En un laboratorio del Medio Oeste de Estados Unidos, unos investigadores han logrado algo que parece sacado de la ciencia ficción. Tomaron una colección de químicos sin vida, los mezclaron y crearon una entidad microscópica que puede comer, crecer, multiplicarse e incluso evolucionar.
La creación se llama SpudCell. Según informes de CNN y Science, un equipo liderado por los profesores asociados Kate Adamala y Aaron Engelhart de la Universidad de Minnesota construyó esta célula sintética completamente desde cero. A diferencia de experimentos anteriores que desmantelaban bacterias vivas existentes, este proyecto construyó un sistema funcional pieza por pieza usando sustancias inorgánicas.
"Hemos replicado en química lo que antes solo era posible en biología: el conjunto completo de comportamientos de una célula", dijo Adamala. Demuestra que las funciones más fundamentales de la vida, como el crecimiento y la replicación, no necesitan una chispa mágica misteriosa.
El nombre SpudCell es un guiño juguetón a Sputnik, el primer satélite artificial lanzado al espacio en 1957. Adamala eligió el nombre en parte porque no quería que la invención llevara su nombre.
A pesar de su naturaleza innovadora, la célula es notablemente simple. El código genético humano contiene aproximadamente tres mil millones de pares de bases. Los biólogos pensaban anteriormente que una célula funcional necesitaba al menos 113.000 pares de bases. SpudCell opera con solo 90.000, organizados en siete bucles de ADN separados.
Para sobrevivir, SpudCell debe consumir nutrientes. Lo hace chocando con burbujas más pequeñas a base de grasa llamadas liposomas alimentadores. Usando un marcador químico especial, la célula se adhiere a estas burbujas y absorbe su contenido, que incluye las proteínas y lípidos que necesita para funcionar.
Cuando llega el momento de multiplicarse, SpudCell utiliza un método de fuerza bruta. Las células naturales usan un esqueleto interno complejo para separarse cuidadosamente. SpudCell carece de esta estructura interna. En cambio, acumula proteínas en su superficie hasta que la tensión física es tan grande que la membrana exterior simplemente se rompe en dos nuevas células.
"Es lo más simple posible", señaló Adamala al describir el proceso de división.
Sin embargo, este sistema simple puede experimentar selección natural. Los investigadores observaron las células durante cinco generaciones. Cuando introdujeron una modificación genética que ayudó a algunas células a absorber alimentos más rápido, esas células modificadas superaron rápidamente a las normales. Cuando la comida escaseaba, la ventaja se hizo aún más extrema, con las células mejoradas multiplicándose más del doble de rápido que las originales.
A pesar de estos comportamientos similares a la vida, los creadores señalan rápidamente que SpudCell no está realmente vivo. Adamala describió su creación como un "organismo increíblemente débil que en este momento básicamente no hace nada más que comer y ocasionalmente crear una célula hija".
El sistema tiene límites estrictos. No puede producir sus propios ribosomas, que son las diminutas fábricas moleculares necesarias para construir proteínas. En cambio, los científicos deben alimentarlo constantemente con ribosomas de bacterias E. coli. Debido a que estas partes prestadas se degradan con el tiempo, SpudCell solo puede dividirse entre cinco y diez veces antes de dejar de funcionar por completo.
Debido a estas limitaciones, la célula no representa ningún peligro para el público. No puede sobrevivir ni reproducirse fuera de un entorno de laboratorio altamente controlado donde los científicos le suministran constantemente nutrientes específicos.
Sin embargo, el potencial para el futuro es enorme. Los expertos creen que esta tecnología podría transformar la forma en que la humanidad fabrica bienes. En lugar de depender de plantas industriales que consumen mucha energía o de productos químicos a base de petróleo, los futuros científicos podrían programar células sintéticas para producir medicamentos, materiales y combustibles con una precisión increíble.
Para acelerar este futuro, Adamala y varios colegas han lanzado una organización sin fines de lucro llamada Biotic. Su objetivo es compartir la tecnología SpudCell libremente con investigadores de todo el mundo, tratándola como infraestructura de código abierto para la biología.
"Este trabajo es solo el comienzo", dijo Adamala. Estamos demostrando que es posible diseñar las funciones básicas de la célula. Para realizar plenamente la promesa de esta tecnología, para hacerla robusta y práctica, necesitamos un esfuerzo internacional combinado.
Por ahora, SpudCell sigue siendo una máquina química frágil y temporal. Pero demuestra que la frontera entre la materia inanimada y la vida biológica es mucho más delgada de lo que la humanidad jamás imaginó.