Apuntes científicos desde el MIT

Si os cuento que unos científicos están investigando ciertos pinos porque podrían ser plantados en Marte dentro de centenares o miles de años, ¿qué pensaríais? Quizás la primera reacción sería: “¿¿¿¿con dinero de mis impuestos????”

Y si se justifican diciendo “es que dentro de un tiempo aquí ya no cabremos…, o tendremos que colonizar otros mundos porque habremos agotado los recursos de la Tierra… y además, en unos pocos millones de años el sol se expandirá y los futuros humanos deberán mudarse a otros planetas…” tal vez el sofoco aumente y repliquéis
“¿y tanta prisa tenéis? ¿no se os ocurre nada más prioritario que solucionar?”

En esa línea escribí una nota crítica en el rastreador científico sobre un artículo aparecido en el periódico mexicano Universal, que explicaba muy bien el proceso de terraformar Marte y el rol de los pinos del Monte Orizaba, pero no buscaba las cosquillas al proyecto.
Tras insinuar un “basta ya de hacer caso a ciegas de todo lo que nos cuenten los científicos, los periodistas no tienen porqué ser siempre sus aliados”, y plantear en tono sarcástico dudas sobre la conveniencia de gastar dinero público en el estudio de los pinitos marcianos, llego a México y me presentan al investigador principal del proyecto. Ups… Tierra trágame… y llévame a otro planeta...

Pasos para terraformar Marte
Hacer habitable nuestro planeta vecino no es una idea nueva. La NASA lleva años dándole vueltas y financiando investigaciones como las de Rafael Navarro para esclarecer los pasos que lo harían posible.
Rafael matiza: “lo primero de todo, antes de plantear cualquier intervención, es saber si existe algún tipo de vida en Marte. Si la hubiera debemos respetarla, estudiarla, y olvidarnos de modificar las condiciones de ese planeta. Pero si dentro de unos años comprobamos que Marte es inerte, entonces sí podemos plantearnos convertirlo en un lugar que pudiera acoger seres vivos”.
El primer paso sería calentarlo. Hay varios métodos propuestos (explosiones nucleares, espejos gigantescos que hagan incidir más luz solar…) pero el más factible parece ser introducir en su atmósfera gases que causen un efecto invernadero muy fuerte, calienten rápidamente la superficie del planeta, y derritan el agua que Marte tiene en los polos y su subsuelo. El octafluoropropano es uno de los últimos candidatos para no dejar escapar los rayos de luz solar que rebotan de la superficie de Marte, y Rafael Navarro considera que en sólo 100 años ya tendríamos una temperatura suficientemente alta para abordar la segunda etapa: introducir microorganismos que pudieran sobrevivir en esas condiciones y cuyo metabolismo liberara oxígeno a la atmósfera. Las cianobacterias que oxigenaron la Tierra hace 2000 millones de años podrían ser ideales para esta función, ya que además los microbiólogos están encontrando variedades sobreviviendo en ambientes extremos parecidos a la superficie de Marte en cuanto a aridez, pH, temperaturas y presencia de radiaciones. Esta etapa de oxigenación duraría unos 1000 años, y entonces ya sería viable enviar líquenes, musgos, pastos…, y los pinos que Rafael Navarro investiga en el Monte de Orizaba, por ser los que crecen mayor latitud del mundo.

Cuando este ecosistema haya acampado, ya pondremos termitas, otros animales, y al final quizás humanos.

Conglomerado de ideas
Una de las ventajas de hablar cara a cara con alguien es que te transmite más que palabras. La expresión tan honesta de Rafael cuando le dices “convénceme, porque yo a esto todavía no le veo el sentido” no deja lugar a dudas: sí tiene sentido. No estamos hablando de un capricho de científicos.
Lo que ocurre es que no debemos quedarnos sólo con la idea, irrelevante en estos momentos, de la colonización humana de Marte dentro de miles de años.
Independientemente de si pueden llegar ser plantados en Marte o no, el Monte de Orizaba cuenta con el bosque de pinos más alto del mundo. Los científicos no terminan de comprender cuáles son las condiciones que les permiten sobrevivir a 4100 metros de altitud. Y esto vale la pena ser investigado. También hay motivos más que justificados para entender la esencia de la vida e investigar sus límites con los microorganismos de ambientes extremos como Río Tinto en Huelva, o el desierto de Atacama en Chile. Rafael Navarro ha recibido este año la medalla “Alexander von Humboldt” por identificar en dicho desierto una región casi análoga a la superficie de Marte, y que está permitiendo a los astrobiólogos de la NASA y la ESA testar nuevas formas de búsqueda de vida en el planeta temporalmente rojo.

Da la sensación que la idea de terraformar Marte más bien sea una especie de ejercicio intelectual en el que se aglutinen conceptos y aparezcan nuevas preguntas sobre las características básicas de la vida, cómo se regulan los ecosistemas, investigar desde otro ángulo las propiedades de los gases de efecto invernadero, entender cómo podía ser Marte en el pasado… un útil conglomerado de ideas más que una iniciativa real.
Pero cuando a Rafael Navarro le dices “entonces olvidémonos de intentar terraformar Marte en serio, no?” su cara refleja de nuevo un sincero convencimiento, basado en su larguísima trayectoria como astrobiólogo en la preciosa, immensa y vibrante Universidad Nacional Autónoma de México .
“No es tan complicado como piensas”, dice, “y los tiempos que te he dado son extrapolaciones con la tecnología actual. En el futuro el proceso podría acelerarse”.

