¿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 secuenciación del genoma humano. El virus era un bacteriófago PHI-X174 (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. La sintetización del virus PHI-X174 fue una tarea rápida: con la tecnología contemporánea, solo tomó dos semanas. La sintetización de otros virii ha tomado meses.
El proceso comienza con la síntesis de oligonucleótidos, que son pequeñas longitudes 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 fabricarlas automáticamente. El diseño de los oligonucleótidos para el virus Phi-X174 solo tomó aproximadamente ocho horas, FOLlowed por 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 los oligos artificiales. Usando PCR (reacción en cadena de la polimerasa), se crean muchas copias del cromosoma original, la mejor de las cuales se seleccionan usando otro ciclo de purificación de gel. Estas cadenas de nucleótidos se circularon a partir de sus formas cromosómicas lineales, que se vuelven infecciosas.
Los cromosomas infecciosos (VIRII) se trasplantan a una placa de agar que contiene bacterias para el consumo. En un día, ya se pueden encontrar restos reveladores de la actividad viral y la auto-replicación, lo que demuestra que la síntesis fue un éxito.
La síntesis de virus artificiales se ha discutido para aplicaciones 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.