Bacterias espejo: ¿la próxima pandemia invisible?

En diciembre de 2024, un grupo de 38 científicos de renombre mundial, incluyendo varios premios Nobel, hizo algo inusual: publicó una advertencia contra desarrollar una tecnología que algunos de ellos habían estado investigando durante años. Lo más sorprendente es que esta advertencia llegó al menos una década antes de que dicha tecnología sea siquiera posible.

El objeto de su preocupación: las bacterias espejo, organismos sintéticos hipotéticos construidos a partir de formas de imagen especular de las proteínas, aminoácidos, ADN y otras biomoléculas utilizadas por la vida en la Tierra. En un análisis publicado en la revista Science, estos científicos argumentaron que tales organismos podrían construirse dentro de los próximos 10 a 30 años y podrían representar una amenaza extraordinaria si se crearan.

Afortunadamente, la amenaza no es inminente. Los científicos aún no pueden crear versiones de imagen especular de todos los componentes necesarios para crear una bacteria espejo, y ningún investigador ha logrado activar una bacteria normal a partir de partes completamente no vivas. Sin embargo, el desarrollo de tecnologías habilitadoras está en marcha, y la comunidad científica ha comenzado a responder a esta advertencia.

science La quiralidad: la base de la vida

Para entender las bacterias espejo, primero debemos comprender un concepto fundamental en bioquímica: la quiralidad. El término proviene del griego cheir, que significa "mano", y describe una propiedad de las moléculas que las hace no superponibles con su imagen especular, al igual que nuestras manos izquierda y derecha.

En la naturaleza, las moléculas biológicas presentan una quiralidad específica. Todos los seres vivos conocidos utilizan aminoácidos "zurdos" (L-aminoácidos) para construir proteínas, mientras que el ADN y el ARN emplean exclusivamente azúcares "diestros" (D-azúcares). Esta asimetría molecular es una característica fundamental de la vida tal como la conocemos, y determina cómo interactúan las biomoléculas entre sí.

Lo que es seguro es que esta quiralidad específica es esencial para el funcionamiento de la vida. Las enzimas, por ejemplo, son altamente específicas en cuanto a la quiralidad de sus sustratos, al igual que las cerraduras solo aceptan ciertas llaves. Esta especificidad quiral es lo que permite que los procesos biológicos ocurran con la precisión necesaria para sustentar la vida.

biotech ¿Qué son las bacterias espejo?

Las bacterias espejo son organismos sintéticos hipotéticos que invertirían esta quiralidad fundamental. En lugar de utilizar aminoácidos zurdos y azúcares diestros como toda la vida conocida, estas bacterias emplearían aminoácidos diestros (D-aminoácidos) y azúcares zurdos (L-azúcares). En esencia, serían imágenes especulares completas de las bacterias naturales a nivel molecular.

La idea de crear vida espejo no es nueva. Desde que Louis Pasteur descubrió la quiralidad molecular en 1848, la ciencia ficción ha especulado sobre la posibilidad de organismos con quiralidad invertida. Sin embargo, solo en las últimas décadas los avances en biología sintética han hecho que esta posibilidad pase de la fantasía a un objetivo teóricamente alcanzable.

Aunque ninguno de estos componentes existe actualmente en su forma completa, los científicos ya han logrado avances significativos en la síntesis de moléculas espejo más pequeñas. Estos avances, combinados con el progreso en la investigación de células sintéticas no espejo, sugieren que la creación de bacterias espejo podría ser tecnológicamente posible en las próximas décadas.

coronavirus Riesgos inmunológicos: la amenaza invisible

Uno de los riesgos más preocupantes de las bacterias espejo es su potencial para evadir los sistemas inmunitarios de humanos, animales y posiblemente plantas. Nuestros sistemas de defensa han evolucionado durante millones de años para reconocer y combatir patógenos con la quiralidad específica de la vida natural. Las bacterias espejo, con su quiralidad invertida, podrían ser prácticamente invisibles para estos mecanismos de defensa.

Los sistemas inmunitarios dependen de moléculas quirales para reconocer patógenos. Los anticuerpos, por ejemplo, son proteínas con una forma tridimensional específica que les permite unirse a estructuras complementarias en los patógenos. Si estas estructuras tienen una quiralidad invertida, es probable que los anticuerpos no puedan reconocerlas ni unirse a ellas.

Además, muchas de las defensas innatas del cuerpo, como las proteínas antimicrobianas y los fagocitos, también dependen de interacciones quimioselectivas que podrían no funcionar con patógenos espejo. Esto significa que las bacterias espejo podrían multiplicarse libremente en el cuerpo sin encontrar resistencia, causando infecciones que serían intratables con los antibióticos y terapias actuales.

eco Riesgos ambientales: la pesadilla ecológica

Además de los riesgos para la salud, las bacterias espejo podrían representar una amenaza catastrófica para los ecosistemas naturales. En la naturaleza, las poblaciones de bacterias son controladas por depredadores naturales como virus (bacteriófagos), amebas y otros microorganismos que se alimentan de ellas.

Si las bacterias espejo lograran establecerse en el medio ambiente, podrían actuar como una fuente continua de infección para múltiples especies, incluyendo humanos. Cada infección proporcionaría a las bacterias nuevas oportunidades para propagarse e incrustarse en nuevos ecosistemas, creando un ciclo de destrucción potencialmente irreversible.

