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Envejecimiento revertido, órganos de cerdo y el futuro de la humanidad

Es un poco difícil predecir si nos dirigiremos hacia un monocultivo o hacia una gran diversidad

Envejecimiento revertido, órganos de cerdo y el futuro de la humanidad
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Para un hombre que juega a ser Dios, George Church ciertamente luce dicho papel. En los últimos 45 años, el genetista de Harvard y su tupida barba blanca han publicado cientos de artículos y obtenido docenas de patentes que amplían nuestra capacidad para leer, escribir y editar ADN, el código de la vida. Fue uno de los primeros en aplicar la herramienta de edición de genes CRISPR a células de mamíferos (empató con su antiguo postdoc), según medium. Church y su ecléctico laboratorio han impulsado la bioingeniería en múltiples direcciones, mostrando cómo se puede utilizar para resucitar mamuts, erradicar los mosquitos portadores de la malaria, producir bacterias que limpian la atmósfera e incluso detectar trozos de materia oscura que nos arrojan desde el espacio. Una vez almacenó 70 mil millones de copias de su libro, Regenesis, en una gota de ADN del tamaño de un período después de traducirlo al As, Ts, Cs y Gs de la doble hélice del ADN. Pero queríamos hablar con Church sobre el futuro de la humanidad, y con ese fin, reflexionó sobre los órganos de los cerdos, las aplicaciones de citas, los cerebros en un plato y la inteligencia artificial. Esta conversación ha sido editada por brevedad y claridad.

¿Tienes esperanzas acerca de la la humanidad?

George Church: Si miras al espacio, hasta ahora todo lo que vemos son rocas muertas. Estoy muy preocupado de que esa no sea una gran alternativa, y tenemos que hacer todo lo posible para preservar nuestra especie hasta que tengamos alguna evidencia de que hay algo que es tan bueno. Ni siquiera está claro que, si desapareciéramos, los monos o los calamares tomarían nuestro lugar. Supongo que más a su punto, ¿cuáles son mis probabilidades de que la especie llegue a 100 años? No tengo idea.

Mucha gente quiere extender su esperanza de vida. ¿Cuál es su enfoque para aumentar la longevidad?

Hay nueve vías, según los artículos de revisión. Sería ingenuo pensar que va a haber una bala mágica, algún alimento simple o droga o la ausencia de comida que lo haga por sí mismo. Una vía clave es la reducción de la inflamación. Existen proteínas antiinflamatorias que pueden administrarse localmente o sistémicamente. Otra vía es restaurar la función en las mitocondrias, las potencias de la célula. TFAM es un ejemplo de una proteína que hemos demostrado, si se aumenta, obtiene altos niveles de una pequeña molécula utilizada por las mitocondrias. Y a medida que envejecemos, hay un acortamiento de los telómeros, el ADN que protege las puntas de los cromosomas. TERT es la enzima que agrega pares de bases al final de los cromosomas. Entonces, si eso es débil a medida que envejeces, entonces puedes agregar exceso. La lista sigue y sigue, y muchos de estos han demostrado funcionar en ratones. Me gusta el enfoque de terapia génica.
Como tecnólogo, veo las cosas unos años antes que otros biólogos, y ciertamente antes que los bioéticos.

¿Cómo funcionan las terapias genéticas y para qué otras?

Las proteínas y los genes pueden administrarse por vía intravenosa a los humanos. Si una proteína particular falta o está dañada, puedes poner esa proteína o puedes poner el gen que codifica para esa proteína. Hay aproximadamente 2.000 terapias genéticas en ensayos clínicos. Un gen llamado RPE65 produce proteínas esenciales en la retina, y las mutaciones en este gen conducen a la pérdida de la visión en una afección llamada amaurosis congénita de Leber, o LCA, pero el gen puede ser reemplazado por terapia génica. Hay otras cosas que puede hacer con la terapia génica y la terapia de proteínas que no están necesariamente arreglando alguna mutación. Tienes una máquina muy sofisticada, que es una proteína, que puedes diseñar para hacer cosas nuevas en el cuerpo. Puedes ir a través de la especie humana y encontrar individuos raros que tienen proteínas excepcionalmente interesantes. Por ejemplo, puedes encontrar personas que están muy expuestas al VIH pero que no contraen el SIDA, incluso sin tratamiento. Y puedes descubrir por qué no lo hacen, y puede convertirlo en una proteína o una terapia génica.

