Investigadores europeos han dado un paso sorprendente en el campo de la biología sintética: lograron que células artificiales formen estructuras similares al citoesqueleto gracias a diminutos motores de actina.
El hallazgo, publicado en ACS Nano, abre la puerta a sistemas sintéticos capaces de moverse y adaptarse como las células reales. Las células naturales poseen un “andamio interno” llamado citoesqueleto, compuesto por filamentos de actina, microtúbulos e intermedios. Este entramado les permite cambiar de forma, desplazarse y responder a estímulos externos. Reproducir este comportamiento en células artificiales ha sido un reto durante décadas.
El equipo liderado por Miguel A. Ramos Docampo y Brigitte Städler encontró una solución inspirada en la naturaleza: utilizar motores poliméricos de actina. Estos motores son partículas recubiertas con proteínas capaces de reclutar actina y generar filamentos dentro de un entorno celular simulado. El resultado fue sorprendente: los motores se desplazaron hasta tres veces más rápido que por simple movimiento browniano, formando redes internas que recuerdan al citoesqueleto de una célula viva.
Los investigadores se inspiraron en un mecanismo bacteriano. La Listeria monocytogenes, una bacteria que puede encontrarse en alimentos, se mueve dentro de las células humanas gracias a la polimerización de actina. “Imitamos el mismo principio, pero en un sistema controlado y artificial”, explicó Ramos Docampo.
Para lograrlo, encapsularon los motores en vesículas híbridas hechas de polímeros y fosfolípidos, un modelo de célula artificial. Dentro de estas vesículas, los motores iniciaron la formación de filamentos de actina, creando una red interna semejante al citoesqueleto. “Es como darle músculos a una célula artificial”, comentó Städler.
Este avance no solo representa un logro técnico, sino también conceptual. La convergencia entre biología sintética y materia activa demuestra que es posible diseñar sistemas que imiten funciones vitales de las células. Según los autores, el objetivo no es reemplazar células naturales, sino construir modelos que permitan estudiar procesos biológicos de manera controlada y, en el futuro, desarrollar aplicaciones biomédicas.
Entre las posibles aplicaciones se encuentran sistemas de administración de fármacos que se muevan de forma autónoma dentro del cuerpo, biosensores capaces de adaptarse a su entorno, o incluso nuevas formas de “vida sintética” que ayuden a comprender mejor los límites de lo que llamamos vida.
Los investigadores destacan que aún queda mucho camino por recorrer. “Hemos demostrado que los motores de actina pueden organizarse en redes dentro de células artificiales. El siguiente paso es lograr que estas redes respondan dinámicamente a estímulos externos, como lo hace el citoesqueleto natural”, señaló Cecilie Ryberg, otra de las autoras.
Con información de ACS Nano