.

El primer genoma completo
de USD 200 fue anunciado ayer por Veritas.

Y así, mientras vemos estos sistemas,

no importa, no importa,
no importa, y luego lo hace.

Así que déjenme mostrarles
el mapa de estas cosas.

Este es un gran descubrimiento.

Hay 23 cromosomas.

Súper.

Empecemos a usar una versión de telescopio
pero, en lugar de usar un telescopio,

usemos un microscopio para acercar

en la parte inferior de esos cromosomas,

que es el cromosoma Y.

Es un tercio del tamaño de la X.
Es recesivo y mutante.

Pero,

solo un varón.

Y como ven estas cosas,

aquí hay una especie de vista de país

a un nivel de resolución
de 400 pares de bases,

y luego al acercarnos a 550 y luego a 850,

se comienzan a identificar
más y más genes a medida al acercarnos.

Luego al acercarnos al nivel de estado,

y se puede empezar
a decir quién tiene leucemia,

cómo contrajeron leucemia,
qué tipo de leucemia tienen,

qué cambió de qué lugar a qué lugar.

Y luego nos acercamos
al nivel de Google Street View.

Esto es lo que pasa
si se tiene cáncer colorrectal.

para un paciente muy específico
en la resolución letra por letra.

Lo que hacemos con esto
es recopilar información

y generar
enormes cantidades de información.

Esta es una de las bases de datos
más grandes del planeta

y crece más rápido de lo que podemos
construir computadoras para almacenarla.

Uno puede crear
algunos mapas increíbles con esto.

Si se quiere entender la plaga y
por qué una plaga es bubónica

y si el otro es otro tipo de plaga.

Y la otra, ¿es otro tipo de plaga?

Aquí hay un mapa de la plaga.

Algunas son absolutamente
mortales para los humanos,

otras no lo son.

Y, por cierto,
a medida que uno va al fondo,

¿cómo se compara con la tuberculosis?

Esta es la diferencia entre
la tuberculosis y varios tipos de plagas,

y se puede jugar a
ser detective con estas cosas,

porque se puede tomar
un tipo muy específico de cólera

como la que afectó a Haití,

y se puede ver de qué país procedía,

de qué región,

y probablemente qué soldado
la llevó de ese país africano a Haití.

Disminuir el zoom

no es solo hacer zoom.

Este es uno de los mapas más geniales
jamás realizados por los humanos.

Se ha tomado
toda la información genética que tienen

sobre todas las especies,

y han puesto un árbol
de la vida en una sola página

que se puede acercar y alejar.

Y esto es lo que vino primero,
cómo se diversificó, cómo se ramificó,

cómo de grande es ese genoma,

en una sola página.

Es como el universo
de la vida en la Tierra.

y está siendo constantemente
actualizado y completado.

Y así, mientras miras estas cosas,

el cambio importante es la antigua
biología que solía ser reactiva.

Antes había muchos biólogos
que tenían microscopios,

y tenían lupas y estaban
afuera observando animales.

La nueva biología es proactiva.

No solo se observan cosas, se hacen cosas.

Y eso es un gran cambio.

Porque nos permite hacer cosas como esta.

Y sé que están realmente
encantados con esta foto.

(Risas)

Solo nos llevó
cuatro años y USD 40 millones

poder tomar esta foto.

(Risas)

Y lo que hicimos

es tomar el código
genético completo de una célula,

no un gen, no dos genes,
el código completo de un gen de una célula

construir un código genético
completamente nuevo,

e insertarlo en la célula,

haciendo que la célula ejecute ese código

y construir así
una especie completamente nueva.

Esta es la primera forma
de vida sintética del mundo.

¿Y qué hacemos con estas cosas?

Bueno, esto va a cambiar el mundo.

Déjenme darles
tres tendencias a corto plazo

sobre cómo va a cambiar el mundo.

La primera es que vamos a ver
una nueva revolución industrial.

Y en realidad lo digo literalmente.

Así como Suiza y Alemania y Gran Bretaña

cambiaron el mundo con máquinas
como la que se ve en este vestíbulo,

creando energía

de la misma manera,
el CERN está cambiando el mundo,

usando nuevos instrumentos
y nuestro concepto del universo,

las formas de vida programables
también cambiarán el mundo.

porque una vez
que se pueden programar células

de la misma manera que
uno programa su chip de computadora,

entonces se puede hacer
casi cualquier cosa.

