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Científicos crearon una célula sintética que se reproduce igual que una viva

Ciencia tecnología e innovación El Comercio 13 de abril de 2021
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Siete genes claves para una óptima división celular fueron añadidos a la célula artificial. Foto: Pixabay

La división celular permite que una célula inicial se multiplique. Debido a ese proceso se produce el crecimiento de los seres vivos. Pero en un momento, este proceso se detiene y las células empiezan con su proceso de envejecimiento.

Las células viejas se deterioran y mueren. Por eso a la ciencia le interesa replicar células de forma artificial, para evitar ese deterioro. Con esta tecnología se podrían producir alimentos, medicamentos, combustibles y detectar ciertos tipos de enfermedades.

Científicos estadounidenses del Instituto J. Craig Venter (JCVI), del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y del Centro de Bits y Átomos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) crearon por primera vez un organismo sintético unicelular, que se divide y se multiplica como si fuera una célula viva.

La célula artificial conseguida tiene menos de 500 genes, toda una proeza tecnológica. El logro, sin embargo, es limitado. El genetista Tomás Pico recuerda que una célula humana tiene alrededor de 30 000 genes y la de una bacteria, 4 000.

Hace cinco años, el grupo de científicos mencionado había creado en un laboratorio un organismo sintético unicelular que, con solo 473 genes, era la célula artificial más simple jamás conocida. Se lo denominó JCVI-syn3.0.

Sin embargo, este organismo parecido a una bacteria se comportaba de manera extraña al crecer y dividirse, pro­duciendo células con formas y tamaños disímiles.

La nueva investigación ha perfeccionado ese primer resultado: identificó siete genes que se pueden agregar a la ­primera célula sintética y consiguió que esta se divida de manera uniforme.

En el nuevo desarrollo, los investigadores añadieron 19 genes a aquella célula sintética original, incluidos los siete necesarios para la división celular normal, y obtuvieron la variante actual: JCVI-syn3A.

Identificar los siete genes adicionales tomó años. Se necesitaron docenas de cepas variantes añadiendo y eliminando genes de forma sistemática, para ver cómo esos cambios genéticos afectaban al crecimiento y a la división celular.

Medir las transformaciones resultantes bajo un microscopio fue otro desafío, porque las células tenían que estar vivas para su observación. Usar microscopios potentes para mirar células muertas es relativamente fácil. Obtener imágenes de células vivas es más difícil.

Mantener estas células en su lugar bajo un microscopio fue, asimismo, particularmente retador, porque son muy pequeñas y delicadas: 100 o más caben dentro de una sola bacteria E. coli. Pequeñas fuerzas pueden destrozarlas.

Para resolver este problema, los investigadores diseñaron una especie de miniacuario, en el que las células podían mantenerse alimentadas bajo un microscopio óptico. El resultado fue un video que mostraba las células sintéticas creciendo y dividiéndose.

Estas imágenes permitieron a los investigadores observar cómo sus manipulaciones genéticas afectaban al crecimiento y a la división celular. Si la eliminación de un gen interrumpía el proceso, lo apartaban y probaban con otro.

La identificación de estos genes es un paso importante hacia la ingeniería de células sintéticas que hacen cosas útiles, advierten los investigadores. Desde inicios de la década del 2000, diversos laboratorios trabajan en el desarrollo de estas estructuras.

Fue apenas en el 2018 cuando los científicos de las Universidad de California San Diego crearon lo más cercano a una célula artificial. Su principal objetivo es desarrollarlas para la administración de fármacos específicos, que no alteren significativamente al metabolismo y que sean rápidamente sintetizados por el organismo humano.

Publicado originalmente por ElComercio.com

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