Crean científicos la primera célula sintética que es capaz de crecer y reproducirse

Un equipo de científicos estadounidenses, logró crear una célula sintética que tiene la capacidad de completar un ciclo vital, además de crecer, así como de replicar su material genético, puede alimentarse y dividirse, siendo este un avance, precisa la Agencia de Noticias EFE, que podría trazar un camino hacia nuevas posibilidades tanto en la medicina, la producción de materiales y la industria química.

Este hito es forma parte del proyecto, conocido como SpudCell, fue desarrollado por los profesores Kate Adamala y Aaron Engelhart y sus equipos de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Minnesota, informó la institución educativa.

En comunicado publicado en el sitio web de la Universidad de Minnesota, señala que “aunque muchos de los misterios de la vida siguen sin resolverse, cualquier biólogo puede describir los procesos básicos que realiza un organismo vivo, los cuales incluyen el uso de energía, la reproducción, el crecimiento y el desarrollo”, por lo que añade, “si bien estas características se pueden replicar de forma aislada en un laboratorio, la idea de un organismo biológico completamente sintético ha estado relegada durante mucho tiempo a la ciencia ficción”.

Esta primera “célula sintética del mundo” que posee un ciclo de vida completo, prosigue el comunicado, fue desarrollada “enteramente a partir de componentes químicos no vivos, y la han descrito en un nuevo artículo científico y marca un gran avance en la ingeniería biológica. Con el tiempo, podría ofrecer soluciones a algunos de nuestros problemas más desafiantes en la medicina y la ingeniería”.

En ese Adamala asegura que “este es probablemente el proyecto más emocionante en el que he trabajado”; la profesora de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Minnesota añade, “hemos replicado en la química lo que antes solo era posible en la biología: el conjunto completo de comportamientos de una célula. Esto demuestra que las funciones más fundamentales de la vida, como el crecimiento y la replicación, no necesitan una misteriosa chispa mágica”.

PROYECTO SPUDCELL

De acuerdo con EFE, el proyecto SpudCell es “capaz de copiar su genoma, obtener nutrientes, crecer y dividirse siguiendo instrucciones codificadas en su material genético”.

Y tiene tres características fundamentales:

1. Replica el ciclo de vida de una célula biológica: es decir posee la capacidad de llevar acabo la “selección, replicación genómica, crecimiento, adquisición de recursos mediante alimentación y división codificada genéticamente”, describe Universidad de Minnesota.

2. División celular sin citoesqueleto: “Las células naturales se dividen utilizando un andamiaje interno llamado citoesqueleto, el cual ha sido un cuello de botella en la investigación de células sintéticas. SpudCell elude la necesidad de un citoesqueleto mediante proteínas que se agrupan en la superficie de la membrana hasta que el estrés mecánico hace que esta se divida”, explica el comunicado.

3. Selección y competencia: “Los investigadores introdujeron un cambio genético que aumentó la producción de la proteína de fusión, lo que dio como resultado células que crecían más rápido y producían más descendencia”, detalla la Universidad de Minnesota; que prosigue explicando que “después de cinco generaciones, la variante de crecimiento más rápido había superado a la original. Bajo condiciones de escasez de nutrientes, esta ventaja aumentó, demostrando que la selección y la competencia operan en un sistema químico totalmente sintético”.

En opinión del equipo de científicos, este resultado revela que en un sistema que es “completamente sintético las células” y cuenta con “características más favorables pueden imponerse sobre las demás”, según EFE.

En cuanto a su material genético, este está repartido entre siete moléculas circulares de ADN que son conocidas como plásmidos, siendo esta una estructura que posibilita poder programar por separado las distintas funciones de la célula.

“El ADN es la programación de todos los organismos vivos. El genoma humano tiene un tamaño aproximado de 3 millones de pares de kilobases (kbp)”, señala la Universidad de Minnesota en su comunicado, anteriormente, añada, “los biólogos habían especulado que el genoma de una célula viva podría ser tan pequeño como 113 kbp, pero En lugar de un solo cromosoma, el genoma está dividido en siete plásmidos de ADN independientes”.

“Esta estructura modular permite al equipo “programar” varias funciones de la célula de manera independiente. Con un desarrollo continuo, SpudCell y sus sucesores serán capaces de realizar funciones y comportamientos cada vez más complejos”, concluye el comunicado.

En opinión de Adama“Este trabajo es solo el comienzo”; sin embargo continúa, “estamos demostrando que es posible diseñar las funciones básicas de la célula. Para aprovechar plenamente la promesa de esta tecnología, para hacerla robusta y práctica, necesitamos un esfuerzo internacional conjunto”; por lo que, acentúa “el papel de Biotic es centrar los esfuerzos de ingeniería y hacerlos compatibles con un chasis compartido. SpudCell es ese chasis, y con Biotic estableciendo los protocolos de colaboración, estamos ansiosos por empezar a aplicar esta tecnología a desafíos serios”.

No obstante a que “este fue un trabajo excepcionalmente difícil de escalar”, expresó Adamala.

“El conocimiento en este campo es muy difícil de explicar, por lo que tuvimos colaboradores del proyecto que viajaron para hacer demostraciones en persona solo para lograr que funcionaran técnicas específicas. Eso no es escalable. Cualquier disciplina de ingeniería necesita modularidad. En nuestro caso, creemos que esos módulos deben construirse de forma abierta: una base de infraestructura construida de manera privada solo le da a alguien una casilla de peaje”, concluye Adamala.

Con información de la Agencia de Noticias EFE y la Universidad de Minnesota.