Células artificiales: ¿Hacia un mundo sintético?

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Desde el descubrimiento de las células por Robert Hooke en el año 1665, la célula causó interés entre varios cientificos, tal fue el caso de Matthias Jakob Schleiden y Theodor Schwann, quienes propusieron le teoría celular, poniendo a la célula como la estructura básica de los diferentes organismos vivos.

Todo esto llevó a los investigadores a expandir las áreas del conocimiento en torno a la célula desarrollando la nanotecnología, ingeniería celular, biotecnología, biología sintética entre otras; descubriendo así la posibilidad de las células artificiales. Dicho término fue introducido en 1957 por el Dr. Thomas Ming Swi Chang, a partir de entonces la biología sintética ha creado técnicas  para diseñar y construir bloques de genes que confieran a los organismos características y funciones nuevas, que no existen en la naturaleza.

La biología sintética tiene varios propósitos: busca investigar para la comprensión de la vida celular, conectar en mundo “no vivo” con los “seres vivos”, añadir nuevas funciones que están ausentes en la biológica celular para lograr nuevas aplicaciones y proveer más mayor información sobre el origen de la vida

Con todo esto en mente  a partir de 1996-1997 comenzaron los trabajos del Dr. John Craig Venter y sus colaboradores (Top-down approach) con las Haemophilus influenzae  y posteriormente Mycoplasma genitalium,  con el fin de determinar su genoma y comprobar si los doctores Koonin y Mushegian, de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de Estados Unidos, estaban correctos en su estimación de 256 genes necesarios para la vida.

El trabajar con los genes de Mycoplasma genitalium les permitió establecer que 425 genes eran necesarios para la vida, mientras que los 100 restantes podrían ser presindibles, haciendo notar que realmente eran necesarios pocos genes para la complejidad de la vida.

Para el Dr. Venter los datos le indicaban la posibilidad de sintetizar  químicamente un genoma pequeño y “darle vida”, transplantándolo a una célula huésped, por lo que en Mayo del 2010 se logró el diseño, síntesis y montaje del genoma de M. mycoides a partir de información digitalizada de la secuencia del genoma, y su posterior trasplante a la célula receptora M. capricolum para crear una célula controlada sólo por el cromosoma sintético, que llamaron “Mycoplasma laboratorium”.

Este hecho para algunos científicos significó la primera vez que se generaba vida en el laboratorio, mientras que para otros solo era un paso para realmente crear una célula viva de forma totalmente artificial.

De ahí que también se haya decidido trabajar a partir de un enfoque Bottom-up approach el cual resulta todavía más desafiante, pero a su vez sería más acercado a la idea de crear vida sin la total dependencia de otro organismo. Sin embargo su complejidad radica en la construcción de 3 elementos básicos: moléculas que porten la información (DNA y ARN), membranas celulares y sistemas metabólicos.

Si bien ha habido grandes avances y nuevas aportaciones a la perspectiva científica sobre el genoma aún existen grandes retos para lograr una célula completamente sintética, va ser necesario que se logre una efectiva comunicación celular que les permita trabajar en conjunto y construir nuevas redes celulares; así mismo los trabajos de biología sintética y demás áreas buscarán la mejora de las funciones propias de una célula y por supuesto requerirá de mayor hincapié en la bioética con el fin de aprovechar el conocimiento de forma responsable.

 

Referencias

Xu, C. Hu, S. & Chen, X. (2016). Artificial cells: from basic science to applications. Materiales Today, 19 (9), 516-532. Recuperado de https://doi.org/10.1016/j.mattod.2016.02.020

De la Paz Orozco, A. (2011) La célula sintética ¿Un paso hacia la vida artificial?  Revista de Educación Bioquímica, 30(3), 116-121.

Cevallos M. A. (2010). Biología sintética: la primera célula viva artificial. ¿Cómo ves? UNAM.

Estudiante de Psicología. Desde hace 20 años jugando a ser humana.

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