Así que su chip de computadora
puede producir fotografías,

puede producir música, películas,

puede producir cartas de amor,
hojas de cálculo.

son solo unos y ceros volando por allí.

Si se puede influir ATCGs en las células,

entonces este software
hace su propio hardware,

lo que significa
que se escala muy rápidamente.

No importa lo que pase,

si dejas tu celular junto a tu cama,

no tendrás mil millones
de celulares por la mañana.

Pero si se hace eso con organismos vivos,

se pueden hacer estas cosas a gran escala.

Una de las cosas es comenzar a producir

combustibles casi neutros en carbono

a escala comercial en 2025,

lo que estamos haciendo con Exxon.

Pero también se puede
sustituir por tierras agrícolas.

En lugar de tener 100 hectáreas
para hacer aceites o proteínas,

se puede hacer en estas cubas

aumentando a 10 o 100 veces
la productividad por hectárea.

O almacenar información o
hacer todas las vacunas del mundo

en esas tres cubas.

O almacenar la mayor parte de información
guardada en el CERN en esas tres cubas.

El ADN es un dispositivo de almacenamiento
de información realmente poderoso.

Segundo turno:

Empiezas a ver
el auge de la biología teórica.

Las facultades de Medicina son uno de
los lugares más conservadores del mundo.

La forma en que enseñan anatomía es
similar como enseñaron anatomía

hace 100 años.

"Bienvenido, estudiante.
Aquí está tu cadáver".

Las facultades de Medicina no son buenas
creando nuevos departamentos,

por eso esto es tan inusual.

Isaac Kohane ha creado un departamento
basado en informática, datos, conocimiento

en Harvard Medical School.

Y en cierto sentido, lo que
está empezando a suceder

es que la biología empieza
a obtener tantos datos

que puede empezar
a seguir los pasos de la física,

que solía ser la física observacional

y físicos experimentales,

para luego comenzar
a crear biología teórica.

Eso es lo que se empieza a ver,

porque hay muchos registros médicos,

porque hay mucha información
sobre las personas:

sus genomas, sus viromas,

sus microbiomas.

Y como esta información se acumula,

se puede empezar a hacer predicciones.

Lo tercero que está sucediendo es que
esto está llegando al consumidor.

Así que Uds. también
pueden secuenciar tus genes.

Y esto está empezando
a crear empresas como 23andMe,

y empresas como 23andMe nos van a dar

más y más y más datos,

no solo de nuestros parientes,

sino de nosotros y nuestro cuerpo,

y vamos a comparar cosas,

a comparar cosas a través del tiempo,

Y estas van a convertirse
en bases de datos muy grandes.

Pero también está empezando
a afectar a otras empresas

en formas inesperadas.

Normalmente, cuando se anuncia algo,
realmente no se quiere que el consumidor

lleve su anuncio al baño para orinar.

A menos que, por supuesto, son eres IKEA.

porque cuando sacas esto
de una revista y hace pis encima,

se pondrá azul, si estás embarazada.

(Risas)

Y te darán un descuento en la cuna.

(Risas)

Así que cuando digo
potenciación del consumidor,

y esto se está extendiendo
más allá de la biotecnología,

realmente me refiero a eso.

Ahora estamos empezando
a producir, en Synthetic Genomics,

impresoras de escritorio

que nos permiten diseñar una célula,

imprimir una célula,

ejecutar el programa en la célula.

Ahora podemos imprimir vacunas

a tiempo real como un avión que despega

antes de de aterrizar.

Estamos enviando 78
de estas máquinas este año.

Esto no es biología teórica.
Esto es imprimir biología.

Déjenme hablar
de dos tendencias a largo plazo

que lles llegarán a Uds.
en un período de tiempo más largo.

La primera es que estamos empezando
a rediseñar las especies.

Y han oído hablar de eso, ¿verdad?

Estamos rediseñando los árboles.
Estamos rediseñando las flores.

Estamos rediseñando el yogur,

el queso, cualquier cosa que deseen.

