E. coli se usa desde hace décadas en investigación y producción industrial de insulina, combustibles y otros compuestos, gracias a su genética bien estudiada, rápido crecimiento y bajo costo.
Por: Katherine Ardila
Una nueva forma de utilizar los residuos plásticos ha generado revuelo recientemente. Según la BBC News, científicos han modificado genéticamente una bacteria común, la Escherichia coli (E. coli), para que sea capaz de consumir una molécula derivada del plástico y transformarla en paracetamol, un analgésico de uso cotidiano.
Este avance es un ejemplo más de la versatilidad de este microbio, que ha pasado de ser conocido como un patógeno a convertirse en un pilar de la biotecnología moderna.
El profesor Stephen Wallace, de la Universidad de Edimburgo, es el responsable de este logro. Él eligió la E. coli para su investigación porque, más allá de su reputación como bacteria que puede causar enfermedades, existen cepas no patógenas que son ampliamente utilizadas en laboratorios de todo el mundo.
"Si quieres demostrar que algo es posible con la biología, E. coli es el primer paso natural", afirma el profesor Wallace, quien también la ha modificado para convertir desechos plásticos en sabor a vainilla y residuos de alcantarillas en perfume.
La E. coli es el principal "caballo de batalla" del campo, no solo en la investigación básica sino también a nivel industrial, donde tanques de estas bacterias genéticamente modificadas funcionan como fábricas vivientes para producir desde insulina hasta combustibles.
Esta bacteria, se encuentra en los intestinos de los humanos y los animales, y es posiblemente sea conocida como un microbio que enferma.
¿Qué hace especial a la E. coli?El predominio de la E. coli en la ciencia se debe a su papel como organismo modelo para comprender principios biológicos generales, explica Thomas Silhavy, profesor de biología molecular en la Universidad de Princeton. Su momento crucial llegó en la década de 1940 por "serendipia", cuando se usó una cepa no patógena para demostrar que las bacterias pueden experimentar una forma de "sexo bacteriano", intercambiando genes.
Este descubrimiento le llevó a la fama científica. Posteriormente, fue central para descifrar el código genético, se convirtió en el primer organismo modificado genéticamente en los años 70 y fue clave para la producción de la primera insulina humana sintética en 1978, solucionando el problema de las alergias a la insulina animal.
Adam Feist, profesor de la Universidad de California en San Diego, destaca el vasto conocimiento acumulado sobre su genética, su crecimiento rápido y predecible, y su facilidad de manejo. "Cuanto más trabajo con más microorganismos, más aprecio lo robusta que es la E. coli", afirma. Cynthia Collins, de Ginkgo Bioworks, añade que "Es muy económico; se puede extraer una gran cantidad", señalando que incluso se puede generar tolerancia si el producto que fabrica es tóxico para sus propias células.
¿Está la E. coli limitando la exploración de alternativas?A pesar de su utilidad, algunos investigadores se preguntan si la dependencia excesiva de la E. coli podría estar impidiéndonos encontrar soluciones biotecnológicas aún mejores.
Paul Jensen, de la Universidad de Michigan, argumenta que mientras se invierte mucho en ingeniería extensa de E. coli, podría haber otros microbios que realicen las mismas tareas de forma natural y más eficiente. "Estamos tan metidos en el tema de E. coli que no investigamos lo suficiente", afirma, sugiriendo que la bioprospección en entornos como vertederos podría revelar microbios con capacidades insospechadas.
El surgimiento de un potencial competidorEntre las alternativas que están ganando atención se encuentra Vibrio natriegens (V. nat), una bacteria aislada en un pantano salado que posee una tasa de crecimiento ultrarrápida, el doble que la de E. coli.
Buz Barstow, de la Universidad de Cornell, que está desarrollando este organismo, compara su capacidad con la de E. coli como "pasar de un caballo a un coche". Su laboratorio creó una empresa para facilitar el diseño de V. nat en el laboratorio, con la visión de abordar grandes desafíos de sostenibilidad.
"En resumen, la E. coli no nos ayudará a lograr ninguna de estas visiones. La V. natriegens sí podría", afirma el Dr. Barstow. No obstante, el profesor Feist señala que a V. nat aún le faltan las herramientas genéticas para un uso generalizado y no ha demostrado su eficacia a gran escala, concluyendo que "Es difícil reemplazar a E. coli".