Otro enfoque para la longevidad es el trasplante de órganos para quienes los necesitan, pero los órganos humanos de repuesto son escasos. ¿Dónde estás modificando el genoma del cerdo para desarrollar órganos humanos compatibles?
Hemos comenzado ensayos en primates no humanos de órganos de cerdos modificados genéticamente. Algunas personas dicen: «Oh, no deberían hacer mejoras», pero lo que hacemos es mejorar todo el tiempo, hasta cierto punto, todas las reversiones del envejecimiento son mejoras. Las vacunas son una mejora. A pesar de que es difícil encontrar un argumento sólido para mejorar a un ser humano saludable, se puede decir mucho para mejorar un órgano que entra en un ser humano no saludable, porque uno quiere que ese órgano sea tan bueno como puede ser. Quieres que sea resistente a los patógenos; quieres que sea resistente al cáncer Es posible que desee que sea resistente a la criopreservación si desea almacenar el órgano.

¿Has experimentado mucha reacción ética por parte de personas a las que no les gusta la idea de mezclar especies?

He descubierto que mi peor crítico es en realidad yo, así que recibí una gran reacción de parte de George Church. Y parte de eso es porque, como tecnólogo, veo cosas algunos años antes que otros biólogos, y ciertamente antes que los bioéticos, así que primero me doy cuenta, en cierto modo, de todas las formas en que las cosas pueden salir mal. A algunos de mis colegas les preocupa que las regulaciones vayan a ralentizar las cosas. Nunca he visto una regulación que desacelere mi investigación. Pero he visto campos ralentizados por regulaciones inadecuadas. Por ejemplo, no había suficientes regulaciones en Europa sobre la talidomida, que causaba abortos espontáneos y defectos congénitos graves, o en los Estados Unidos sobre Vioxx, el analgésico que aumentaba el riesgo de ataques cardíacos fatales.

También soy pro-discusión de cosas que están fuera del ámbito de la FDA. No son responsables de la economía y la equidad, asegurándose de que un tratamiento particular esté disponible para todas las personas del mundo, por ejemplo. He pasado una gran parte de mi carrera tratando de reducir el precio de las tecnologías. El que es más dramático es la secuenciación del ADN. Redujimos ese precio en 10 millones de veces en los últimos 14 años, y espero que este año lo bajemos por debajo de cero dólares. Con suerte pagaremos a las personas para que su genoma sea secuenciado.

Has dicho que todos deberían tener su genoma secuenciado. ¿Por qué?

Todos deberían tener la capacidad de ser secuenciados. Podríamos ahorrar cientos de miles de millones de dólares, porque aproximadamente el 5 por ciento de todos los bebés nacen con trastornos genéticos muy severos. Ellos mueren jóvenes, y hay mucho dolor en el camino y una gran cantidad de dinero gastado.

¿La idea es que la gente evite casarse con otros cuyos genes se combinen con los suyos para producir bebés enfermos?

El mismo estado de transportista, sí. Esto ya se ha demostrado que funciona para un número muy pequeño de enfermedades en una población muy pequeña. La enfermedad de Tay-Sachs, por ejemplo, fue eliminada casi por completo por el emparejamiento. Así que emparejar ni siquiera está regulado por la FDA, y ni siquiera es medicina, pero es extremadamente poderoso en sus consecuencias médicas. Y casi no hay desventaja de emparejamiento. Perderá el 5 por ciento de las personas en su red social que de lo contrario estaría considerando como compañero.

¿Prevé que las personas agreguen sus secuencias de genoma a los perfiles de citas y los configuren para filtrar automáticamente compañeros genéticamente incompatibles?

