Un equipo internacional de científicos, coliderado polo investigador galego Roberto J. Brea do Centro Interdisciplinar de Química e Bioloxía (CICA) da Universidade da Coruña (UDC), acaba de conseguir un fito clave na construción de células artificiais: crear membranas que, igual que en células vivas, poden manterse, transformarse e reorganizarse mediante un ciclo de metabolismo químico autónomo. O estudo foi publicado esta semana na portada da revista Nature Chemistry e presenta un sistema completamente sintético.
A clave deste avance reside na creación dun ciclo de metabolismo lipídico totalmente abiótico. Utilizando axentes de acoplamento químicos, os investigadores conseguiron inducir a formación in situ de fosfolípidos que, unha vez creados, se autoorganizan en membranas, coa particularidade de que poden descompoñerse de forma controlada e rexenerarse coa achega de enerxía externa. Con isto os investigadores poden controlar o tempo que vive esa célula e programar a súa desintegración.
Este ciclo anabolismo-catabolismo é o que permite que as membranas poidan manterse estables no tempo ou ser recicladas, encapsular e liberar moléculas, e mesmo realizar cambios estruturais semellantes aos que experimentan as células vivas.
Aplicacións que van máis aló da bioloxía sintética
Alén do impacto fundamental para a construción de protocélulas, esta tecnoloxía pode ter aplicacións en campos como a liberación controlada de fármacos, a creación de organelos sintéticos ou o deseño de sensores químicos intelixentes.
Un aspecto especialmente novo do traballo é a capacidade de inducir transicións de fase nas membranas (de vesículas a gotas tipo “esponxa”) que permiten a mestura de contidos e lípidos entre diferentes compartimentos artificiais. Isto podería inspirar novas estratexias para a comunicación entre células artificiais ou a súa interacción con células naturais.
O artigo foi desenvolvido en colaboración coa Universidade de California San Diego, e o doutor Brea destaca como coprimeiro autor e coinvestigador principal xunto ao profesor Neal K. Devaraj. Este traballo foi financiado, entre outras institucións, pola Xunta de Galicia a través da convocatoria de contratos Ramón y Cajal e proxectos de investigación de excelencia.
Referencia: Abiotic lipid metabolism enables membrane plasticity in artificial cells (Publicado en Nature Chemistry)
