La Escherichia coli, más conocida como E. coli, es una de las pocas bacterias popularmente conocidas con nombre y patronímico.

La razón no es muy positiva: E. coli es un peña diverso de bacterias que normalmente viven en los intestinos humanos y animales, y algunos tipos pueden crispar gravemente a las personas.

Es por eso que, desafortunadamente, aparece con cierta frecuencia en los medios.

Pero no todas las E. coli son iguales.

“Algunos miembros de la tribu E. coli le han donado mala triunfo al peña”, señaló el escritor Carl Zimmer, autor de “Microcosmo: E. coli y la nueva ciencia de la vida” (2008).

No obstante, muchas de las que hacen parte de nuestra microbiota del tracto gastrointestinal son esenciales para el funcionamiento correcto del proceso digestivo, y por otra parte participan en la producción de las vitaminas B y K.

Más que eso, algunos científicos afirman que E. coli nos ha donado la respuesta al secreto de la vida misma.

“Nos ha ayudado a entender quiénes somos”, señaló Zimmer.

Y es que fuera de los intestinos, durante más de un siglo y medio, su rol ha sido sorprendentemente honorable.

Esa microbio tan popular tiene un historial extraordinario, pues ha sido esencia en descubrimientos científicos tan cruciales como los fundamentos de la vida.

Fue uno de los primero organismos de los que se obtuvo la secuencia de su código hereditario, profundizando nuestra comprensión del ADN, y por ende incrementando nuestro conocimiento sobre cómo funcionamos.

Muchas de las propiedades genéticas que gobiernan a la microbio son válidas para nosotros y varios otros animales.

El irrefutable Jacques Monod lo resumió diciendo: “Lo que es válido para el E. coli es válido para el elefante”.

Conocimientos en la microbiología, la genética molecular y la bioquímica han sido posibles gracias al E. coli, incluyendo cómo se replica el ADN, cómo los genes crean proteínas y cómo las bacterias comparten material hereditario entre sí, una de las principales causas de resistor a los antibióticos.

En biotecnología ha sido esencia para múltiples hallazgos.

Uno de los más recientes involucraba E. coli diseñada genéticamente para que tras consumir una molécula derivada del plástico produjera paracetamol.

El autor de esa nueva modo de utilizar los residuos plásticos fue Stephen Wallace, de la Universidad de Edimburgo, quien le dijo a Zoe Corbyn de la BBC que eligió automáticamente esa microbio, pues ciertas cepas que no son patógenas se utilizan ampliamente en laboratorios para probar si poco puede funcionar.

La E. coli es el principal “heroína de batalla” del campo, señaló el perito en biotecnología química, quien además la ha modificado genéticamente en el laboratorio para convertir los desechos plásticos en sabor a vainica y los desechos de las alcantarillas en perfume.

Un heroína de batalla es un organismo maniquí que se utiliza frecuente y consistentemente en los laboratorios.

Otros organismos maniquí conocidos son los ratones, las moscas de la fruta y la fermento de panadería.

La fermento, al igual que la E. coli, además ha sido una utensilio invaluable en biotecnología, tanto en el laboratorio como a nivel industrial, pero tiene una estructura celular más compleja y diferentes aplicaciones.

“Si quieres demostrar que poco es posible con la biología, E. coli es el primer paso natural”, afirma Wallace.

El uso del microbio no se limita al laboratorio.

Industrialmente, tanques de E. coli genéticamente modificados funcionan como fábricas vivientes que producen diversos productos, desde fármacos hasta diversas sustancias químicas de colchoneta para la fabricación de combustibles y disolventes.

Pero ¿cómo llegó la E. coli a convertirse en un pilar de la ciencia?

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El organismo predilecto

El predominio de E. coli se debe a su papel como organismo maniquí para comprender los principios biológicos generales, explica Thomas Silhavy, profesor de biólogo molecular en la Universidad de Princeton, que ha estado realizando estudios en la microbio durante unos 50 abriles y ha documentado su historia.

La E. coli fue aislada por primera vez en 1885 por el pediatra ario Theodor Escherich, quien estudiaba la microbiota intestinal pueril.

Conveniente a su rápido crecimiento y su comprensible manejo, los científicos comenzaron a utilizarla para estudiar la biología bacteriana básica.

Luego, en la lapso de 1940, fue catapultada al estrellato, cuenta Silhavy.

Se utilizó una cepa de E. coli no patógena (K-12) para demostrar que las bacterias no solo se dividían, sino que podían sufrir “sexo bacteriano”, donde comparten y recombinan genes para obtener nuevas características.

Fue un descubrimiento histórico y E. coli se convirtió en el “organismo predilecto de todos”, afirma.

Después, E. coli desempeñó un papel central en muchos más descubrimientos e hitos en genética y biología molecular.

