Bichitos

Nunca he sabido mucho de ingeniería genética, pero el tema me va interesando de forma progresiva. Y tengo la suerte de poder ir aprendiendo poco a poco sobre el tema en mis periódicas comidas con mi amigo y colega Unai Ugalde, quien me resuelve algunas dudas que me suelen surgir, cuando leo noticias como la que voy a comentar. La razón de mi interés es que cada vez recibo más alertas sobre procesos de obtención de moléculas en los que se ven implicados bacterias, hongos y similares, abriendo así nuevas vías de síntesis que pueden ser completadas por la acción de diligentes químicos y biotecnólogos.

En muchos casos, para conseguir las moléculas que se pretenden, el bichito en cuestión ha tenido que ser modificado genéticamente. La Escherischia coli (E. coli, para los amigos) de la fotografía es uno de los ejemplos más preclaros en estas prácticas. Se trata de una gran familia de bacterias, muchos de cuyos miembros los llevamos puestos en nuestro intestino. La mayoría son inofensivas pero, a veces, se puede colar alguna que nos puede causar más de un problema. Gracias a esta familia, mediante experimentos efectuados con cepas de las mismas, hemos sido capaces de extraer una gran parte de nuestro conocimiento actual sobre la biología molecular.

Pero también ha sido utilizada para fines menos académicos. Y, por ejemplo, en el ámbito de los polímeros en el que me muevo, una de las primeras familias de polímeros biodegradables, los polihidroxialcanoatos, fueron producidos al principio gracias a la acción de esta bactería, generosamente alimentada con vegetales ricos en glucosa. Al verse agobiadas por tamaña cantidad de alimento, los bichos transforman esa glucosa en los mencionados polímeros, para poderlos asi utilizar en épocas de hambre. Sólo que los humanos nos los cepillamos antes y nos quedamos con esas reservas. Modificaciones genéticas posteriores consiguieron que las E. coli produjeran polímeros derivados, con diferentes estructuras químicas.

Otro ejemplo similar se encuentra en mi entrada del 7 de octubre de 2008, donde se explicaba cómo una empresa de ingeniería genética había conseguido modificaciones en ciertos microorganismos, para que en lugar de producir etanol o glicerina a partir del ázucar, como ocurre en la fermentación de mosto en vino, fueran capaces de producir propanodiol, una materia prima para poliésteres y poliuretanos que antes solo se obtenía del petróleo, generando así polímeros una parte de los cuales proviene de la biomasa renovable.

Parece que ahora hay otra buena nueva científica que implica a las E. coli. En una entrada tan lejana ya en el tiempo como la publicada el 8 de marzo de 2006, explicaba la historia del medicamento conocido como Taxol o paclitaxel. Es un ejemplo fascinante de la tozudez de los químicos en su intento de reproducir en el laboratorio una molécula, particularmente eficaz en la lucha contra el cáncer, que se aisló por primera vez a partir de la corteza del tejo del Pacífico, aunque en cantidades tan minúsculas que la propia especie hubiera estado en peligro absoluto de extinción si esa fuera la única fuente para obtenerla.

La molécula, de una complejidad desmesurada para una síntesis total, ha estado siendo producida por una compañía farmaceutica a partir de una ruta alternativa. Ruta que implica empezar con otra molécula relacionada, la 10-deacetilbacatina, que se puede extraer de la bayas de otro tejo aunque, en este caso, las bayas son producidas todas las primaveras y pueden ser recolectadas, como quien coge cerezas, sin que el tejo sufra.

Pero ahora va a haber una alternativa más. La revista Science ha publicado un artículo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y la Tufts University en Boston, en el que se demuestra que una E. coli, convenientemente manipulada, es capaz de proporcionarnos, en cantidades ya relevantes para una comercialización competitiva, isopentenil pirofosfate (IPP), una molécula importante para sintetizar un precursor del Taxol, el taxadieno. Además, otras modificaciones genéticas han conseguido E. colis que incluso llevan a cabo la transformación del IPP en taxadieno, completando el trabajo de las primeras y dando lugar a un proceso que resulta más sencillo y económico que la ruta hasta ahora seguida.

Y, además, parece que la estrategia puede resultar válida no sólo para el taxol, sino para otros terpenos utilizados en cosmética, en alimentos funcionales y en la industria química en general.