Eso es totalmente factible de hacer con el software. O podría enviar un mensaje de texto a alguien y decir: «Oye, el software dice que somos compatibles». ¿Te gustaría salir y tomar un café? «Es un poco confuso, en el sentido de que estás hablando de procreación. Tipo de comentario de apertura divertido para una cita previa.

¿Cuál es el futuro de la secuencia?

La próxima etapa será probablemente tres tipos de secuenciación. Una es la versión de menor costo de lo que estamos haciendo en este momento, que es la secuenciación fluorescente. La idea básica es colocar su ADN bajo un microscopio y agregar sustancias químicas que se adhieren a A, C y G, y fluoresce con cuatro colores distintos. Una cámara registra qué puntos están en qué orden. En segundo lugar, habrá secuenciación fluorescente in situ, donde podemos ver cuál es el nombre de todos los genes expresados ​​y dónde se encuentran en una sección de tejido.

¿Al igual que la realidad aumentada?

Podría ser algo normal, solo verlo en la pantalla de su computadora, pero el punto es que ahora desechamos esa información 3D simplemente abriendo las celdas y distribuyendo aleatoriamente sus agallas en una diapositiva. Podríamos retener esa información. Tienes razón, una vez que tengamos esa información 3D, necesitarías una forma de visualizarla, y probablemente eso implique imágenes 3D como realidad virtual o realidad aumentada.

Y la tercera, creo que es muy emocionante: la secuencia portátil, donde el dispositivo es tan pequeño y tan rápido que casi puede mantenerse al día con el lugar donde se encuentra, y puede decirle si el entorno tiene alérgenos o patógenos, y tal vez incluso identifique a los animales y las personas que están cerca de usted.

En cuanto a la edición de genes, jugaste un papel importante en la aplicación de CRISPR a células de mamíferos. ¿Podría explicar brevemente de qué se trata y luego hablar de por qué es tan importante?
Bueno, en realidad, permítanme comenzar diciendo que no creo que CRISPR sea tan importante. Debo decir que es un gran problema porque probablemente me he beneficiado personalmente de él más que cualquier otra persona en el planeta, pero hay alrededor de ocho maneras diferentes de hacer la edición. CRISPR es solo uno de ellos. Es un incremento bastante pequeño con respecto al método anterior, y todas estas otras técnicas de edición aún funcionan. CRISPR es tal vez una mejora de tres veces respecto al anterior en ciertas categorías, y es peor en otras categorías. Pero no hay duda de que todo es una revolución.

¿De cuántas startups eres parte ahora y cuál es el atractivo de trabajar con la industria?

He cofundado alrededor de 25 nuevas empresas, y he asesorado a un número similar en los últimos años, y también a algunas grandes compañías. La atracción es que si inventas algo en la torre de marfil académico, puedes publicarlo, pero eso no necesariamente tiene ningún impacto. Algunos otros grupos podrían leerlo. Pero para convertir una invención en un producto totalmente depurado y fabricarlo a escala, y asegurarse de que va acompañado de las instrucciones y la capacitación adecuadas, eso realmente requiere que lo saque de la academia y lo lleve al mundo real a través de las empresas.

Algunas personas están disgustadas con la idea de meterse con la naturaleza. Por ejemplo, no quieren comer OGM. ¿Por qué?

En términos de OGM, queremos dibujar líneas rojas en la arena, pero hay una tendencia antes de que entendamos las cosas para dibujar esas líneas con los criterios equivocados en mente. Por ejemplo, no creo que los cambios en la línea germinal (cambios realizados en embriones o huevos o células productoras de esperma que se transmiten a lo largo de muchas generaciones) sean el lugar adecuado para trazar una línea. O genes recombinantes de combinación de ADN de diferentes especies.
Si cambia una A a una T o una C a una G o cualquiera de esas cosas, eso está tan cerca de lo que ocurre en la naturaleza que es casi imposible distinguir la diferencia entre un cambio que ocurrió debido a CRISPR de uno que ocurrió debido a naturaleza. Me parece que deberíamos regular el resultado, no cómo lo conseguimos. Para mí, tengo miedo de los OGM, pero tengo miedo de que los OGM se diseñen de la forma en que fueron a lo largo de la historia de la agricultura, donde se introducen miles de mutaciones al azar, cualquiera de las cuales podría ser un alérgeno. No creo que lo aleatorio sea necesariamente bueno. Mi experiencia con la aleatoriedad es que tiende a ser mala. La ingeniería nos da la oportunidad de preguntar si un cambio es seguro y efectivo.