Y eso, por supuesto,
trae la interesante pregunta:

¿Cómo y cuándo debemos
rediseñar a los humanos?

Y muchos pensamos: "No, nunca
queremos rediseñar a los humanos".

A menos que, por supuesto,
su hijo tenga un gen de Huntington

y está condenado a muerte.

O, a menos que esté transmitiendo
un gen de fibrosis quística,

en ese caso, no solo quieres rediseñarte,

sino que quieres rediseñar
a tus hijos y sus hijos.

Y estos son debates complicados
y van a suceder en tiempo real.

Les voy a dar un ejemplo actual.

Uno de los debates actuales
en las Academias Nacionales

es si se puede poner un gen en mosquitos

para que maten a todos
los mosquitos portadores de malaria.

Ahora, algunas personas dicen,

"Eso afectaría el medio ambiente
de manera extrema, no se debe hacer".

Otras personas dicen

"Esta es una de las cosas que mata
a millones de personas cada año,

¿quién eres tú para decirme que
no puedo salvar a los niños en mi país?

¿Y por qué este debate es tan complicado?

Porque tan pronto
como sueltas esto en Brasil.

o en el sur de la Florida,

los mosquitos no respetan las paredes.

Se está tomando
una decisión para el mundo,

al poner una unidad genética en el aire.

Este maravilloso hombre
ganó un premio Nobel,

y después de ganar el Premio Nobel

ha estado preocupado por

cómo empezó la vida en este planeta,

y la probabilidad de que
haya vida en otros lugares?

Y lo que él ha estado haciendo
es ir a los estudiantes de posgrado

y decirles a sus estudiantes graduados,

"Construyan la vida sin usar productos
químicos o instrumentos modernos.

Hagan cosas que estuvieron aquí
hace tres mil millones de años.

No pueden usar láseres.
No pueden usar ni esto ni eso".

Él me dio un frasco de lo que hizo
hace unas tres semanas.

¿Qué logró?

Básicamente construyó lo que parecían
burbujas de jabón hechas de lípidos.

Ha producido un precursor de ARN.

Ha obtenido el precursor del ARN
absorbido por la célula

y luego ha tenido
las células dividiéndose.

Puede que no estemos tan lejos...

digamos una década, tal vez dos décadas

de generar vida desde cero,

fuera de las proto-comunidades.

Segunda tendencia a largo plazo:

Hemos estado viviendo y seguimos
viviendo a través de la era digital.

Y ahora empezamos a vivir
a través de la era del genoma

la biología, CRISPR y
la biología sintética.

Y todo eso se fusionará
con la edad del cerebro.

Estamos llegando a poder reconstruir
la mayoríade las partes de nuestro cuerpo,

De igual manera que si te rompes un hueso
o te quemas la piel, vuelve a crecer,

Estamos empezando a aprender
a hacer crecer nuestras tráqueas

o nuestras vejigas.

Ambas cosas han sido
implantadas en humanos.

Tony Atala está trabajando
en 32 órganos diferentes.

Pero el núcleo va a ser esto,

porque este eres tú y
el resto es solo empaquetado.

Nadie va a vivir más allá de
los 120, 130, 140 años.

A menos que arreglemos esto.

Y ese es el reto más interesante.

Esa es la próxima frontera, junto con:

"¿Cuán común es la vida en el universo?"

"¿De dónde vinimos?"

Y preguntas como esas.

Permítanme terminar esto
con una cita apócrifa de Einstein.

[Puedes vivir
como si todo fuera un milagro,

o puedes vivir
como si nada fuera un milagro.]

Es tu elección.

Puedes enfocarte en lo malo,
puedes enfocarte en el miedo,

y ciertamente hay mucho miedo por ahí.

Pero usa el 10 % de tu cerebro
para concentrarte en eso o el 20 %

o tal vez el 30 %.

Pero solo recuerda,

Realmente vivimos
en una era de milagros y maravillas.

Tenemos suerte de estar vivos hoy.
Tenemos la suerte de ver estas cosas.

Tenemos la suerte de poder
interactuar con gente como la gente

que están construyendo
todas las cosas en esta sala.

Así que gracias a todos Uds.
por todo lo que hacen.

(Aplausos)