A través de un proceso químico complejo, un grupo de científicos de la Universidad Davis de California, Estados Unidos, desarrollaron células “cyborg” sintéticas y versátiles en el laboratorio que comparten muchas características de las células vivas y carecen de la capacidad de dividirse y crecer.

La replicación es clave ya que, para que las células artificiales sean útiles, deben controlarse cuidadosamente, y eso no puede suceder tan fácilmente si se propagan de la misma manera que lo hacen las células reales.

Los investigadores creen que este nuevo desarrollo podría tener una gran variedad de aplicaciones, desde mejorar los tratamientos para enfermedades como el cáncer hasta limpiar la contaminación a través de procesos químicos específicos.

“Las células cyborg son programables, no se dividen, conservan las actividades celulares esenciales y obtienen habilidades no nativas”, destaca el ingeniero biomédico Cheemeng Tan, de la Universidad David.

Tercer enfoque

La ingeniería celular se basa actualmente en dos enfoques clave: remodelar genéticamente las células existentes para darles nuevas funciones (más flexibles pero también capaces de reproducirse) y construir células sintéticas desde cero (que no pueden replicarse pero tienen funciones biológicas limitadas).

Estas células “cyborg” son el resultado de una tercera estrategia nueva.

Los investigadores tomaron células bacterianas como base y agregaron elementos de un polímero artificial. Una vez dentro de la célula, el polímero se expuso a la luz ultravioleta para convertirlo en una matriz de hidrogel mediante enlaces cruzados, imitando una matriz extracelular natural.

Si bien pueden mantener gran parte de sus funciones biológicas normales, estas células demostraron ser más resistentes a factores estresantes como el pH alto y la exposición a antibióticos, factores estresantes que matarían a las células normales. Al igual que los “cyborgs” reales, son duros.

“Las células cyborg conservan funciones esenciales, incluido el metabolismo celular, la motilidad , la síntesis de proteínas y la compatibilidad con los circuitos genéticos”, escriben los investigadores en su artículo publicado.

Potencial contra el cáncer

Las pruebas de laboratorio en muestras de tejido mostraron que las células recién desarrolladas podían invadir las células cancerosas, lo que destaca el potencial de estos componentes biológicos modificados para tratamientos de salud más adelante: algún día podrían usarse para administrar medicamentos en partes muy específicas del cuerpo.

Eso todavía está muy lejos, a pesar de lo prometedores que son estos primeros resultados. Los investigadores dicen que ahora quieren experimentar con el uso de diferentes materiales para crear estas células, así como investigar cómo podrían usarse.

Tampoco está claro exactamente qué impide que las células se repliquen, lo que debe determinarse. Los autores creen que la matriz de hidrogel puede detener la división celular al inhibir el crecimiento celular o la replicación del ADN, o ambos.

La combinación de lo natural y lo artificial que se muestra aquí toma de alguna manera los mejores elementos de ambos, lo que abre nuevas posibilidades: un estado de “casi vida”, como lo expresaron los investigadores.

“Estamos interesados en la bioética de la aplicación de células cyborg, ya que son biomateriales derivados de células que no son ni células ni materiales”, resaltó Cheemeng Tan.

La investigación fue publicada en Advanced Science.