domingo, 12 de febrero de 2012

UN CIRCUITO EN CADA CÉLULA

INGENIERÍA BIOMÉDICA

Los especialistas en nanomedicina  han soñado durante mucho tiempo con una nueva era en la que se pudieran integrar ordenadores de tamaño molecular en nuestros cuerpos. Los dispositivos monitorizarían nuestra salud y tratarían las enfermedades antes de que empeoráramos. La ventaja de estos ordenadores, que se fabricarían con materiales biológicos, residiría en su capacidad de hablar el idioma bioquímico de la vida.



En tiempo reciente, varios grupos han logrado avances en este campo. Un equipo del Instituto Tecnológico de California ha descrito en la revista Science un experimento en el que utilizaban nanoestructuras de ADN, denominadas puertas lógicas de balancín (seesaw gates), para crear circuitos lógicos similares a los empleados en los microprocesadores. Del mismo modo que los componentes de silicio utilizan la corriente eléctrica para representar unos y ceros, los circuitos con base biológica usan las concentraciones de moléculas de ADN en un tubo de ensayo. Cuando se añaden al tubo nuevas cadenas de ADN, o "datos de entrada", la disolución sufre una cascada de interacciones químicas para dar lugar a otras cadenas de ADn distintas, los "datos de salida". En teoría, la entrada podría estar representada por un indicador molecular de una enfermedad, y la salida, por un molécula terapéutica apropiada. Uno de los problemas más habituales para crear un ordenador de un tubo de ensayo se debe a la dificultad de controlar las interacciones moleculares que se van a producir. La originalidad de las puertas lógicas de balancín es que cada puerta responde solo a cadenas específicas de ADN de entrada.



En un artículo posterior publicado en la revista Nature, el equipo del Instituto Tecnológico de California mostró las posibilidades de esa técnica, al construir un circuito a base de ADN que podía resolver un sencillo juego de memorización. Un circuito con memoria que se integrase en células vivas podría reconocer y tratar enfermedades complejas a partir de una serie de datos biológicos.



Hasta ahora, esos circuitos no han podido integrarse en los tejidos vivos, en parte porque aún no pueden comunicarse con las células. Zhen Xie, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, y sus colaboradores han conseguido hace poco avances en este sentido. Según afirmaron en un artículo publicado en Science, diseñaron un circuito a base de ARN, aún más sencillo, que distinguía las células cancerosas de las no cancerosas y, lo que es más importante, haría que las células cancerosas se autodestruyeran.

Esas técnicas se han aplicado solo en medios artificiales. Sin embargo, los progresos realizados en los circuitos a base de ADN permiten albergar esperanzas de que algún día se cumplan los sueños bioinformáticos de numerosos investigadores.

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