¿Por qué la ingeniería de línea germinal es una línea incorrecta para dibujar en la arena?

Deberías decir, ¿qué es lo que no queremos que suceda en la línea germinal? Si tienes una mutación genética en tu familia, la práctica médica estándar es abortar o utilizar la fertilización in vitro. Los espermatozoides de ingeniería son potencialmente mucho más seguros que los embriones de ingeniería o incluso la FIV y el aborto.

Estás convirtiendo las células madre en tejido cerebral humano en el laboratorio. ¿Cómo de lejos estás?

Las estructuras más grandes que hemos creado están en el orden de medio billón de células, que es más grande que el cerebro de un ratón. No es realmente una cosa de tamaño macho todavía; simplemente está explotando la capacidad de obtener flujo a través de los capilares. Ahora podemos obtener la mayoría de los principales tipos de células del cerebro. Podemos hacer oligodendrocitos, que envuelven la capa de mielina que aísla las conexiones neuronales. Podemos generar células endoteliales, lo cual es realmente crítico, porque si no tienes endotelio, no tienes capilares. Estamos tratando de hacer organoides más grandes y más complejos que tengan un buen flujo sanguíneo.

¿Y cuáles son las aplicaciones?

Hay tres aplicaciones, en orden de proximidad: una está probando variantes genéticas. ¿Alguna mutación particular causa una disfunción cerebral particular? Incluso tenemos un modelo de Alzheimer. Si tomas células de pacientes con Alzheimer de inicio tardío y controles de la misma edad y las usas para cultivar organoides cerebrales, puedes ver cómo se desarrollan de manera diferente. La segunda aplicación es probar nuevos medicamentos o nuevas terapias. Podrían ser dispositivos electrónicos; podrían ser terapias génicas. Y luego la tercera categoría es trasplantes.

¿Y cuáles son las aplicaciones?

Hay tres aplicaciones, en orden de proximidad: una está probando variantes genéticas. ¿Alguna mutación particular causa una disfunción cerebral particular? Incluso tenemos un modelo de Alzheimer. Si tomas células de pacientes con Alzheimer de inicio tardío y controles de la misma edad y las usas para cultivar organoides cerebrales, puedes ver cómo se desarrollan de manera diferente. La segunda aplicación es probar nuevos medicamentos o nuevas terapias. Podrían ser dispositivos electrónicos; podrían ser terapias génicas. Y luego la tercera categoría es trasplantes.

¿Cuál sería el uso de un trasplante de cerebro?

El uso principal que se ha discutido hasta ahora es para el Parkinson. Las neuronas dopaminérgicas mueren, lo que provoca problemas de movimiento y motivación, y nos gustaría reemplazarlas. Pero también podrían ser para casos de epilepsia. Cualquier parte del cerebro donde pueda introducir alguna estructura capaz de establecer nuevas conexiones sería una ventaja. Otro uso es la regeneración a través de descansos que normalmente causaría parálisis.

De acuerdo, entonces no estamos hablando de transplantes de cerebro completos. Hay una broma de que el único órgano que es mejor donar que recibir es el cerebro.

No, no, no, solo piezas.

¿Podría la gente añadir tejido cerebral para obtener puntos de coeficiente intelectual adicionales?

Para que se use en personas sanas, tiene que ser excepcionalmente seguro. Pero podría imaginar que es bastante seguro.

Creo que hacer experimentos con inteligencia artificial similar a la humana no sería ético.

