Científicos de la Universidad de Minnesota afirman haber creado la primera célula sintética construida completamente desde cero y haber observado todo su ciclo de vida, incluida la reproducción.
«"Esto es lo más emocionante e importante que he hecho en mi trabajo, y me di cuenta bastante tarde de que esto realmente estaba sucediendo", dijo Kate Adamala, bióloga sintética y una de las líderes del proyecto, a ScienceAlert.
«En química, hemos logrado reproducir lo que antes solo era posible en biología: un conjunto completo de procesos celulares. Esto demuestra que las funciones más fundamentales de la vida, como el crecimiento y la reproducción, no requieren una chispa misteriosa y mágica», afirma.
El proyecto se llama SpudCell y su genoma tiene solo 90 kilobases (kbp). En comparación, el genoma humano tiene aproximadamente 3 millones de kbp, y los biólogos asumían anteriormente que una célula viva requeriría al menos 113 kbp de datos genéticos para funcionar correctamente.
Según Adamala y sus colegas, SpudCell parece ir más allá, aunque su estudio aún no ha sido publicado formalmente ni revisado por pares.
Pero la información se publicó en el sitio web de una nueva organización de bioingeniería sin fines de lucro, Biotic, que Adamala ayudó a fundar.
Cuando Adamala vio el resultado por primera vez, se quedó impactada.
«"Estaba muy contenta, aliviada y un poco cautelosa porque siempre reviso mis resultados dos veces", declaró a ScienceAlert.
«"Para entonces, todos los controles, incluidos los adicionales, ya no resultaban sorprendentes.".
Según la revista Ciencia , El proyecto SpudCell encontró algunas dificultades para publicar: aparentemente, uno de los revisores de una prestigiosa revista científica... Celúla Afirmó que el proyecto no era biología real.
Esto puede deberse en parte a que SpudCell no cumple del todo con los requisitos de la "vida" real: no puede reproducirse durante muchas generaciones y, por lo tanto, no puede evolucionar.
«"Creo que los biólogos quizás no aprecian del todo la importancia de la simplicidad que supone diseñar químicamente una célula mínima", explicó Adamala a ScienceAlert.
«"A primera vista, SpudCell no parece nada especial si se compara con la escala de los sistemas biológicos naturales: tiene un ciclo de crecimiento y reproducción muy lento y un metabolismo muy intenso.".
Cada célula artificial SpudCell consta de un liposoma —una esfera de grasa que imita la membrana externa de una célula real— que envuelve siete plásmidos, pequeñas unidades de ADN (que se encuentran comúnmente en las bacterias) que son ligeramente diferentes de los cromosomas con los que estamos familiarizados.
En conjunto, estos siete plásmidos conforman el genoma de SpudCell, que tiene una longitud total de 90 kb.
La célula también posee un sistema de expresión de proteínas incorporado que traduce las instrucciones genéticas del ADN en acciones. Esto le permite convertir los nutrientes absorbidos del fluido circundante en materiales útiles y posibilita la división celular.
Según los investigadores, el sistema SpudCell es capaz de "selección, replicación del genoma, crecimiento, adquisición de recursos a través de la nutrición y división genéticamente codificada".
Quizás te estés preguntando por qué los científicos necesitan crear células artificiales desde cero.
Más allá de explorar la cuestión fundamental de dónde se encuentra realmente el umbral de la vida, los futuros sistemas celulares sintéticos podrían diseñarse para actuar como fábricas biológicas en miniatura, produciendo materiales orgánicos como fármacos, biomateriales, productos químicos y otras sustancias útiles.
Los laboratorios ya utilizan bacterias genéticamente modificadas y otros microorganismos de esta manera, y es similar a cómo se produce la insulina de grado médico.
Una célula totalmente sintética podría proporcionar una eficiencia y especificidad superiores a las de las biotecnologías existentes.
También podrían resultar menos útiles que las propias creaciones de la naturaleza.
Actualmente, las SpudCells viven solo unas pocas generaciones. No pueden producir su propio sistema de expresión de proteínas ni regular su metabolismo, lo que las hace completamente dependientes de las sustancias y componentes del medio líquido en el que flotan.
Estos coágulos también carecen de citoesqueleto, la estructura interna que sostiene a las células naturales. Esto simplifica su función, pero también significa que no pueden transportar materiales ni eliminar desechos.
Pero este trabajo representa una prueba de concepto sobre la que otros científicos pueden construir, y que seguiremos de cerca en los próximos años.
Sobre el tema: Los científicos acaban de crear la forma de vida más artificial de la historia.
«"Nuestro objetivo es estar plenamente operativos para el desarrollo de tecnologías biológicas", declaró Adamala a ScienceAlert.
«"Para ello, necesitamos saber dónde está instalado cada componente; necesitamos un plano completo. Eso es precisamente lo que proporciona SpudCell, y ninguna otra celda conocida hasta la fecha lo hace. Disponemos de un plano completo, por lo que podemos realizar trabajos de ingeniería en este chasis.".
«"Espero que otros amplíen esta base añadiendo una división más eficiente (¡que alguien añada un citoesqueleto, por favor!) y vías metabólicas más avanzadas", añadió.
«"Entonces me tomaré un año libre o se me ocurrirá alguna otra locura para celebrarlo.".
Este estudio aún no ha sido revisado por pares, pero hay una versión preliminar disponible en el sitio web de Biotic.
Este artículo fue revisado por Rebecca Dyer y editado por Claire Watson. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si encuentra algún error, por favor, háganoslo saber.
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