El “botón rojo” para destruir bacterias semiartificiales fuera de control

Muchos equipos de investigación están desarrollando bacterias modificadas genéticamente que podrían algún día viajar a lo largo de partes del cuerpo humano, diagnosticando e incluso tratando infecciones. Los microorganismos podrían también ser empleados para monitorizar toxinas en ríos o para mejorar la fertilización de cultivos.

Sin embargo, antes de que tales bacterias puedan ser soltadas de forma segura, los científicos necesitarán encontrar una forma de evitar que escapen hacia un entorno más amplio, donde podrían desarrollarse y causar daños.

Para lograr esto, el equipo de Clement Chan y James Collins, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha desarrollado medidas de seguridad en forma de dos “botones rojos”, que pueden causar la muerte a las bacterias sintéticas si quedan fuera de control o escapan fuera del lugar que tengan asignado.

Uno de los dos “botones rojos” desarrollados por Chan y sus colegas, es una adaptación de un componente de una cepa bacteriana que necesita una sustancia externa para evitar que una toxina que se expresa continuamente mate a la célula. El interruptor se inspiró en los llamados frenos del hombre muerto que se hicieron populares en los trenes. Ese mecanismo de seguridad ferroviario precisa que un conductor esté en contacto constante con un pedal o palanca para que el vehículo se mueva hacia adelante.

Si el sistema no recibiese el equivalente a la pisada del conductor en el pedal, expresaría toxinas a un nivel muy alto que podrían rápida y fácilmente matar a la bacteria.

Para evitar que bacterias modificadas genéticamente escapen a un entorno más amplio o se descontrolen de otros modos, los investigadores han desarrollado medidas de seguridad a modo de “botones rojos”. Estos interruptores pueden hacer que las bacterias sintéticas mueran sin la presencia de ciertas sustancias. (Foto: MIT News)

El otro “botón rojo”, en cambio, actúa como una puerta lógica que precisa una combinación específica de varias entradas químicas para permitir que las bacterias modificadas genéticamente sobrevivan y proliferen.

El conmutador consiste en una serie de factores de transcripción modulares que contienen dominios separados para detectar pequeñas moléculas (las entradas) y para regular la expresión genética. Mezclando y haciendo coincidir estos dominios funcionales, los investigadores pueden construir factores de transcripción híbridos en los que las diferentes señales de las pequeñas moléculas son conectadas al control de un promotor específico para la expresión genética.

Si los factores de transcripción detectan que está presente la combinación correcta de moléculas pequeñas en el entorno, entonces las bacterias sobrevivirían. Pero si no es así, el interruptor provoca la muerte de la bacteria.

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