Se utilizó para ayudar a descifrar el código hereditario, y en la lapso de 1970 se convirtió en el primer organismo modificado genéticamente al insertarle ADN extraño, sentando las bases de la biotecnología moderna.

Todavía solucionó un problema con la producción de insulina.

La insulina de manada bóvido y porcino se había utilizado para tratar la diabetes, pero causaba reacciones alérgicas en algunos pacientes.

Pero en 1978 se creó la primera insulina humana sintética, y se produjo utilizando E. coli, un gran avance.

En 1997, se convirtió en uno de los primeros organismos en tener su genoma completo secuenciado, lo que facilitó su comprensión y manipulación.

Varias formas de E. coli han sido modificadas para el beneficio de la humanidad.

La microbio se ha replicando en decenas de miles de institutos científicos en todo el mundo.

Es usada como una microfábrica: con las instrucciones correctas, puede ser modificada para producir rápidamente cientos de genes de proteínas específicas.

Adicionalmente, es comprensible de cultivar, no requiere mucha energía ni demanda condiciones de vida sofisticadas.

Y poco más es crucial para los científicos: puede ser modificada con facilidad y replicada rápidamente.

Como resultado, la microbio ha sido usada en la producción de antibióticos, vacunas y muchas otras terapias.

Adam Feist, profesor de la Universidad de California en San Diego que desarrolla microbios para aplicaciones industriales, le explicó a la BBC por qué valora tanto este particular microbio.

Más allá del vasto conocimiento acumulado sobre su genética y las herramientas que facilitan su ingeniería, la microbio crece rápida y predeciblemente en una amplia variedad de sustratos.

No es tan quisquillosa como otras, puede congelarse y revivirse sin problemas, y es excepcionalmente buena para mantener ADN extraño.

“Cuanto más trabajo con más microorganismos, más aprecio lo robusta que es la E. coli”, afirma.

No es el único.

Sin bloqueo, algunos se preguntan si el predominio de E. coli podría estar impidiendo encontrar las mejores soluciones biotecnológicas para nuestros problemas.

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¿Otras mejores?

Paul Jensen, bacteriólogo e ingeniero de la Universidad de Michigan que estudia las bacterias que viven en nuestra boca, analizo recientemente cuán poco estudiadas han sido la mayoría de las otras bacterias en comparación con E. coli.

Su punto es que, si correctamente cada vez descubrimos más cosas notables que se pueden hacer con E. coli, podría activo otros microbios que hagan lo mismo de forma natural (y mejor) que no están recibiendo atención y nos estamos perdiendo sus beneficios porque no se los indagación ni se los estudia.

La bioprospección en vertederos, por ejemplo, podría revelar microbios que han empezado a consumir no solo plástico, sino todo tipo de residuos, afirma.

Y podría activo bacterias que realizan actividades que ni siquiera hemos imaginado.

“Estamos tan metidos en el tema de E. coli que no investigamos lo suficiente”, afirma.

Hay algunas alternativas en las que se está trabajando para aumentar las opciones, entre ellas Vibrio natriegens (V. nat), que ha comenzado a cobrar atención como un potencial competidor de E. coli.

V. nat fue aislada por primera vez en un pantanal repajolero en el estado de Georgia, Estados Unidos, en la lapso de 1960, pero permaneció en gran medida ignorada en las colecciones de cultivos y congeladores hasta mediados de la lapso de 2010, cuando fue reconocida por su tasa de crecimiento ultrarrápida (el doble que la de E. coli), lo que podría ser una delantera industrial significativa.

Todavía es mucho más competente a la hora de absorber ADN extraño, dice Buz Barstow, ingeniero biológico y ambiental de la Universidad de Cornell, que se cuenta entre quienes desarrollan el organismo, y dice que su capacidad en comparación con la de E. coli es como “tener lugar de un heroína a un automovil”.

El enfoque de Barstow en V. nat radica en su deseo de que los microbios se utilicen para acometer grandes desafíos de sostenibilidad, desde la producción de combustible para aviones a partir de dióxido de carbono y electricidad verde hasta la cuna de tierras raras.

“La E. coli no nos ayudará a conquistar ninguna de estas visiones. La V. natriegens sí podría”, afirma.

Este año, su laboratorio creó una empresa, Forage Evolution, que está trabajando en herramientas que facilitarán a los investigadores su diseño en el laboratorio.

Feist reconoce que V. nat ofrece propiedades atractivas, pero aún faltan las herramientas genéticas necesarias para un uso generalizado, y aún no ha demostrado su aptitud a gran escalera.

En eso y otros aspectos, E. coli le lleva delantera. Es quizás uno de los organismos más estudiados, tanto que algunos científicos dicen que sabemos más de ella que de nosotros mismos.

“Es difícil reemplazar a E. coli”, concluye Feist.