Dos investigadores de Dinamarca y Estados Unidos han desarrollado una molécula híbrida artificial especial que podría conducir a la creación de formas de vida artificial, según publican en la revista ‘Cell Reports Physical Science’.
La creación de vida artificial es un tema recurrente tanto en la ciencia como en la literatura popular que conlleva preguntas sobre qué papel debería desempeñar.
El profesor asociado Chenguang Lou, del Departamento de Física, Química y Farmacia de la Universidad del Sur de Dinamarca, junto con el profesor Hanbin Mao, de la Universidad Estatal de Kent (Estados Unidos), son los padres de esta molécula, dentro del campo de ‘nanoestructuras híbridas péptido-ADN’, un campo emergente, con menos de diez años de antigüedad.
La visión de Lou es crear vacunas víricas (versiones modificadas y debilitadas de un virus) y formas de vida artificial que puedan utilizarse para diagnosticar y tratar enfermedades.
«En la naturaleza, la mayoría de los organismos tienen enemigos naturales, pero algunos no. Por ejemplo, algunos virus causantes de enfermedades no tienen enemigos naturales. Sería un paso lógico crear una forma de vida artificial que pudiera convertirse en un enemigo para ellos», afirma.
Asimismo, prevé que esas formas de vida artificiales puedan actuar como vacunas contra infecciones víricas y utilizarse como nanorobots o nanomáquinas cargadas con medicamentos o elementos de diagnóstico y enviadas al cuerpo de un paciente.
«Una vacuna vírica artificial puede estar a unos 10 años vista. Una célula artificial, en cambio, está en el horizonte porque consta de muchos elementos que hay que controlar antes de empezar a construir con ellos. Pero con los conocimientos que tenemos, en principio no hay ningún impedimento para producir organismos celulares artificiales en el futuro», apunta.
El ADN y los péptidos son algunas de las biomoléculas más importantes de la naturaleza, lo que convierte a la tecnología del ADN y a la de los péptidos en las dos herramientas moleculares más potentes de la nanotecnología actual.
La tecnología del ADN permite un control preciso de la programación, desde el nivel atómico hasta el macronivel, pero sólo puede proporcionar funciones químicas limitadas, ya que sólo tiene cuatro bases: A, C, G y T.
La tecnología de los péptidos, en cambio, puede proporcionar suficientes funciones químicas a gran escala, ya que hay 20 aminoácidos con los que trabajar. La naturaleza utiliza tanto el ADN como los péptidos para construir diversas fábricas de proteínas que se encuentran en las células, lo que les permite evolucionar hasta convertirse en organismos.
Recientemente, Hanbin Mao y Chenguang Lou han logrado unir estructuras diseñadas de ADN tricatenario con estructuras peptídicas tricatenario, creando así una molécula híbrida artificial que combina las ventajas de ambas, como demostraron en un trabajo publicado en la revista ‘Nature Communications’ en 2022.
En otras partes del mundo, otros investigadores trabajan también en la conexión del ADN y los péptidos, ya que esta conexión constituye una base sólida para el desarrollo de entidades biológicas y formas de vida más avanzadas.
Así, en la Universidad de Oxford (Reino Unido), los investigadores han logrado construir una nanomáquina hecha de ADN y péptidos que puede perforar la membrana de una célula, creando un canal de membrana artificial por el que pueden pasar moléculas pequeñas.
En la Universidad Estatal de Arizona (Estados Unidos), Nicholas Stephanopoulos y sus colegas han permitido que el ADN y los péptidos se autoensamblen en estructuras 2D y 3D.
En la Universidad del Noroeste, los investigadores han demostrado que pueden formarse microfibras junto con el ADN y los péptidos autoensamblados. El ADN y los péptidos operan a nivel nanométrico, por lo que si se tienen en cuenta las diferencias de tamaño, las microfibras son enormes.
Finalmente, en la Universidad Ben-Gurion del Néguev, los científicos han utilizado moléculas híbridas para crear una estructura esférica similar a una cebolla que contiene medicamentos contra el cáncer, y que promete ser utilizada en el cuerpo para atacar tumores cancerosos.
«En mi opinión, el valor global de todos estos esfuerzos es que pueden servir para mejorar la capacidad de la sociedad para diagnosticar y tratar a los enfermos –subraya afirma Chenguang Lou–. De cara al futuro, no me sorprendería que un día pudiéramos crear arbitrariamente nanomáquinas híbridas, vacunas víricas e incluso formas de vida artificial a partir de estos bloques de construcción para ayudar a la sociedad a combatir esas enfermedades difíciles de curar. Sería una revolución en la atención sanitaria», concluye.
