Amarillismo y vida de silicio

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 4 de diciembre de 2016

"Representación de una forma
de vida basada en el silicio
y no en el carbono”, periódico ABC (http://bit.ly/2glTH9t)

En una mesa redonda en la Feria Internacional del Libro (FIL) de Guadalajara, el doctor Ruy Pérez Tamayo fustigó al periodismo científico, describiéndolo como “una cochinada, un Drácula” que deforma la ciencia hasta volverla irreconocible, y recomendó a los presentes que mejor leyeran los libros de “La ciencia para todos”, esa gran colección publicada por el Fondo de Cultura Económica cuyos 30 años se celebraban.

Aunque, luego de una bienintencionada pregunta de un servidor, reconoció que no todo el periodismo científico es malo, lo cierto es que mucho del que puede encontrarse en los medios está aquejado de un gran problema: la falta de rigor científico, producto de la falta de preparación especializada y también de conocimiento científico (no se puede escribir de deportes sin saber de deportes) en quienes lo ejercen. Esto lleva a la frecuente distorsión y exageración de las notas, y ocasionalmente a un franco amarillismo.

Caso reciente: el 25 de noviembre pasado la revista Science, una de las más importantes y reconocidas en el mundo de la ciencia, presentó un artículo de investigación que llamó la atención de los medios. El periódico español ABC publicó, ese mismo día, un titular sensacionalista: “Crean una forma de vida extravagante capaz de producir moléculas con silicio”, acompañado de una ilustración que muestra un organismo de color azul y aspecto inflable, con forma de hipopótamo, bebiendo agua (?) y descrito así en el pie de foto: “Representación de una forma de vida basada en el silicio y no en el carbono”.

Aun cuando, luego de un poco de contexto, el segundo párrafo de la nota informaba que “Investigadores del Instituto Tecnológico de California […] demuestran que es posible hacer que los seres vivos produzcan componentes de la vida extraños basados en el silicio”, no se podría culpar a un lector casual si pensara que Frances Arnold, líder del equipo de investigadores, y sus colegas, ¡habían logrado crear vida basada en silicio! O casi. Por desgracia, esto dista mucho de la verdad.

La idea de formas de vida basadas en silicio es un tema recurrente en la ciencia ficción desde hace muchas décadas. La razón es que el silicio tiene propiedades muy similares al carbono, elemento base de toda la química orgánica que forma a los seres vivos. Después de todo, se encuentra en la misma columna (grupo 14, antes IV A) de la tabla periódica de los elementos. Puede unirse a cuatro átomos simultáneamente y formar cadenas largas. Isaac Asimov, entre muchos otros, trató de imaginar en sus relatos formas de vida hechas de silicio. Pero lo cierto es que no hay evidencia de que existan, ni de que puedan existir. No podemos ni siquiera imaginar cómo sería un metabolismo completo basado en silicio, y quizá sea imposible. El tener propiedades químicas similares no quiere decir que un elemento pueda sustituir a otro en sistemas tan complejos como los que permiten la vida: algo similar ocurrió en diciembre de 2010, cuando la NASA anunció, en lo que resultó ser un fiasco monumental, haber hallado bacterias que tenían arsénico en vez de fósforo (ambos en el grupo 15, antes V A, de la tabla) en su ADN.

Entonces, ¿en qué consistió el descubrimiento, y por qué llamó la atención de los medios? Primero, algo de antecedentes: la química del carbono es fabulosa y variada, pero limitada. Se pueden fabricar moléculas orgánicas que contengan otros elementos, como el silicio –que es barato y abundante, pues forma el 30 por ciento de la corteza terrestre– que son muy útiles para muchos procesos de síntesis química (fabricar productos químicos) e industriales. Sin embargo, producir moléculas que contengan silicio unido a carbono es difícil y costoso: frecuentemente requiere como catalizadores (facilitadores de la reacción química) elementos caros como rodio, iridio y cobre.

Estructura del citocromo C

Por eso, Arnold y su equipo exploraron la posibilidad de lograr que las enzimas, los catalizadores naturales de las células, pudiesen formar dichos enlaces carbono-silicio. Partieron del abundante conocimiento que hoy se tiene sobre la estructura de las enzimas: moléculas gigantes formadas de aminoácidos, frecuentemente con algunos átomos metálicos añadidos. Seleccionaron como un candidato plausible a una proteína bien conocida, el citocromo C, que contiene un grupo hemo con un átomo de hierro (la hemoglobina que transporta el oxígeno en nuestra sangre también tiene un grupo hemo).

Explorando los citocromos C de distintas especies, encontraron que el de la bacteria Rhodothermus marinus, hallada en fuentes termales submarinas de Islandia, podía catalizar la reacción, aunque con baja eficiencia. Esto es posible porque las enzimas, aunque son altamente específicas, suelen tener de cualquier modo cierta “promiscuidad”, y llegan a catalizar, aunque no muy eficazmente, otras reacciones. Aplicando el conocimiento actual sobre ingeniería de proteínas, razonaron que si se modificaba cierto aminoácido de la enzima ésta podría catalizar la unión carbono-silicio con mayor eficacia. Entonces aplicaron otro un método conocido como “evolución dirigida” para generar, en bacterias Eschericia coli (el caballito de batalla de los biólogos moleculares) a las que se introdujo el gen del citocromo de R. marinus, numerosas variantes de la enzima, y luego seleccionaron la más eficiente.

Catálisis enzimática
de enlaces carbono-silicio
(revista Science,
http://bit.ly/2glSpes)

¿El resultado? Un citocromo C modificado que puede unir átomos de carbono y silicio con una eficiencia hasta 15 veces mayor que los mejores catalizadores de laboratorio, y lo puede hacer en un tubo de ensayo o dentro de células de E. coli vivas.

¿Significa esto que vamos a producir vida basada en silicio? Para nada. Pero sí significa que, gracias a la manipulación de los mecanismos celulares refinados por la evolución, podemos llegar a generar nuevos catalizadores, y nuevos procesos químicos, que nos permitan “explorar un espacio” de reacciones y compuestos químicos novedosos que seguramente resultarán utilísimos para la química, la ciencia de materiales, la farmacología y la industria en general.

Es entendible que los medios, siempre necesitados de más público, se enfocaran al aspecto de la vida de silicio. Es imperdonable que algunos medios, notoriamente en español –ABC, y en México el suplemento Investigación y desarrollo, que normalmente publica notas de calidad, pero que en esta ocasión reprodujo tal cual el artículo de ABC– hayan llevado la nota al extremo del amarillismo. Después de todo, aunque otros medios en el mundo también tuvieron titulares exagerados, como “¿Un paso hacia la vida de silicio?”, en Air & Space, otros fueron mucho más sensatos: “Consiguen por primera vez que el carbono y el silicio se unan en células vivas”, en Omicrono.com (aunque anteriormente la misma nota llevaba el título “Crean en laboratorio vida basada en el silicio unido al carbono”), o “Científicos diseñan organismo que forman enlaces químicos que no se hallan en la naturaleza”, en Science now, de Los Angeles Times.

En fin: aunque también exagera un poco, Pérez Tamayo ­–cuyo nombre lleva un importante premio a libros de divulgación científica patrocinado por el FCE– tiene razón. Urge mejorar los estándares del periodismo científico. En México y en el mundo. Sólo así podrán reflejar, sin exageraciones, los fascinantes avances que la ciencia contemporánea nos ofrece constantemente.
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Contacto: mbonfil@unam.mx

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