¿Cómo pueden los científicos sintetizar artificialmente un virus?

El primer virus artificial del mundo fue sintetizado a fines de 2003 por un equipo de investigación dirigido por Craig Venter, quien también fue responsable de la primera secuencia del genoma humano. El virus era un bacteriófago Phi-X174 (comedor de bacterias) cuyo genoma tiene 5.000 pares de bases o nucleótidos. En comparación, el genoma humano tiene alrededor de 3 mil millones de pares de bases.

El virus de la polio, con 7.500 pares de bases, también se ha sintetizado desde cero. Sintetizar el virus Phi-X174 fue una tarea rápida: con la tecnología contemporánea, solo tomó dos semanas. Sintetizar otros virii ha llevado meses.

El proceso comienza con la síntesis de oligonucleótidos, que son pequeñas porciones de nucleótidos (ADN o ARN) con alrededor de veinte o menos pares de bases cada uno. Debido a que los biólogos ya han estado sintetizando oligonucleótidos durante años, existen máquinas de síntesis de ADN que son capaces de fabricarlos automáticamente. El diseño de los oligonucleótidos para el virus Phi-X174 solo tomó aproximadamente ocho horas, seguido de un proceso de síntesis de cuatro días.

El siguiente paso es la purificación de los oligonucleótidos por electroforesis en gel. Los oligos purificados se etiquetan con productos químicos especiales y se ensamblan secuencialmente, uno por uno, en un proceso llamado PCA (ensamblaje de ciclo de polimerasa). Después de 35 a 70 ciclos, se ha sintetizado un cromosoma completo hecho de oligos artificiales. Usando PCR (reacción en cadena de la polimerasa), se crean muchas copias del cromosoma original, la mejor de las cuales se selecciona utilizando otro ciclo de purificación en gel. Estas cadenas de nucleótidos se circulan luego de sus formas cromosómicas lineales, convirtiéndose en infecciosas.

Los cromosomas infecciosos (virii) se trasplantan luego a una placa de agar que contiene bacterias para consumo. En un día, ya se pueden encontrar restos reveladores de actividad viral y autorreplicación, lo que demuestra que la síntesis fue un éxito.

La síntesis de virus artificiales se ha discutido para aplicaciones tales como la reducción de la contaminación y el filtrado avanzado. Se pueden crear microbios especializados para consumir casi cualquier cosa. Por otro lado, siempre existe el riesgo de que una parte maliciosa use esta tecnología para crear un virus diseñado para una alta virulencia o letalidad contra los huéspedes humanos.