De repente, veo que el debate está más cercano de lo que me imaginaba. Ahora sé que sí merece la pena investigar los pinos de Orizaba, pero continúo pensando que plantearse su futura exportación a Marte es empezar la casa por el tejado, y sigue pareciéndome poco más que una distracción pensar que en el futuro la humanidad necesitará colonizar nuevos mundos.
Sin embargo, si nos alejamos de este objetivo final, tenemos en cuenta el avance exponencial de la tecnología, y analizamos el proceso pasito a pasito, quizás no estemos hablando de algo tan lejano. En el muy probable caso que dentro de unos pocos años los astrobiólogos nos digan “chavales, aquí no hay nada”, posiblemente alguien presentará una propuesta de proyecto destinada a enviar octafluoropropano, o algún otro gas de efecto invernadero, a la superficie de Marte para intentar calentar su atmósfera y empezar el proceso de terraformación.
Suponiendo que no fuera tan costoso económicamente. ¿vosotros lo aprobaríais?

Fue una agradable sorpresa descubrir que habían escogido una foto mía para la portada de “The Legacy”, el librito que los actuales Knight Fellows preparamos para los que vendrán el año siguiente.
Es la excusa perfecta para retomar un tema apasionante que había quedado en el tintero hace unas semanas: Mi visita a Drew Endy , uno de los líderes mundiales en el campo emergente de la biología sintética.
La colonia de bacterias rosáceas que observáis en la foto dibujando las letras MIT no son microorganismos convencionales. Son un producto del laboratorio de Drew, cuyas técnicas en programación de ADN y “Synthetic Biology” van un paso por delante de la manipulación genética “tradicional”.

Olvidad la ingeniería genética (*)
La idea, a lo burdo, es la siguiente: la ingeniería genética, tal y como la entendemos, coge genes de diversas especies, los mezcla, los altera, los duplica, los silencia… juega con las secuencias genéticas y estructuras que ya existen en el mundo vivo. La biología sintética representa un nuevo escalafón: se trata de diseñar estructuras biológicas de novo. Drew Endy me dijo: “quiero diseñar y construir organismos vivos, o programar ADN para que ejecute instrucciones genéticas que se comporten como yo prediga”.
En el fondo se trata de no estar restringidos por la naturaleza, sino de diseñar constituyentes celulares con funciones absolutamente noveles. Drew añade: “hace miles de años nuestros ancestros empezaron a comprender las propiedades de las rocas, sus diferencias… (esto es ciencia, y sería análogo a la biología), luego utilizaron estas rocas y materiales que tenían en su entorno para construir edificios… (esto es tecnología, y equivaldría a la ingeniería genética actual), y posteriormente empezamos a diseñar materiales sintéticos con propiedades mejores de las que podíamos encontrar en la naturaleza (esto es lo que hará la biología sintética).”

Vida desde cero
Cuando le pregunté sobre Craig Venter y su intento de crear vida artificial, puso cara de indiferencia, y dijo: “lo que hace Craig Venter es como ir a una librería, empezar a leer un libro en voz alta, y pedir a un amigo que vaya copiando tus palabras. Luego, revisas el texto y quitas frases, añades alguna de otro libro, modificas palabras… hasta que el resultado es suficientemente diferente como para decir que se trata de una nueva obra. Yo no pretendo esto. Yo quiero escribir un libro desde cero, totalmente original”.

Pero matiza que este no es el principal objetivo de su laboratorio. Su verdadera misión es crear estándares para “hacer fácil y a gran escala” el proceso de construir sistemas vivos. Utiliza el siguiente símil: “Hay gente que diseña lenguajes de programación informáticos, y otros utilizan estos lenguajes para crear aplicaciones como Skype, facebook, google...Yo no estoy interesado en una aplicación determinada, sino en sentar las herramientas y las bases generales de la biología sintética para que permita hacer todo tipo de productos de forma fácil y eficiente.”

"2012: El diseño de cromosomas eucariotas debería ser rutinario" (*)
Sobre aplicaciones futuras, Drew vino a decir un “quien sabe”. Está convencido de que será una revolución, sobretodo en procesos industriales en el campo de la energía, de la agricultura y alimentación, salud… pero de nuevo, él no está interesado en un campo en concreto sino en todos a la vez.
De golpe sacó de un cajón 4 frascos. “¿Sabes qué es esto?”, me preguntó. Leí las etiquetas y respondí: “Guanina, Citosina, Timina y Adenina; las bases del ADN”. Continuó: “Cada frasco vale sólo 250 dólares, son materiales extraídos de caña de azúcar. Con estos 4 frascos, que cuestan 1000 dólares, hay cantidad suficiente para sintetizar 30 veces el material genético de todos los seres humanos de la Tierra. Las posibilidades que esto ofrece son amplísimas. No te puedo decir cuáles serán las primeras grandes aplicaciones, ni cuándo llegarán, pero no es algo de 50 años, ni 30, ni 20. Estamos avanzando a un ritmo exponencial”.

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PD:
La foto de la placa de cultivo me la tomó Felix Moser, un investigador del laboratorio de Drew Endy. Le pedí que me enviara un mail con 4 líneas describiendo las bacterias, y por qué eran especiales. Os traduzco literalmente su respuesta:
“Estas bacterias han sido programadas para producir grandes cantidades de proteína fluorescente roja (RFP). Para ello hemos utilizado estructuras estándares disponibles en el “Registro de Partes Biológicas Standard ” del MIT. La comunidad de investigadores en biología sintética, especialmente los estudiantes de la competición iGem , utilizan los materiales de este registro para programar estructuras intracelulares con una aproximación que a menudo va más allá de la ingeniería genética tradicional”