En un avance que podría redefinir los límites de la biotecnología moderna, investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) han logrado reprogramar bacterias para que degraden plásticos sin necesidad de introducir genes externos. Esta técnica, bautizada como GenRewire, representa un cambio de paradigma en la ingeniería genética y promete aplicaciones revolucionarias en medicina, medioambiente e industria.
La revolución silenciosa: GenRewire
Tradicionalmente, la modificación genética de bacterias ha dependido de la inserción de ADN foráneo mediante plásmidos u otros vectores. Sin embargo, GenRewire rompe con esta lógica. En lugar de añadir genes, reprograma las proteínas nativas de las bacterias para que adopten nuevas funciones. “Si las proteínas pueden rediseñarse computacionalmente para hacer algo nuevo, no necesitamos alterar el equilibrio genético de la célula con elementos externos”, explica Manuel Ferrer, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.
Este enfoque se ha validado con éxito en la bacteria Escherichia coli, que originalmente no tiene capacidad para degradar plásticos. Gracias a GenRewire, ahora puede descomponer partículas de PET (Polietileno Tereftalato) de tamaño nanométrico, un tipo de plástico omnipresente en envases y textiles.
Inteligencia artificial y supercomputación al servicio del planeta
El proceso de reprogramación se apoya en herramientas de inteligencia artificial, simulaciones mecánicas y el poder de supercomputación del MareNostrum 5, uno de los ordenadores más potentes de Europa. “Reprogramamos la bacteria virtual en tan solo tres o cuatro semanas”, afirma Joan Giménez, investigador del BSC y uno de los primeros autores del estudio.
La técnica consiste en analizar las proteínas codificadas por el genoma de la bacteria y rediseñarlas para que realicen funciones específicas, como la degradación de plásticos. Las proteínas modificadas sustituyen a las originales en el genoma, lo que permite a la célula mantener su equilibrio biológico sin efectos secundarios adversos.
“Hemos demostrado que es posible rediseñar bacterias desde dentro, sin alterar su naturaleza con elementos externos”, señalan Paula Vidal y Laura Fernández, investigadoras del CSIC y coautoras del estudio.
Tabla comparativa: GenRewire vs Ingeniería genética tradicional
Implicaciones medioambientales
La capacidad de degradar nanoplásticos sin alterar genéticamente a las bacterias con ADN externo abre nuevas posibilidades para combatir la contaminación. Los nanoplásticos, invisibles al ojo humano, se han convertido en una amenaza silenciosa para ecosistemas y salud humana. “Esta tecnología puede complementar la ingeniería metabólica clásica, haciendo que bacterias como E. coli degraden plástico y transformen sus residuos en productos valiosos”, añade Laura Fernández.
Además, GenRewire podría aplicarse a otros organismos, incluidos cultivos y células humanas, lo que reduciría el riesgo de rechazo inmunológico y facilitaría la aceptación ética y legal de estas tecnologías.
Gráfico: Evolución de la producción mundial de plásticos vs. capacidad de biodegradación bacteriana
*Proyección basada en adopción tecnológica y expansión de GenRewire a nivel industrial.
Un paso hacia la medicina personalizada
Más allá del medioambiente, GenRewire podría tener aplicaciones en medicina personalizada. Al permitir la reprogramación de proteínas sin introducir ADN externo, se abre la puerta a terapias más seguras y precisas. “Esto ayuda a superar las barreras legales y éticas que suelen plantearse al usar ADN ajeno”, concluyen los investigadores.
Noticias relacionadas en BuenasNoticias.es
- Bacterias que limpian los océanos: una esperanza contra la contaminación
- España lidera la investigación en biodegradación de plásticos
- Supercomputación al servicio del medioambiente
