En lo profundo de nuestros ojos, los fotorreceptores de la retina orquestan una compleja sinfonía de señales químicas que nos permiten ver. Este mecanismo inspiró a un grupo de investigadores deUniversidad de Basilea y dell 'Universidad de Groninga crear algo extraordinario: células sintéticas capaces de comunicarse entre sí como lo hacen las naturales. Es un descubrimiento que podría cambiar la forma en que pensamos sobre la medicina regenerativa.
El triunfo de la comunicación artificial
Un equipo liderado por el profesor. Cornelia Palivan y el premio nobel Ben Feringa ha creado un sistema de protocélulas que replica el funcionamiento de los fotorreceptores de la retina. Como se informó en la revista Materiales avanzados, estos pequeños contenedores de polímeros han sido equipados con nanocomponentes y biomoléculas específicas.
El sistema está formado por dos tipos de células sintéticas: las "emisoras", sensibles a la luz, y las "receptoras". Esta arquitectura supone un hito en el campo de la biología sintética: estas células responden a estímulos ambientales tal como lo harían sus homólogas naturales.
Cómo funcionan las células sintéticas
Dentro de las células emisoras hay nanocontenedores (esencialmente orgánulos artificiales) equipadas con membranas con moléculas especiales sensibles a la luz llamadas “motores moleculares”. Un único pulso de luz es suficiente para iniciar la comunicación.
Cuando la luz incide en la célula emisora, estos motores moleculares abren los nanocontenedores y liberan su contenido. La sustancia liberada atraviesa entonces la membrana de la célula emisora y llega a la célula receptora.
En la célula receptora, una enzima convierte esta sustancia en una señal fluorescente, confirmando que se ha producido comunicación entre las dos células.
El papel del calcio en la modulación.
Los iones de calcio juegan un papel fundamental en este sistema, al igual que lo hacen en los fotorreceptores naturales de la retina. En nuestro ojo, estos iones ayudan a atenuar la transmisión de estímulos, permitiéndonos adaptarnos a la luz brillante.
Los investigadores replicaron esta característica diseñando orgánulos artificiales de las células receptoras para responder a los iones de calcio, modulando la intensidad de la señal fluorescente. Esta capacidad de control temporal y espacial representa una novedad absoluta en el campo.
Células sintéticas, perspectivas de futuro.
La investigación allana el camino para avances interesantes. La posibilidad de crear redes de comunicación entre células sintéticas y naturales podría revolucionar el tratamiento de diversas patologías. Las aplicaciones podrían ir desde la medicina regenerativa hasta la creación de tejidos híbridos, combinando elementos naturales y sintéticos. el maestro Palivan destaca cómo esto es sólo la punta del iceberg.
El próximo paso será desarrollar sistemas de comunicación aún más complejos, acercándonos cada vez más a la complejidad de los sistemas biológicos naturales. El camino es largo (la naturaleza roza la perfección), pero en el camino también se pueden encontrar tesoros.