Incluso una bacteria espejo con un rango de huéspedes más estrecho o que pudiera invadir menos ecosistemas todavía podría causar un daño sin precedentes. Los científicos advierten que el riesgo es tan grave que podría alterar fundamentalmente el orden de la vida en este planeta, o incluso amenazar su existencia.

groups La advertencia científica

En diciembre de 2024, 38 científicos de 26 instituciones en nueve países publicaron un artículo en Science advirtiendo sobre los riesgos de las bacterias espejo. Este grupo interdisciplinario incluía expertos en inmunología, ecología, biología evolutiva, ciencias planetarias, bioseguridad, formulación de políticas y biología sintética, así como varios premios Nobel y miembros de academias nacionales de todo el mundo.

Lo más notable de esta advertencia es que varios de los científicos que la firman habían estado investigando previamente en áreas relacionadas con la biología espejo. "Es reseñable que todos los investigadores que conocemos que han recibido financiación para construir bacterias espejo han firmado nuestro artículo", señala John Glass, jefe del grupo de Biología Sintética del J. Craig Venter Institute y coautor del informe.

"En vista de los riesgos potencialmente extraordinarios que hemos identificado, pienso que nadie debería trabajar con el objetivo de construir bacterias espejo". - Kate Adamala, bióloga sintética de la Universidad de Minnesota y coautora del informe.

Tras la publicación del artículo, la comunidad científica ha comenzado a responder. En febrero de 2025, casi 100 investigadores, financiadores y formuladores de políticas se reunieron en Asilomar, California, para discutir los riesgos de la vida espejo. En junio, se celebrará la primera conferencia internacional sobre el tema en el Institut Pasteur de París, seguida de eventos en la Universidad de Manchester y la Universidad Nacional de Singapur.

healing Aplicaciones beneficiosas de las moléculas espejo

A pesar de las advertencias sobre los organismos espejo completos, los científicos enfatizan que la investigación con moléculas espejo individuales no solo es segura, sino que también tiene importantes aplicaciones potenciales, especialmente en el campo médico.

Entre las aplicaciones prometedoras de las moléculas espejo se incluyen:

La clave, según los científicos, es trazar una línea clara entre la investigación con moléculas espejo individuales, que es segura y beneficiosa, y la creación de organismos espejo completos capaces de autorreplicarse, que es potencialmente catastrófica. Como dice Drew Endy, bioingeniero de Stanford: "El yogur puede hacer más yogur, pero el champú no puede hacer más champú". La diferencia fundamental es la capacidad de replicación.

policy Medidas propuestas: ¿cómo gestionar el riesgo?

Los científicos enfatizan que la autorestricción por parte de la comunidad científica no es suficiente. Las preocupaciones sobre las bacterias espejo deben convertirse en políticas duraderas que impidan su creación, incluso si la tecnología para hacerlo se vuelve disponible en el futuro.

Entre las medidas específicas propuestas se incluyen:

"Hay una zona gris entre las dos cosas, y se necesita una amplia discusión internacional sobre dónde trazar la línea", admite Kate Adamala. Esta distinción es crucial, ya que mientras la investigación con moléculas espejo individuales no plantea riesgos y tiene importantes beneficios potenciales, la creación de organismos espejo completos podría ser catastrófica.

play_circle Entendiendo las bacterias espejo

Para comprender mejor qué son las bacterias espejo y por qué representan una amenaza potencial, te invitamos a ver este video explicativo:

summarize Conclusión: ¿Prevenir o lamentar?

La advertencia sobre las bacterias espejo representa un momento crucial en la historia de la biología sintética. Por primera vez, científicos de todo el mundo están llamando a detener una línea de investigación antes de que siquiera sea técnicamente posible, basándose únicamente en el potencial de daño que podría causar.

La conversación sobre las bacterias espejo también plantea preguntas más amplias sobre cómo gobernamos las tecnologías emergentes. ¿Cómo equilibramos el impulso por el descubrimiento científico con la necesidad de prevenir daños catastróficos? ¿Quién debería tomar estas decisiones, y basándose en qué criterios? ¿Cómo podemos desarrollar marcos regulatorios que sean lo suficientemente flexibles para permitir la investigación beneficiosa mientras impiden los desarrollos peligrosos?

En última instancia, la historia de las bacterias espejo es un recordatorio de que con grandes poderes científicos vienen grandes responsabilidades. Como sociedad, debemos aprender a distinguir entre las investigaciones que pueden beneficiar a la humanidad y aquellas que podrían amenazarla, y desarrollar la sabiduría y la previsión necesarias para tomar estas decisiones difíciles.

"Si crees que los riesgos potenciales de un simple microbio espejo, desde una perspectiva ecológica, son potencialmente extremadamente malos, debemos tomarlo en serio ahora antes de que nadie actúe al respecto". - Drew Endy, bioingeniero de la Universidad de Stanford.

La advertencia sobre las bacterias espejo no es solo sobre un hipotético riesgo futuro; es una prueba de nuestra capacidad colectiva para gestionar responsibly el poder creciente de la biotecnología. ¿Seremos capaces de aprender de esta advertencia y desarrollar los marcos necesarios para prevenir otros riesgos existenciales que puedan surgir en el futuro? La respuesta a esta pregunta podría determinar no solo el futuro de la biología sintética, sino el futuro de la vida en la Tierra.