Biocomputers. Wikimedia Commons

No hace falta esperar al futuro para ver células parecidas a diminutos ordenadores. De hecho, aquello que un día se llamó computación celular ha dejado de ser una metáfora para convertirse en una realidad. Unos científicos han logrado lo más parecido a un hackeo de células. Y las han reprogramado.

Se trata de un nuevo estudio liderado por un equipo de investigaci√≥n de la Universidad de Boston y dirigido por el bi√≥logo Wilson Wong. Los investigadores lograron convertir las c√©lulas de mam√≠feros en biocomputadoras capaces de realizar c√°lculos complejos. Toda una haza√Īa conseguida dentro de los genes de c√©lulas renales humanas.

Lo cierto es que no es la primera vez que se intentaba algo as√≠. En las √ļltimas d√©cadas los bi√≥logos han estado trabajando para hackear el algoritmo de las c√©lulas en un esfuerzo por controlar sus procesos. Toda una paradoja, porque de lo que se trata es de vencer el papel que tiene la naturaleza como ingeniero de ‚Äúsoftware‚ÄĚ de la vida refinando gradualmente el algoritmo de una c√©lula (su ADN) durante generaciones.

Un trabajo de ciencia de ficción

Programa de circuitos

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Lo conseguido significa que los investigadores programaron células humanas para obedecer hasta 113 conjuntos de instrucciones lógicas diferentes. Una locura, y pensemos que con un mayor desarrollo esto podría dar lugar a células capaces de responder a direcciones específicas para, por ejemplo, combatir una enfermedad o fabricar tipos de sustancias y moléculas.

Para su estudio, el propio circuito gen√©tico fue dise√Īado utilizando una maquinaria existente en c√©lulas, el fragmento de ADN llamado promotor. Este ‚Äúinicializa‚ÄĚ la transcripci√≥n de un fragmento de ADN de una c√©lula al ARN y luego lo traduce a prote√≠nas. El equipo obvi√≥ los factores de transcripci√≥n y en su lugar encendieron y apagaron los genes de c√©lulas renales humanas. Para ello utilizaron enzimas de restricci√≥n, una especie de tijeras moleculares que cortan de forma selectiva los fragmentos de ADN.

El equipo de Wong insert√≥ cuatro fragmentos de ADN extra despu√©s de un promotor. Uno de esos fragmentos fue dise√Īado para producir la prote√≠na fluorescente verde (GFP) que ilumina una c√©lula cuando se enciende por un f√°rmaco en particular. A trav√©s de su t√©cnica, Wong y su equipo fueron capaces de construir esos 113 circuitos diferentes con una tasa de √©xito del 96.5 %.

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Un trabajo cuya mayor haza√Īa fue la de ser capaz de hacer una tabla de b√ļsqueda de l√≥gica booleana de c√©lulas humanas utilizando un circuito con seis entradas diferentes. Como resultado estas entradas se combinaron de formas variadas para realizar series de operaciones l√≥gicas. Seg√ļn Timothy Lu, bi√≥logo del MIT:

Es simplemente emocionante y representa otra escala de lo que podemos dise√Īar con circuitos gen√©ticos de mam√≠feros.

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Incre√≠ble. Pensemos en la inform√°tica. En su n√ļcleo, un ordenador es una m√°quina que procesa informaci√≥n mediante la realizaci√≥n de c√°lculos. Cuanto m√°s potente sea el circuito de una computadora, m√°s complejos ser√°n los c√°lculos que puede realizar. De manera similar, lo conseguido significa que las c√©lulas gen√©ticamente dise√Īadas para funcionar como miniordenadores pueden ser m√°s o menos poderosas dependiendo de su ingenier√≠a.

El equipo de Wong a√ļn no ha logrado hacer que estas c√©lulas modificadas hagan un trabajo de computaci√≥n que realmente sea √ļtil, pero el estudio es un gran avance, uno que prepara el camino para la biocomputaci√≥n m√°s compleja con c√©lulas.

Llegados a ese punto, los cient√≠ficos creen que podr√≠an programarlas para los desaf√≠os m√©dicos y la lucha contra enfermedades como el c√°ncer o incluso la posibilidad de mejorar la capacidad de generar tejidos que reemplacen partes del cuerpo da√Īadas. Cuando eso ocurra, si ocurre, habremos pasado a la propia ciencia ficci√≥n. [Nature v√≠a Futurism]