Nuevas células sintéticas autoensambladas hechas de ADN

Al manipular el ADN y las proteínas, los científicos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han creado células sintéticas autoensambladas que se replican y actúan como células del cuerpo.

Las células y los tejidos están formados por proteínas que funcionan y crean estructuras simultáneamente. Estas proteínas también forman la estructura de una célula llamada citoesqueleto. Las células no pueden funcionar sin el citoesqueleto, que les permite ser flexibles, tanto en forma como en respuesta a su entorno.

Los científicos de este estudio no utilizaron proteínas naturales. Crearon células con citoesqueletos funcionales que son flexibles y actúan según su entorno. Lo lograron empleando una nueva tecnología de ADN peptídico programable, que instruye a los péptidos (los componentes básicos de las proteínas) y al material genético que ha sido reutilizado para que cooperen para formar un citoesqueleto.

La investigadora de Carolina, Ronit Freeman, dijo: “El ADN generalmente no aparece en un citoesqueleto. Reprogramamos secuencias de ADN para que actúen como un material arquitectónico, uniendo péptidos. Las estructuras tomaron forma cuando este material programado se colocó en una gota de agua”.

“Con este tipo de programación del ADN, los científicos pueden diseñar células para que cumplan funciones específicas e incluso ajustar una reacción a estímulos externos. Las células vivas son más complicadas que las artificiales producidas por el Laboratorio Freeman. Aún así, también son más erráticos y vulnerables a condiciones adversas como temperaturas extremadamente altas o bajas”.

Freeman dice: «Las células sintéticas eran estables incluso a 122 grados Fahrenheit, lo que abre la posibilidad de fabricar células con capacidades extraordinarias en entornos normalmente inadecuados para la vida humana».

Según Freeman, sus materiales están hechos a medida, o hechos para cumplir una determinada función antes de ser modificados para adaptarse a otra, en lugar de estar hechos para durar. Se pueden aplicar bajo pedido varios diseños de péptidos o ADN para programar células en materiales como textiles o telas. Estos nuevos materiales podrían cambiar industrias como la biotecnología y la medicina, ya que pueden combinarse con otras tecnologías de células sintéticas.

«La investigación nos ayuda a comprender qué constituye la vida» hombre libre dice. «Esta tecnología de células sintéticas no sólo nos permitirá replicar lo que hace la naturaleza, sino también producir materiales que superen la biología».

Formas:

• Medicina regenerativa
• Sistemas de administración de medicamentos
• Herramientas diagnosticas

Referencia de la revista:

1. Daly, ML, Nishi, K., Klawa, SJ et al. Los citoesqueletos de ADN peptídico diseñados regulan la función de las células sintéticas. Nat. Química. (2024). DUELE: 10.1038/s41557-024-01509-w