Una nueva, altamente surge una cepa transmisible de influenza. Un insecto resistente a los pesticidas diezma grandes extensiones de cultivos. Un paciente termina en la sala de emergencias con una cepa bacteriana que no responde a ningún antibiótico disponible. Cualquiera de estos escenarios podría ocurrir debido a cambios evolutivos naturales entre patógenos o plagas. Pero a medida que la ingeniería genética se vuelve más barata y fácil, se vuelve cada vez más plausible que algún día puedan ser el producto de una manipulación deliberada.
Para protegerse contra estas amenazas potenciales, el gobierno de EE. UU. está financiando el desarrollo de pruebas para detectar organismos peligrosos creados mediante bioingeniería antes de que tengan la posibilidad de causar un daño significativo. El esfuerzo fue anunciado en 2017 por la Actividad de Proyectos de Investigación Avanzada de Inteligencia, o Iarpa, dentro de la Oficina del Director de Inteligencia Nacional. En una actualización transmitida en vivo en octubre, el gerente del programa Iarpa, David Markowitz, anunció que dos plataformas desarrolladas bajo el programa tenían un 70 por ciento de precisión para identificar la presencia de bioingeniería. “Simplemente nunca sabemos qué muestra entrará por la puerta en un laboratorio del gobierno, y debemos estar preparados para cualquier cosa”, dijo Markowitz durante la rueda de prensa.
Una de las plataformas, creada por la organización sin fines de lucro Draper, con sede en Cambridge, Massachusetts, es un dispositivo de prueba rápido y portátil que utiliza un chip del tamaño de una miniatura para detectar material genético diseñado. El otro es un software desarrollado por la empresa de biotecnología de Boston Ginkgo Bioworks que utiliza el aprendizaje automático para identificar la ingeniería en datos genómicos generados a partir de organismos de muestra. (Las empresas aún no han publicado sus resultados en una revista revisada por pares y sus plataformas aún están en desarrollo).
Los cultivos y los alimentos para animales ya se analizan ampliamente para determinar la presencia de rasgos genéticos que no se pueden encontrar en la naturaleza o que no se pueden crear a través de la reproducción convencional. Los científicos usan una prueba llamada PCR, o reacción en cadena de la polimerasa, para identificar si el ADN creado por bioingeniería está presente y en qué cantidad. Cuando se trata del etiquetado de alimentos, los científicos generalmente saben qué cambio genético están buscando. Pero no existe una herramienta de propósito general para detectar material genético modificado en bacterias, virus u otros organismos que puedan aparecer en cualquier contexto.
Hasta ahora, la detección de la presencia de bioingeniería se basaba en el análisis manual, que requiere mucha mano de obra y es lento. A través de un proceso llamado secuenciación, los investigadores pueden generar una lectura del código genético completo de un organismo: una serie de A, C, G y T, o bases, que constituyen los componentes básicos de la vida. Cada microbio, planta, animal y ser humano tiene una configuración única de estas letras.
Para determinar si el código genético de un organismo ha sido manipulado, los científicos necesitan saber cómo es normalmente su genoma y el de sus parientes cercanos. Luego pueden buscar áreas que parezcan fuera de lo común.
El ADN se puede manipular a través de al menos media docena de procesos. Un método convencional implica agregar un gen de una especie a otra, generalmente para cultivos de bioingeniería. Los fragmentos de ADN también se pueden mover de una parte del genoma de un organismo a otra parte, un tipo de cambio llamado translocación. La edición de genes Crispr, que se está explorando como una forma de tratar enfermedades en las personas y mejorar las plantas y los animales criados para el consumo humano, puede eliminar fragmentos de ADN. Las técnicas de edición más antiguas, como las nucleasas con dedos de zinc y Talens, también se han utilizado para estos fines, pero no han tenido tanto éxito como Crispr.
Cualquiera de estos procesos puede dejar rastros de bioingeniería. Por ejemplo, los científicos pueden saber si un gen se ha agregado o movido comparando el genoma de ese organismo con una muestra de referencia. Cuando se usa Crispr, a veces aparecen deleciones en otras partes del genoma que se parecen a la sección objetivo, pero no lo son. Las nucleasas Talens y con dedos de zinc también tienden a producir estos efectos "fuera del objetivo". El uso deliberado de radiación también puede producir mutaciones rastreables en el ADN.
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