Un laboratorio farmacológico en una píldora

Un equipo internacional de científicos ha creado unas bolitas o pastillas de material biológico liofilizado que incluyen toda la maquinaria molecular necesaria para traducir el ADN en proteínas. Este llamativo sistema podría ser la base para una nueva manera de producir vacunas y otros fármacos, bajo demanda caso por caso.

Las píldoras, que contienen docenas de enzimas y otras sustancias complejas extraídas de células, pueden ser almacenadas durante un largo período de tiempo a temperatura ambiente. Tras la adición de agua y ADN liofilizado, las bolitas empiezan a producir proteínas codificadas por el ADN.

Tal como destaca el profesor James Collins, del Departamento de Ingeniería Biológica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y coautor del trabajo de investigación y desarrollo que ha permitido crear tan singulares pastillas, estas constituyen un sistema modular que puede ser programado para fabricar lo que necesitemos, en el propio lugar donde estén las pastillas, sin necesidad de acudir a un laboratorio.

Estas píldoras, de unos pocos milímetros de diámetro, podrían ser fácilmente llevadas por astronautas, soldados o personal sanitario desplazado a zonas remotas.

Collins y muchos otros científicos en el creciente campo de la biología sintética han modificado con anterioridad células a fin de capacitarlas para llevar a cabo muchas funciones que normalmente no pueden realizar, como producir fármacos o biocombustibles. A lo largo de los últimos años, Collins ha mostrado que las modificaciones de este tipo pueden también hacerse fuera de las células, extrayendo los componentes celulares necesarios y liofilizándolos sobre papel y otros materiales comunes.

Las diminutas píldoras liofilizadas incluyen toda la maquinaria molecular necesaria para traducir el ADN en proteínas. Y pueden formar la base para una producción práctica de vacunas y otros fármacos bajo demanda. (Imagen: Christine Daniloff/MIT. Ilustración del péptido antimicrobiano: Ymahn/Wikimedia Commons)

Los extractos consisten en unas pocas docenas de enzimas, ADN y ARN, así como ribosomas y otras máquinas moleculares que llevan a la transcripción y a otros procesos.

En el nuevo estudio, los extractos celulares son simplemente liofilizados y agrupados en píldoras, que permanecen estables durante al menos un año. Para activar la producción de proteínas, basta con añadir agua para rehidratarlas, junto con ADN liofilizado que codifica para la proteína de interés.

Otra aplicación que Collins desea lograr es integrar los comprimidos en “vendajes inteligentes” que detectarían una infección y empezarían entonces a producir el péptido antimicrobiano específico para tratarla.

Información adicional