Programan células humanas para almacenar sus historias en su ADN

Se ha ideado una forma de registrar en el ADN de células humanas los acontecimientos biológicos principales vividos por estas, de tal modo que, mediante la secuenciación del ADN y el equipamiento lector adecuado, sea posible recuperar “recuerdos” de eventos pasados, como por ejemplo la inflamación.

Este sistema de almacenamiento de memoria analógico, el primero que puede registrar la duración y/o la intensidad de sucesos en células humanas, podría también ayudar a los científicos a estudiar cómo las células proceden a diferenciarse en varios tejidos durante el desarrollo embrionario, cómo experimentan las condiciones ambientales y cómo llevan a cabo cambios genéticos que llevan a ciertas enfermedades.

Muchos científicos han ideado formas de registrar información digital en células vivas. Usando unas enzimas llamadas recombinasas, programan células para que volteen secciones de su ADN cuando ocurre un suceso en particular, como la exposición a una sustancia en particular. Sin embargo, ese método revela solo si el suceso ocurrió, no cuánta exposición hubo o cuánto duró.

Previamente se diseñaron formas de registrar esa clase de información analógica en bacterias, pero hasta ahora nadie lo había logrado en células humanas.

El nuevo enfoque del equipo de Timothy Lu, Samuel Perli y Cheryl Cui, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, está basado en el sistema CRISPR de edición de genomas, que consta de una enzima llamada Cas9, la cual corta el ADN, y una pequeña hebra de ARN que guía la enzima hasta la ubicación específica deseada del genoma, en la cual debe hacer su corte.

Unos ingenieros biológicos del MIT han ideado un sistema de almacenamiento de memoria ilustrado aquí de modo artístico como un medidor integrado en el ADN, que está registrando la actividad de una vía de señalización en una célula humana. (Imagen: cortesía de los investigadores)

CRISPR se usa ampliamente para la edición genética, pero el equipo del MIT decidió adaptarlo para el almacenamiento de memoria.

Actualmente la técnica se utiliza principalmente para estudios de células, tejidos u órganos humanos modificados. Programando las células para registrar múltiples eventos, los científicos podrían usar este sistema para monitorizar procesos de inflamación, de infección, o de progresión del cáncer. Podría también ser útil para rastrear cómo se especializan las células dando forma a los diversos tejidos durante el desarrollo de los animales, de embriones a adultos.

Con esta tecnología es factible disponer de diferentes memorias que estén registrando las exposiciones ante diferentes señales, y así poder ver que cada una de esas señales fue recibida por la célula durante un tiempo determinado o con una determinada intensidad. Ello permitiría conocer mucho más detalladamente los pasos exactos que se dan durante el desarrollo.

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