Científicos estadounidenses desarrollan nuevo método para sintetizar ADN a partir de enzimas
Según un estudio publicado en la revista Nature, unos científicos en Estados Unidos desarrollaron un nuevo método para sintetizar el ADN con enzimas de una manera más rápida, precisa, barata y sin necesidad de usar químicos tóxicos.
La investigación, liderada por expertos de la Universidad de California y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, provocará un cambio radical en los procesos actuales de síntesis de ADN, cuyas técnicas apenas han cambiado en los últimos 40 años y se consideran lentas, caras y poco fiables.
Este nuevo método, destacan los expertos, puede producir, con mayor precisión, cadenas de ácido desoxirribonucleico hasta diez veces más largas y abre el camino para el uso de "impresoras de ADN" en los laboratorios, similares, dicen, a las tridimensionales comunes.
"Si eres un investigador o un bioingeniero y tienes un instrumento que puede optimizar la síntesis de ADN, una 'impresora de ADN', podrás probar tus ideas de manera más rápida y experimentar con otras nuevas. Creo que esto dará lugar a más innovación", explicó en un comunicado Dan Arlow, uno de dos autores de este trabajo, junto a Sebastian Palluk.
Ambos desarrollaron esta nueva técnica en el Instituto de BioEnergía de Emeryville (JBEI), en California, dependiente del Departamento estadounidense de Energía y pionero en el campo de la biología sintética. Allí se especializan en agregar genes a microorganismos, en su mayoría levaduras y bacterias, para "fabricar" de manera sostenible productos útiles para el ser humano, como medicamentos, combustibles o químicos que, además, generen pocos residuos tóxicos.
"Creemos que la mejora en el acceso a instrumentos de construcción de ADN acelerará el desarrollo de nuevas terapias para enfermedades y simplificará la producción de nuevas medicinas", señaló Palluk.
Hasta ahora, el proceso habitual de síntesis de ADN, desarrollado por Marvin Caruthers en 1981, recurría al uso de las herramientas de la química orgánica para unir bloques de ADN uno a uno, si bien presenta carencias, pues, por ejemplo, tiene un límite de 200 bases y genera, además, residuos tóxicos.
Los expertos consideran que incluso un gen de mil bases es pequeño, motivo por el que para diseñar secuencias más largas se ven obligados a unir las más cortas a través de un proceso que, en muchas ocasiones, falla y es incapaz de fabricar ciertas secuencias.
"El ADN es una biomolécula gigante. La naturaleza construye biomoléculas usando enzimas y esas enzimas son extraordinariamente buenas a la hora de manejar y copiar ADN. Por lo general, nuestros procesos de química orgánica no se acercan a la precisión que ofrecen las enzimas naturales", apunta Palluk.
Aunque los científicos llevaban años, sin éxito, experimentado con enzimas para producir ADN, Arlow y Palluk han comprobado que la "transferasa deoxinucleotidil terminal" (TdT), que se encuentra en el sistema inmunológico de los vertebrados, es capaz de "escribir" ADN nuevo desde el principio, en lugar de copiarlo. Asimismo lleva a cabo ese proceso rápidamente, pues puede añadir hasta 200 bases por minuto.
Para que la TdT pueda sintetizar una secuencia deseada, la clave radica en lograr que la enzima agregue un solo nucleótido, o bloque de ADN, y que se detenga antes de seguir aportando el mismo nucleótido repetidamente.
Una de las principales ventajas de este método, dice, es que "la columna vertebral" del ADN, la zona responsable de provocar la reacción química, se comporta como el ADN natural, "lo que no permite obtener la máxima velocidad de la enzima"
