Dentro de un almacén en Boston, entre un dique seco de un barco de cruceros y los cuarteles generales de Au Bon Pain, se encuentra Ginkgo BioWorks, una nueva startup de biología sintética cuyo objetivo es hacer que la ingeniería biológica resulte más sencilla que hornear un pan. Fundada por cinco científicos de MIT, la compañía ofrece el ensamblaje de piezas biológicas—como cadenas de genes específicos—a científicos industriales y académicos.

“Se puede decir que creamos prototipos biológicos rápidamente—construimos la pieza, la ponemos a prueba, y después hacemos una expansión a partir de ese punto,” afirma Reshma Shetty, una de las cofundadoras de la compañía. “Puedes pasar más tiempo pensando en el diseño, en vez de llevar a cabo el pesado trabajo de fabricar el ADN.” Un proyecto de enorme simpleza, como por ejemplo ensamblar dos piezas de ADN, puede costar 100 dólares, y los precios se incrementan a partir de ahí.

La biología sintética trata de diseñar y construir de forma sistemática organismos nuevos que puedan llevar a cabo funciones útiles, como por ejemplo la producción de componentes químicos, utilizando herramientas de ingeniería genética. El campo a menudo está considerado como el siguiente paso entre la ingeniería metabólica puesto que su objetivo es revisar completamente los sistemas ya existentes para crear funcionalidades nuevas, en vez de mejorar los procesos existentes mediante una serie de ajustes genéticos.

Hasta ahora los científicos han logrado crear microbios capaces de producir medicamentos y biocombustibles, y el interés entre los fabricantes químicos industriales cada vez es mayor. Aunque ya hay compañías en la actualidad que se encargan de sintetizar piezas de ADN, Ginkgo ensambla piezas sintetizadas de ADN para crear vías genéticas funcionales. (Ensamblar genes específicos dentro de largas piezas de ADN es mucho más barato que sintetizar una pieza larga desde cero.)

Ginkgo se apoyará en la tecnología que ya ha sido desarrollada por Tom Knight, científico investigador en MIT y uno de los cofundadores de la compañía, y que comenzó su carrera científica como ingeniero. “Me interesa la biología de transición desde su lado más artesanal, donde cada vez que haces algo lo haces de forma ligeramente distinta, a menudo especialmente para un fin concreto, hasta una disciplina de ingeniería de distribución de la información con métodos y grupos de piezas estandarizados que se puedan ensamblar para crear algo,” afirma Knight.

Normalmente los científicos crean piezas biológicas mediante la costura de genes con funciones específicas, utilizan enzimas especiales para cortar y coser el ADN. La pieza final se inserta después en una bacteria, donde puede llevar a cabo la tarea designada. En la actualidad, este proceso se lleva a cabo mayormente por un técnico de laboratorio o estudiante de postgrado; en consecuencia, el proceso es lento, y la construcción resultante no está optimizada para su uso en otros proyectos. Knight desarrolló una forma estandarizada de colocar piezas de ADN, llamada el estándar BioBricks, mediante el que cada pieza de ADN se etiqueta por ambos lados con conectores de ADN que permiten que las piezas sean fácilmente intercambiables.

 “Si tu pieza obedece esas reglas, podemos utilizar reacciones idénticas cada vez para ensamblar los fragmentos y crear construcciones más grandes,” afirma Knight. “Eso nos permite estandarizar y automatizar el proceso de ensamblaje. Si queremos unir 100 versiones diferentes de un sistema, lo podemos hacer de forma sencilla y directa, mientras que si usásemos técnicas manuales sería un proceso muy tedioso.” La pieza más compleja que Ginkgo ha creado hasta la fecha es una pieza de ADN con 15 genes y un total de 30.000 letras de ADN. La pieza se creó para un socio privado, y su función no ha sido divulgada.

El ensamblaje de piezas es sólo una parte del reto en que consiste la construcción de máquinas biológicas. Los distintos genes puede provocar efectos no anticipados unos sobre otros, interfiriendo con el objetivo final. “Una de las cosas que seremos capaces de hacer es ensamblar cientos de miles de versiones de una vía específica con pequeñas variaciones,” afirma Knight. Los científicos son capaces de determinar qué versión funciona mejor.

Hasta ahora, afirma Knight, el mayor interés ha venido dado por las compañías de manufactura que fabrican los componentes químicos para los cosméticos, los perfumes y los sabores. “Muchas de estas compañías están intentando reemplazar los procesos químicos contaminantes por otros que sean mejores para el medio ambiente, y que tengan una base biológica,” afirma.

Ginkgo es simplemente una más entre un grupo de compañías de biología sintética. Codon Devices, una startup con alta financiación inicial y dedicada a la síntesis de ADN, dejó de operar a principios de este año.  “El reto ahora no consiste en sintetizar genes; hay unas cuantas compañías que se encargan de ello,” afirma Shetty. “Consiste en construir vías que sean capaces de fabricar componentes químicos específicos, como por ejemplo combustible.” Y al contrario que Codon, Ginkgo ha empezado de forma modesta. La compañía está fundada con capital semilla y un préstamo de 150.000 dólares de Lifetech Boston, un programa para atraer a empresas de biotecnología a Boston. Su laboratorio está poblado por bancos de máquinas PCR, usadas para amplificar el ADN, y robots para el manejo de líquidos, la mayoría de ellos comprados en eBay o a partir de otras compañías de biotecnología que han dejado de hacer negocios. Además la compañía ya posee un producto comercial—un kit vendido a través de New England Biolabs que permite a los científicos unir piezas ellos mismos.

“En caso de que tengan éxito, proveerán un servicio muy importante dentro de la biología sintética,” afirma Chris Voigt, biólogo sintético en la Universidad de California, San Francisco. “No hay nadie que se dedique a la caracterización y provisión de piezas dentro de la comunidad. Creo que este tipo de investigación tiene que tener lugar fuera de la comunidad académica—o bien en una compañía o en un instituto sin ánimo de lucro.”