Un metabolismo que la naturaleza no tiene
Aquí viene la parte realmente novedosa. La vía que han diseñado, bautizada como Ruta del Formato Reductivo o ReForm, no existe en ningún organismo conocido. No es que hayan “copiado” un metabolismo de una bacteria rara, sino que lo han diseñado desde cero con enzimas modificadas para hacer reacciones que nunca se habían visto en biología.
Para llegar hasta ahí, el equipo usó biología sintética sin células. Simplificando, sacan la “maquinaria interna” de las células, la ponen en un tubo de ensayo y trabajan con ella como quien usa el motor de un coche fuera de la carrocería. Esto les permitió probar de forma acelerada 66 enzimas distintas y más de 3.000 variantes hasta encontrar cinco que encajaran como piezas de un engranaje nuevo.
El resultado es una vía de seis pasos que funciona completamente fuera de células vivas, lo que da un control muy fino sobre la cantidad de cada enzima, los cofactores y las condiciones de reacción. Algo que dentro de un microbio es mucho más difícil de ajustar.
Además, ReForm no solo trabaja con formato. Los autores muestran que también puede aceptar otros insumos de un solo átomo de carbono, como formaldehído o metanol, e incluso formato producido a partir de CO2 mediante electrólisis.
¿Por qué es importante para el clima y la economía verde?
La idea de fondo encaja con un reto que ya nadie discute. Hay demasiado CO2 en la atmósfera y no basta con frenarlo un poco. Hacen falta soluciones que permitan capturarlo y reutilizarlo. Como resume Ashty Karim, uno de los responsables del estudio, necesitamos nuevas rutas para una fabricación con balance de carbono negativo, es decir, procesos que retiren CO2 en lugar de emitirlo.
Aquí es donde un metabolismo sintético como ReForm puede marcar la diferencia. Por un lado, aprovecha la electricidad renovable para transformar CO2 en formato y, por otro, usa enzimas diseñadas para convertir ese formato en moléculas de alto valor. En vez de depender únicamente de cultivos o bosques, se abre la puerta a “biorrefinerías” que trabajen directamente con carbono residual.
En el día a día, eso podría traducirse, a medio y largo plazo, en combustibles más limpios para transporte pesado, materiales plásticos menos dependientes del petróleo o ingredientes para alimentos y cosmética con una huella de carbono mucho menor. No es poca cosa.
Lo que todavía falta por resolver
Conviene, aun así, mantener los pies en el suelo. Lo que han conseguido estos grupos es una prueba de concepto en condiciones de laboratorio. ReForm funciona en tubos de ensayo, con enzimas purificadas y un control muy cuidadoso del entorno. Falta escalar el sistema, abaratar la producción de enzimas, integrar la etapa electroquímica que convierte CO2 en formato y demostrar que todo puede operar de forma estable durante largos periodos.
Los propios autores insisten en que este trabajo abre una vía, pero no es la solución completa. A partir de aquí quieren optimizar la ruta para que sea más rápida y eficiente, y usar las mismas herramientas para diseñar otras vías sintéticas que combinen química y biología. En el fondo, el objetivo es claro: que el CO2 deje de ser solo un residuo problemático y se convierta en una materia prima más de la economía circular del carbono.
Mientras tanto, este tipo de avances marca el rumbo de la biotecnología climática. Nos recuerda que, además de reducir emisiones, también podemos rediseñar la forma en que fabricamos energía, plásticos y productos del día a día para que, algún día, todo lo que necesitemos salga de una combinación de CO2 capturado y energías renovables.
El estudio original que describe la vía ReForm y sus resultados se ha publicado en la revista Nature Chemical Engineering.
