Desarrollan primera célula artificial que podría transformar la medicina

Un avance en biología sintética ha permitido la creación de una célula artificial, que podría inaugurar una nueva era de organismos diseñados a medida y funcionar como máquinas vivas, informó la cadena CNN.

La bióloga sintética y profesora de la Universidad de Minnesota, Kit Adámala, junto a su equipo, construyó esta célula ensamblando químicamente sus componentes no vivos uno a uno.

Este prototipo, aunque limitado en sus capacidades, podría ayudar a comprender mejor los orígenes de la vida y, en el futuro, programarse para enfrentar algunos de los mayores retos biológicos a nivel mundial.

La célula creada no pertenece ni al reino vegetal ni animal, pero se asemeja a una bacteria simple.

Adámala explicó: "Conozco la lista completa de los componentes de esta célula, sé con exactitud qué sustancias químicas y moléculas contiene y en qué concentración. Es una célula completamente definida, lo que significa que podemos diseñarla".

Durante décadas, los científicos han modificado genéticamente células naturales para resolver problemas humanos, como insertar genes humanos de insulina en bacterias Escherichia coli para producir insulina para tratar la diabetes.

Los investigadores consideran que las células sintéticas representan el siguiente paso en esta área, con potencial para desarrollar nuevos tratamientos contra el cáncer, crear métodos inéditos para capturar carbono o fabricar diversas sustancias químicas.

Las células son la base de la vida, pero su complejidad es enorme. El cuerpo humano contiene aproximadamente 37 billones de células, más que el número de estrellas en el cielo, y aún se desconoce con precisión cómo funcionan todas las variedades celulares o cuáles son sus componentes completos.

Yuval Elani, quien no participó en el estudio, señaló que la célula artificial desarrollada por Adámala y su equipo no representa "vida creada en laboratorio".

Adámala bautizó a su creación como "SpudsCell", en tono de broma, para evitar que la célula lleve su nombre. El nombre es un juego de palabras con "Sputnik 1", el satélite soviético que marcó el inicio de la era espacial en los años cincuenta.

La investigadora afirmó: "Esperamos estar realmente al comienzo de la era del bioeconomía, al proporcionar tecnología que permita a las personas diseñar la biología".

El miércoles, Adámala y sus colegas publicaron un artículo científico que detalla el funcionamiento de SpudsCell, aunque aún no ha sido revisado por pares ni publicado en una revista científica formal.

La autora indicó que enviará el estudio para su publicación durante esta semana.

Junto con los científicos Drew Endy y Jan Jedrzejczyk, y el empresario en biotecnología Chris Rajio, Adámala fundó la organización sin fines de lucro "Bio Tech", cuyo objetivo es ampliar las capacidades de la célula sintética y ponerla a disposición de investigadores a nivel global.

SpudsCell está compuesta por entre 150 y 200 moléculas y puede alimentarse, crecer y dividirse durante hasta cinco generaciones, según Adámala. Sin embargo, es mucho menos compleja que una célula biológica natural, que contiene millones o incluso miles de millones de moléculas.

La científica describió la célula como "un organismo muy frágil que actualmente solo puede consumir alimento y, en ocasiones, producir una célula hija".

Cada generación de la célula requiere alimentación y tarda alrededor de 12 horas en dividirse a una temperatura de 30 grados Celsius. En comparación, la bacteria Escherichia coli se divide cada 30 minutos.

El genoma de esta célula artificial es considerablemente más pequeño que el de las células naturales, con 90 mil pares de bases, mientras que el genoma bacteriano contiene cerca de 4,6 millones de pares de bases.

Aunque SpudsCell puede dividirse como una célula natural, utiliza un mecanismo completamente distinto. Las células naturales dependen del citoesqueleto, un andamiaje interno que la célula artificial no posee.

En cambio, la célula sintética produce proteínas que se acumulan en la membrana externa, provocando la división del membrana.

Además, SpudsCell no puede fabricar sus propios ribosomas, que son esenciales para la producción de proteínas en células naturales, por lo que depende de ribosomas obtenidos de bacterias Escherichia coli durante la alimentación.

Adámala explicó: "Esto es solo el comienzo. Es una plataforma básica sobre la que esperamos construir más, y eso es importante porque ahora tenemos una idea razonable de cómo desarrollarla".

Elani agregó que, aunque la célula artificial no replica completamente a la natural, esto no es necesariamente un defecto.

Otros expertos que no participaron en la investigación calificaron este avance como un progreso científico relevante.

¿Puede considerarse vida esta célula artificial?

Los investigadores destacaron que uno de los logros más importantes de este trabajo fue demostrar que las células sintéticas están sujetas a fuerzas de selección natural, el proceso que hace que ciertas características sean más comunes o raras con el tiempo.

Cuando el equipo introdujo una modificación genética que aumentaba la producción de una proteína de crecimiento, las células con esta alteración crecieron y se dividieron más rápido.

No obstante, dado que este cambio fue insertado deliberadamente y no surgió de una mutación genética aleatoria, no puede decirse que SpudsCell "evolucione" en el sentido biológico del término.

Drew Endy, profesor asociado de ingeniería biológica en la Universidad de Stanford y uno de los fundadores de Bio Tech, señaló que SpudsCell no puede considerarse vida verdadera.

Comentó: "No entendemos la vida completamente, estamos lejos de ello. Tampoco tenemos control absoluto sobre la materia para crear lo que queremos. Puedo decir que Kit construyó una célula, pero no creo que haya creado vida".

Agregó: "Incluso los físicos no comprenden todos los secretos de la gravedad, pero los ingenieros pueden construir puentes".

Endy indicó que, en su forma actual, SpudsCell no representa ningún riesgo para la bioseguridad y no puede utilizarse, por ejemplo, para fabricar armas biológicas.