¿Hay aplicaciones de estos organoides cerebrales a la inteligencia artificial?

Oh, esa es la cuarta categoría. El cerebro humano está muy por delante de cualquier sistema de computación basado en silicio, a excepción de tareas muy especializadas como recuperación de información o matemáticas o ajedrez. Y lo hacemos a 20 vatios de potencia para el cerebro, en relación con, por ejemplo, 100.000 vatios para una computadora que realiza una tarea muy especializada como el ajedrez. Por lo tanto, estamos a la vanguardia tanto en la categoría de energía como en la versatilidad y el pensamiento listo para usar. Además, la ley de Moore está llegando a un punto crítico, mientras que la biotecnología está pasando por un crecimiento súper-exponencial, donde está mejorando en factores de 10 por año en costo/beneficio.

Actualmente, las computadoras tienen una unidad de procesamiento central (CPU), a menudo acompañada de chips especializados para tareas particulares, como una unidad de procesamiento gráfico (GPU). ¿Alguna vez podría una computadora tener una NPU o unidad de procesamiento neuronal, un poco de materia cerebral conectada a ella?

Sí, podría. Los sistemas híbridos, como los humanos que usan teléfonos inteligentes, son muy valiosos, porque hay tareas especializadas en las que las computadoras son muy buenas, como la recuperación y las matemáticas. Aunque incluso eso podría cambiar. Por ejemplo, ahora hay un gran esfuerzo para almacenar información en el ADN. Se trata de un millón de veces más densidad que el silicio actual u otros medios de almacenamiento inorgánico. Es posible que en el futuro sea posible que los sistemas biológicos sean mejores que los sistemas inorgánicos o incluso los sistemas híbridos.

¿De qué tamaño deberíamos pensar si los cerebros de laboratorio merecen derechos?

Todas estas cosas en algún momento serán capaces de todo tipo de pensamiento avanzado. Creo que hacer experimentos con inteligencia artificial similar a la humana tampoco sería ético. Existe esta tendencia creciente de los científicos de la computación de querer hacerlos de propósito general. Incluso si son lo que podríamos llamar desafíos intelectuales, tendrían algunos derechos. Es posible que deseemos formas de hacerles preguntas, como en una prueba de Turing, pero en este caso, para asegurarnos de que no estamos haciendo algo que pueda causar dolor o ansiedad.

¿Alguna vez nos convertiremos en algo que se llama a sí mismo una nueva especie? ¿Y podría haber ramas del árbol de especies?

Es un poco difícil predecir si nos dirigiremos hacia un monocultivo o hacia una gran diversidad. Incluso si avanzamos hacia una gran diversidad, aún podrían ser intercambiables. Miras a los perros, por ejemplo. Muy alta diversidad, pero en principio, cualquier raza de perro puede aparearse con cualquier otro perro y producir cachorros híbridos. Mi suposición es que iremos hacia una mayor diversidad y una mayor interoperabilidad. Creo que esa es una tendencia. Queremos que todos nuestros sistemas interactúen. Si miras en las grandes ciudades, obtienes cada vez más la capacidad de unir idiomas, de unir culturas. Creo que eso también será cierto para las especies.

¿Crees que tu mayor contribución a la humanidad será algo que hayas hecho o algo que todavía no hayas hecho?

Bueno, espero que sea algo que todavía tengo que hacer. Creo que ahora me estoy poniendo al día después de 63 años de educación. La reversión del envejecimiento es algo que nos permitirá a mí y a muchos de mis colegas mucho más tiempo para hacer muchas más contribuciones, por lo que podría considerar una contribución de meta-nivel, si podemos lograrlo. El tipo de cosas que estamos haciendo con el cerebro y las nuevas formas de computación podrían volver a ser una meta. En otras palabras, si podemos pensar de nuevas maneras o escalar nuevas formas de inteligencia, eso nos llevaría a un conjunto completamente nuevo de tecnologías habilitantes.

VÍDEO DESTACADO: No envejecer es ya posible

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