Cíborg de célula

El objetivo de la biología sintética es crear células capaces de desempeñar nuevas funciones. Existen básicamente dos enfoques para conseguirlo. Uno consiste en tomar una célula bacteriana viva y remodelar su ADN con nuevos genes que le confieran nuevas funciones. El otro consiste en crear una célula artificial a partir de cero, con una membrana sintética y biomoléculas.

El primer enfoque, una célula viva modificada por ingeniería genética, tiene una gran flexibilidad, pero también es capaz de reproducirse, lo que puede no ser deseable. Una célula completamente artificial no puede reproducirse, pero es más simple de lo que sería deseable y solo es capaz de realizar una gama limitada de tareas.

Un equipo integrado, entre otros, por Cheemeng Tan y Luis Contreras-Llano, ambos de la Universidad de California en Davis, Estados Unidos, ha adoptado un tercer enfoque. Los investigadores tomaron células bacterianas vivas y les incorporaron las unidades básicas de un polímero artificial. Una vez dentro de cada célula, el polímero se reticuló en una matriz de hidrogel mediante exposición a luz ultravioleta. Las células así tratadas pasaron a ser cíborgs de célula y de material artificial, o "células cíborg" dicho de modo simplificado. Estos cíborgs pueden mantener su actividad biológica pero no reproducirse.

En resumen, las células cíborg son programables, no se dividen (reproducen), conservan actividades celulares esenciales y adquieren capacidades que en su estado exclusivamente biológico no poseían.

El equipo de Tan y Contreras-Llano constató que las células cíborg son más resistentes a agresiones ambientales que matarían a las células normales, como la exposición al peróxido de hidrógeno, el ataque con antibióticos o estar en un medio con un pH elevado.

Estos científicos también lograron modificar las células cíborg de tal modo que estas consiguieron atacar con éxito células cancerosas cultivadas en el laboratorio.

Recreación artística de los nuevos cíborgs de célula y material artificial. (Ilustración: Cheemeng Tan / UC Davis)

El equipo sigue investigando cómo crear y controlar diversas clases de células cíborg del mejor modo posible en cada caso, y los efectos de los distintos materiales incorporados a las células. También esperan explorar su uso en una amplia gama de aplicaciones, desde afrontar retos medioambientales hasta diagnosticar y tratar enfermedades.

Tan, Contreras-Llano y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus cíborgs de célula y material artificial en la revista académica Advanced Science, bajo el título “Engineering Cyborg Bacteria Through Intracellular Hydrogelation”. (Fuente: NCYT de Amazings)