Un equipo de científicos chinos ha conseguido por primera vez que unos gusanos de seda modificados genéticamente elaboren hilo de seda de araña que, además, es seis veces más resistente que el kevlar, la fibra sintética que se usa para fabricar chalecos antibalas.
El estudio, publicado este miércoles en la revista Matter, es el primero en demostrar una técnica que podría emplearse para fabricar una alternativa ecológica a las fibras sintéticas comerciales como el nailon.
Actualmente, la seda de gusano es la única fibra de seda animal comercializada a gran escala. Según los autores, gracias a estos gusanos de seda modificados genéticamente, será posible «una comercialización a gran escala y de bajo coste».
Las fibras sintéticas, que liberan microplásticos al medioambiente, se suelen producir a partir de combustibles fósiles que generan emisiones de gases de efecto invernadero, por eso, lo que convierte a la seda de araña en una alternativa atractiva y sostenible.
Pero copiar a la naturaleza no está exento de dificultades. Los procesos desarrollados hasta ahora para tejer seda de araña artificial han tenido dificultades para aplicar a la seda una capa superficial de glicoproteínas y lípidos que la ayuden a resistir la humedad y la exposición a la luz solar, una «capa de piel» antienvejecimiento que las arañas aplican a sus telas.
Los gusanos de seda modificados genéticamente plantean una solución a este problema, porque recubren sus propias fibras con una capa protectora similar.
«La seda de araña es un recurso estratégico que urge explorar», afirma Junpeng Mi, primer autor del estudio e ingeniero médico de la Universidad de Donghua (China).
«El rendimiento mecánico excepcionalmente alto de las fibras producidas en este estudio es muy prometedor en este campo. Este tipo de fibra puede utilizarse como sutura quirúrgica, atendiendo a una demanda mundial que supera los 300 millones de intervenciones anuales», subraya Mi.
Las fibras de seda de araña también podrían utilizarse para crear prendas más cómodas y tipos innovadores de chalecos antibalas y podrían tener aplicaciones en materiales inteligentes, el ejército, la tecnología aeroespacial y la ingeniería biomédica, explica Mi.
TÉCNICAS DE EDICIÓN GENÉTICA
Para tejer seda de araña a partir de gusanos de seda, Mi y su equipo utilizaron la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 y cientos de miles de microinyecciones en huevos fecundados de gusanos de seda para modificar el ADN de los gusanos e introducirle genes de araña.
Aunque las microinyecciones plantearon «uno de los retos más importantes» del estudio, el equipo supo que la edición genética había tenido éxito cuando observaron que los ojos de los gusanos de seda brillaban en rojo bajo el microscopio de fluorescencia.
Los investigadores también necesitaban realizar modificaciones de «localización» en las proteínas de la seda de araña transgénica para que interaccionaran adecuadamente con las proteínas de las glándulas de los gusanos de seda y garantizaran que la fibra se hilara correctamente.
Para ello, el equipo desarrolló un «modelo de estructura básica mínima» de la seda del gusano de seda.
Ese concepto de «localización» representa un cambio significativo respecto a investigaciones anteriores, por eso confiamos en que la comercialización a gran escala esté en el horizonte», concluye el investigador.
