Un equipo de científicos de la Universidad de Minnesota anunció la creación de SpudCell, una célula sintética desarrollada íntegramente a partir de componentes químicos no vivos que logra reproducir gran parte del ciclo de vida de una célula biológica.

Según sus creadores, el sistema puede alimentarse, crecer, copiar su material genético, dividirse y transmitir ventajas genéticas a generaciones posteriores, un conjunto de funciones que hasta ahora ninguna célula sintética había conseguido reunir.

El trabajo fue liderado por Kate Adamala y Aaron Engelhart, junto a investigadores del Colegio de Ciencias Biológicas de esa universidad, y fue difundido a través de la organización Biotic. El estudio todavía no fue publicado en una revista científica revisada por pares, aunque medios como The New York Times, CNN y The Guardian se hicieron eco del anuncio.

Qué hace diferente a SpudCell

Hasta ahora, numerosos laboratorios habían logrado reproducir procesos biológicos aislados, como la replicación del ADN o determinadas reacciones químicas. Sin embargo, SpudCell reúne por primera vez varios de esos procesos dentro de un mismo sistema construido completamente desde cero.

De acuerdo con los investigadores, la célula sintética puede:

• seleccionar y copiar su genoma;
• crecer mediante la incorporación de nutrientes;
• dividirse para generar nuevas células;
• competir por recursos;
• transmitir modificaciones genéticas beneficiosas.

Uno de los mayores avances consiste en que logra dividirse sin utilizar un citoesqueleto, la estructura que emplean las células naturales para ese proceso.

En su lugar, los científicos desarrollaron un mecanismo basado en proteínas que se acumulan sobre la membrana hasta generar la tensión suficiente para producir la separación de la célula.

También mostró un comportamiento similar a la evolución

El equipo introdujo una modificación genética que aumentó la producción de una proteína vinculada con la alimentación celular.

Como consecuencia, esas células crecieron con mayor rapidez y produjeron más descendencia.

Tras cinco generaciones, la variante modificada desplazó a la original y, bajo condiciones de escasez de nutrientes, esa ventaja resultó todavía más marcada.

Para los investigadores, el experimento demuestra que la competencia y la selección pueden aparecer incluso en un sistema completamente sintético, aunque aclaran que la mutación fue introducida deliberadamente por ellos y no surgió de manera espontánea.

Un genoma mucho más pequeño que el humano

SpudCell posee un genoma artificial de unas 90.000 bases de ADN, distribuido en siete moléculas independientes.

La diferencia con un ser humano resulta enorme: el genoma humano contiene cerca de 3.000 millones de pares de bases.

Además, el diseño modular permite modificar distintas funciones de la célula de manera independiente, lo que facilitaría futuros desarrollos.

Los científicos evitan decir que crearon vida

Pese al impacto del anuncio, los propios investigadores se muestran cautos.

"La vida no es algo binario. Por eso dudo en llamarla vida. No existe una línea divisoria clara", afirmó Kate Adamala al diario The New York Times.

El sistema todavía presenta importantes limitaciones. Las células necesitan recibir desde el exterior componentes esenciales para fabricar proteínas y, en general, los linajes sobreviven entre cinco y diez generaciones antes de perder funcionalidad.

Además, para completar la división celular los científicos aún deben intervenir mediante procedimientos mecánicos en el laboratorio.

Expertos destacan el avance, aunque piden prudencia

John Glass, investigador del J. Craig Venter Institute y referente internacional en biología sintética que no participó del trabajo, calificó el desarrollo como uno de los más importantes del área.

"El equipo de Kate Adamala construyó una célula sintética que está mucho más cerca de estar viva que cualquier otra creada desde cero", señaló.

Sin embargo, la ausencia de una publicación científica revisada por especialistas independientes hace que la comunidad científica espere ahora la evaluación formal del estudio.

Qué aplicaciones podría tener

Aunque todavía se trata de investigación básica, los autores consideran que esta tecnología podría abrir el camino hacia nuevas aplicaciones en distintas áreas.

Entre las posibilidades mencionan:

• producción de medicamentos más precisos;
• desarrollo de nuevas moléculas terapéuticas;
• fabricación de materiales mediante procesos biológicos;
• síntesis de compuestos imposibles para la química industrial;
• nuevos sistemas para bioingeniería y medicina molecular.

Según la Universidad de Minnesota, estas células sintéticas podrían realizar transformaciones químicas utilizando mucha menos energía que los procesos industriales actuales.

El próximo paso

Los investigadores impulsan ahora la creación de Biotic, una organización internacional sin fines de lucro destinada a desarrollar estándares abiertos para la construcción de células sintéticas.

"Este trabajo es apenas el comienzo. Demostramos que es posible diseñar las funciones básicas de una célula. Ahora necesitamos un esfuerzo internacional para convertir esta tecnología en una herramienta robusta y útil", sostuvo Adamala.