Crean internet biológica entre células

Lo que faltaba: ¡un internet biológico!

Bioingenieros crearon un mecanismo biológico para enviar mensajes genéticos de célula a célula. El sistema incrementa la complejidad y la cantidad de datos que pueden ser comunicados entre células y podría derivar en un mayor control de las funciones biológicas dentro de comunidades celulares.

Si usted fuera una bacteria, el virus M13 puede parecer inocuo, que insinúa más de lo que es cuando invade.

Científicos de Satanford University le agregaron algo. Mónica Ortiz, candidata a doctorado en Bioingeniería y Drew Endy, profesor de Bioingeniería ‘parasitaron el parásito’ y obtuvieron control de sus atributos claves, su no letalidad y su capacidad para empacar y transmitir arbitrariamente tiras de ADN, creando lo que es llamado la internet biológica o BI-FI. Los hallazgos fueron publicados en el Journal of Biological Engineering.

Usando el virus, Ortiz y Endy crearon un mecanismo biológico para enviar mensajes genéticos de célula a célula. El avance podría ser una ayuda a bioingenieros que tratan de crear comunidades multicelulares complejas que trabajen en concierto para cumplir funciones biológicas importantes.

M13 es un empacador de mensajes genéticos. Se reproduce dentro de su hospedero, tomando tiras de ADN –que los ingenieros pueden controlar- envolviéndolas una por una y enviándolas fuera encapsuladas con proteínas producidas por M13 que pueden infectar otras células. Una vez dentro de estas, liberal el mensaje de ADN empacado.

El sistema con base en M13 es en esencia un canal de comunicación. Actúa como una conexión inalámbrica de internet que faculta las células para enviar o recibir mensajes, sin importarle qué clases de secretos contienen los mensajes.

“Separamos el mensaje del canal. Ahora podemos enviar cualquier mensaje de ADN que queramos a células específicas dentro de una comunidad microbiana compleja”, dijo Ortiz.

Las células usan normalmente varios mecanismos, incluidos los químicos, para comunicarse pero son mensajes muy simples: si la conexión está basada en azúcar, loe mensajes se limitarían a más azúcar, menos azúcar o no azúcar.

Las células modificadas con M13 pueden ser programadas para comunicarse de forma mucho más compleja que hasta ahora: comience a crecer, deje de crecer, acérquese, nade afuera, produzca insulina y así por el estilo.

Todo un logro.

Regeneran músculos con células madre

Científicos de la Universidad de California en Berkeley abrieron una puerta hacia nuevos tratamientos para la regeneración muscular al lograr retroceder el reloj de músculos formados, al llevarlos a un estado anterior de células madre para formar nuevo músculo.

Los investigadores mostraron también en ratones que las células madre reprogramadas de músculo podrían ser utilizadas para reparar el tejido dañado.

El logro fue descrito en el journal Chemistry and Biology este viernes.

Irina Conboy, principal investigadora, profesora de Bioingeniería, dijo que la formación de músculo se daba en una sola dirección, yendo de células madre a mioblastos (células musculares individuales) y a fibra muscular.

Fabricar nuevo músculo para remplazar tejido viejo o dañado es el trabajo rutinario de las células madre musculares o células satélites. Situadas a lo largo del perímetro del tejido muscular adulto, esperan una señal para crecer, dividirse y fusionarse en nuevas fibras musculares donde se presenta un daño para reparar.

Pero ese proceso no funciona en personas con la distrofia muscular de Duchenne, una condición genética en la cual los músculos se degeneran por una proteína defectuosa y el consiguiente agotamiento de las células madre musculares. La reparación muscular también se afecta con el envejecimiento.

Los estudios actuales en tratamientos basados en células pluripotentes –un tipo de células madre que se pueden convertir en cualquier tipo de célula adulta- han sido muy retadores. Uno de los asuntos es que tales células se dividen indefinidamente y si no son dirigidas hacia un tipo particular de órgano, pronto forman tumores.

Antes que acudir a las células pluripotentes, Conboy y Preeti Paliwal, expusieron la fibra muscular madura a pequeñas moléculas que instruyeron al tejido fundido para reversar su curso y separarse en células musculares progenitoras individuales. Los inhibidores moleculares fueron removidos después y las nuevas células madre musculares crecían y morían de manera natural, convirtiéndose en nuevo tejido muscular en ensayos de laboratorio con ratones.

El próximo paso, dijo Conboy, incluye probar el proceso en tejido muscular humano y examinar otros compuestos moleculares que convierten de nuevo el tejido muscular en sus células madre. Un trabajo que podría derivar en una nueva herramienta del arsenal de terapias con base en células madre.