Convierten bacterias en ordenadores vivientes
(NC&T) La hazaña, culminada por investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Princeton y el CalTech (California Institute of Technology), constituye una demostración pionera en un campo emergente conocido como biología sintética, que pretende programar células vivas para que actúen como herramientas capaces de detectar peligros biológicos, construir estructuras o reparar tejidos y órganos dentro del cuerpo.
Ron Weiss, profesor adjunto de ingeniería eléctrica y biología molecular, destaca que él y sus colegas están dado un paso más allá de la habilidad de programar células individuales, abordando ahora la programación de grandes conjuntos (millones o miles de millones) de células, para llevar a cabo tareas de mayor envergadura.
Los investigadores programaron bacterias E. Coli para emitir luz fluorescente roja o verde en respuesta a una señal emitida desde otro conjunto de E. Coli. En un experimento, las células brillaron en verde cuando percibieron una alta concentración de la señal química, y en rojo cuando percibieron una concentración menor. En un disco de Petri, las células hicieron un dibujo en forma de diana (un círculo verde dentro de uno rojo) rodeando a las células emisoras.
Además de demostrar que las técnicas de programación genética funcionan, estos sistemas sensores pueden ser útiles en la detección de substancias químicas u organismos en pruebas de laboratorio. La diana puede señalar claramente su ubicación.
La U.S. Defense Advanced Research Projects Agency concedió fondos para esta investigación. En trabajos anteriores, incluyendo un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, junto con Sara Hooshangi y Stephan Thiberge, Weiss mostró la viabilidad de insertar trozos de ADN manipulado dentro de células, para hacerlas comportarse de la misma manera que circuitos digitales. A las células, por ejemplo, se las puede obligar a llevar a cabo funciones básicas de lógica matemática y a producir lecturas nítidas y fidedignas, tareas más asociadas comúnmente a chips de silicio que a organismos biológicos. La nueva investigación aplica técnicas similares a una gran población de células.
La creación de dibujos siguiendo un código de colores, como en el caso del efecto diana, es un paso clave en una de las metas finales de Weiss: lograr que las células segreguen materiales que construyan dispositivos físicos tales como antenas o transmisores en lugares difíciles de alcanzar por los humanos. Las células programadas también podrían usarse para controlar la reparación o construcción de tejidos dentro del cuerpo, quizá guiando a células madre a los emplazamientos donde se las necesita para formar nuevas células nerviosas u óseas en un proceso que Weiss denomina Ingeniería Programada de Tejidos.
|
