Algunos investigadores de la Universidad de Minnesota en Estados Unidos han anunciado que han construido en el laboratorio una estructura similar a una célula, capaz de alimentarse, crecer, reproducirse e incluso competir por la supervivencia.
Lo llamaron SpudCell, que en inglés significa “célula de patata”, porque su forma se asemeja a la del tubérculo. Pero también porque evoca el Sputnik 1, el satélite que, el 4 de octubre de 1957, marcó el inicio de la era espacial. Aunque se promociona como un logro innovador, el artículo es una preimpresiónes decir, aún no ha sido examinado por otros científicos y, por tanto, debe tomarse con mucha precaución. Sin embargo, si se confirman las afirmaciones de la preimpresión, sería la primera vez que una estructura construida desde cero completa con éxito el ciclo celular, acercándonos al objetivo de crear vida en el laboratorio.
Esta no es la primera vez que alguien afirma haber creado una forma de vida sintética, es decir, creada en un laboratorio. Por ejemplo, en 2010, un grupo de investigación liderado por J. Craig Venter, científico y empresario estadounidense fallecido el pasado mes de abril, sintetizó todo un conjunto genético y lo incorporó a la célula de una bacteria.
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De Synthia, como se llamó a la célula de Venter, sólo el genoma era sintético, mientras que el resto procedía de bacterias. SpudCell, por otro lado, es un nivel superior porque fue creado únicamente a partir de moléculas.
Los biólogos generalmente definen “vivo” como algo que puede realizar todas las funciones vitales. Debe tener un metabolismo capaz de transformar sustancias en energía (como hace el organismo humano con los alimentos), pero también ser capaz de crecer, reproducirse y evolucionar en el tiempo gracias a mutaciones genéticas.
Hay cuerpos no vivos que pueden realizar algunas de estas funciones, pero no todas. Un cristal de sal, por ejemplo, puede “crecer” si se le añaden átomos o moléculas a su estructura. Otros son más difíciles de clasificar, como los virus, que no tienen metabolismo propio y que necesitan de otras células para replicarse; pero tienen genoma, pueden reproducirse y evolucionar.
Incluso definir SpudCell no es trivial. Se trata simplemente de “una gota microscópica de agua rodeada por una membrana grasa y llena de sustancias y fragmentos de ADN”, como describe un artículo en CienciaSin embargo, es capaz de realizar casi todas las funciones vitales de las células.
Lo logra gracias a TAMBIÉNun sistema desarrollado en 2005 que permite pasar del ADN a las proteínas, un paso tan importante que recibe el sobrenombre de “dogma central” de la biología molecular. De hecho, el ADN contiene instrucciones genéticas, pero estas instrucciones por sí solas no se ejecutan. Primero deben copiarse en otra molécula, el ARN mensajero, que luego es leído por los ribosomas, orgánulos cuya función es interpretar esta información y traducirla en proteínas, moléculas que hacen casi todo el trabajo en la célula.
Otros investigadores habían utilizado PURE antes, pero ninguno había logrado crear estructuras capaces de crecer o reproducirse. El genoma SpudCell, sin embargo, fue diseñado de tal manera que aparecen “etiquetas” moleculares en sus superficies, lo que las hace capaces de unirse a materiales externos como moléculas o liposomas, que son estructuras capaces de transportar sustancias al interior de las células.
Estos liposomas han sido diseñados para contener todas las sustancias útiles para SpudCell que, unidas a ellos, absorben su contenido. De esta forma, es capaz de crecer y replicar su genoma.
Sin embargo, para la división celular y, por tanto, la reproducción, los investigadores utilizaron otra etiqueta, llamada FLAG. FLAG se une a la estreptavidina, molécula que al acumularse en la membrana SpudCell genera repulsión entre sus moléculas y logra partirla en dos. Dado que este mecanismo es muy ineficiente, los investigadores también utilizaron la división mecánica, es decir, pasaron SpudCell a través de un filtro mecánico para dividirlo. Después de cinco divisiones, sólo el 30 por ciento de las células hijas conservaron su genoma completo.
Por el momento los Spudcell no tienen capacidad de evolucionar, pero logran competir entre sí. Los investigadores modificaron algunos de ellos para hacerlos capaces de unir más liposomas (y por tanto ingerir más nutrientes) y luego los insertaron con los demás en el mismo entorno. Después de cinco generaciones, había más SpudCells con la mutación que sin ella.
Por tanto, los SpudCell son capaces de realizar casi todas las funciones vitales, pero no de forma autónoma. A esta objeción los autores responden que ninguna forma de vida es completamente independiente del medio ambiente y que la asistencia que brindaron a SpudCell no sería tan diferente de la que se brinda en el laboratorio a una bacteria que muere si no se transfiere a un medio de cultivo fresco. Pero ni siquiera ellos llegan a decir que se trata indiscutiblemente de un organismo vivo. “La vida no es binaria”, dijo la semana pasada Kate Adamala, quien dirigió el estudio. New York Times. “Es por eso que dudo en llamar “vivo” a algo de esto. No hay una frontera clara, como nos gustaría. »
La noticia fue recibida con gran atención por los periódicos, aunque, como decíamos, todavía se trata de una prepublicación. Los preprints tienen como objetivo tanto garantizar a los investigadores la propiedad intelectual sobre el descubrimiento como dar tiempo a la comunidad científica para leerlos antes de su publicación en revistas especializadas, lo que puede llevar meses.
Esta vez sucedió algo bastante inusual: Ciencia Reconstruyó que Adamala había enviado el manuscrito a periodistas bajo embargo (es decir, impidiéndoles hablar de ello antes de una fecha determinada) antes incluso de subirlo a bioRxivel archivo líder de preimpresiones en biología. Por lo tanto, durante un tiempo la prensa tuvo acceso al trabajo antes que otros científicos.
Siempre segundo Ciencia El trabajo fue propuesto inicialmente a la revista científica. Celúla¿Quién lo rechazaría después de que un crítico dictaminara que SpudCell “no era biología real”? sentencia que, sin conocer el texto de la revisión, sólo podemos suponer que se refería precisamente a la dependencia del sistema de las repetidas intervenciones de los investigadores.
Para algunos científicos, SpudCell es una prueba de que las células sintéticas pueden comportarse como células vivas, mientras que otros son más cautelosos. Mientras tanto, otros investigadores lanzaron Adamala Biotic, una organización de investigación sin fines de lucro, para investigar nuevas aplicaciones de SpudCell. Drew Endy, bioingeniero de la Universidad de Stanford y cofundador de Biotic, dice que el objetivo es construir “un sistema operativo para la vida” compuesto de genes y bioquímica.
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