Científicos da USC no Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) traballan en crear un citoesqueleto ‘artificial’ para explicar o comportamento e evolución das células e servirse da química para resolver problemas biolóxicos. “No noso proxecto de construción do esqueleto de células sintéticas, conseguimos controlar os seus sistemas de andamios”, explica o investigador principal Javier Montenegro. O traballo, publicado na revista Angewandte Chemie, constitúe unha nova e importante aproximación ao coñecemento sobre a orixe da vida e abre a porta para imitar os complexos mecanismos de reorganización do espazo celular en sistemas naturais. Avanzar no estudo sobre a nosa creación e a terapia xénica son campos aos que este descubrimento achega valor.
Dende o descubrimento da célula como unidade de vida mínima, a comunidade científica sempre estivo fascinada polas complexas capacidades de adaptación, mobilidade e división que os sistemas celulares son capaces de realizar autonomamente. Unha peza chave nestes procesos é o citoesqueleto, unha sofisticada maquinaria celular que constrúe listóns moleculares capaces de dar sustento e mover o recinto da célula. Un requisito fundamental é que a ensamblaxe destes andamios se leve a cabo en rexións ben definidas, de maneira que poda xerarse traballo direccional.
“No noso grupo de investigación descubrimos como podemos controlar a ensamblaxe molecular de análogos sintéticos mediante condicións e espazos ben definidos. Para iso, usamos técnicas de ensamblaxe baseadas en microfluídica, —dispositivos onde os líquidos se mesturan en canles que teñen diámetro menor a un milímetro— para axustar, mediante distintas condicións, listóns na periferia ou no núcleo de micropingas de auga en aceite”, explica Javier Montenegro.
Do mesmo xeito que o esqueleto humano determina a forma do noso corpo e que nos manteñamos en pé, o citoesqueleto dálle integridade estrutural á célula, ademais de participar na división celular, no seu movemento e no transporte de substancias no seu interior. “Na nosa liña de investigación, na que levamos traballando varios anos, analizamos a importancia que ten para as células contar cun citoesqueleto. E é que este conxunto de ósos non sempre formou parte das células, de feito, ata hai ao redor dunhas dúas décadas críase que apareceu nunha fase tardía da evolución”, xustifica o científico. Pero xa está comprobado que estaba presente nalgunhas bacterias e en células primixenias, provocando “moito balbordo científico“.
Dende o grupo que dirixe Montenegro tentan entender como funciona o citoesqueleto construíndoo no laboratorio e así ver os problemas que pode ter: por que ás veces non funciona, por que se se modifica minimamente nunha parte ou xa non funciona igual. “Facemos unha aproximación que se denomina bottom-up, dende abaixo, fabricando os compoñentes esenciais de forma artificial e observando como se comportan”, detalla o químico galego.
Nesta colaboración internacional o científico Alejandro Méndez-Ardoy desprazouse á Universidade de Cambridge para aprender técnicas de manipulación microfluídica xunto a Chris Abell e así poder controlar de forma precisa os estímulos da polimerización supramolecular. De volta en Santiago, baixo a supervisión do profesor Juan Granja e do propio Montenegro, o estudante de doutoramento Alfonso Bayón e Méndez-Ardoy completaron o traballo que agora aparece reflectido no artigo publicado. A investigación implica reforzar os cimentos do edificio celular e dar resposta a cuestións de esencial importancia para a vida humana.
Referencia: Spatially Controlled Supramolecular Polymerization of Peptide Nanotubes by Microfluidics (Publicado en Angewandte Chemie).
