- Investigadores del CiQUS de la USC sintetizan el concepto espacial en el citoesqueleto, la sofisticada maquinaria compuesta por vigas moleculares que sustentan y permiten mover el recinto de la célula
- Este trabajo de química supramolecular supone un primer paso para imitar los complejos mecanismos que favorecen la reorganización del espacio en la célula en sistemas naturales
- El estudio, recientemente publicado en Angewandte y realizado en colaboración con científicos de la Universidad de Cambridge, tiene importantes aplicaciones en terapia génica y amplía el conocimiento sobre el origen de la vida
“En nuestro proyecto de construcción del esqueleto de células sintéticas, hemos conseguido controlar sus sistemas de andamiaje”. Así resume gráficamente el investigador principal del CiQUS de la USC, Javier Montenegro, el último hallazgo de su grupo, que trabaja en crear un citoesqueleto ‘artificial’ para explicar el comportamiento y evolución de las células y servirse de la química para resolver problemas biológicos. El trabajo, publicado en la revista Angewandte, constituye una nueva e importante aproximación al conocimiento sobre el origen de la vida y abre la puerta a imitar los complejos mecanismos de reorganización del espacio celular en sistemas naturales. Avanzar en el estudio sobre nuestra creación y la terapia génica son campos a los que este descubrimiento aporta valor.
Arquitectos de la vida con células de laboratorio
Desde el descubrimiento de la célula como unidad de vida mínima, la comunidad científica siempre ha estado fascinada por las complejas capacidades de adaptación, movilidad y división que los sistemas celulares son capaces de realizar autónomamente. Una pieza clave en estos procesos es el citoesqueleto, una sofisticada maquinaria celular que construye listones moleculares capaces de dar sustento y mover el recinto de la célula. Un requisito fundamental es que el ensamblaje de estos listones se lleve a cabo en regiones bien definidas, de manera que pueda generarse trabajo direccional.
“En nuestro grupo de investigación hemos descubierto cómo podemos controlar el ensamblaje molecular de análogos sintéticos mediante condiciones y espacios bien definidos. Para ello, hemos usado técnicas de ensamblaje basadas en microfluídica (dispositivos donde los líquidos se mezclan en canales que tienen diámetro menor a un milímetro) para acoplar, mediante distintas condiciones, listones en la periferia o en el núcleo de microgotas de agua en aceite”, explica Javier Montenegro.
El hueso de la célula
Al igual que el esqueleto humano determina la forma de nuestro cuerpo y que nos mantengamos en pie, el citoesqueleto le da integridad estructural a la célula, además de participar en la división celular, en su movimiento y en el transporte de sustancias en su interior. "En nuestra línea de investigación, en la que llevamos trabajando varios años, analizamos la importancia que tiene para las células contar con un citoesqueleto. Y es que este conjunto de huesos no siempre formó parte de las células, de hecho, hasta hace alrededor de unas dos décadas se creía que apareció en una fase tardía de la evolución”, justifica el IP del CiQUS. Pero ya está comprobado que estaba presente en algunas bacterias y en células primigenias, provocando “mucho revuelo científico".
Desde el grupo que dirige Montenegro intentan entender cómo funciona construyéndolo en el laboratorio y así poder ver los problemas que puede tener, por qué a veces no funciona, por qué si se modifica mínimamente en una parte, ya no funciona igual, etc. “Hacemos una aproximación que se denomina bottom-up, desde abajo, fabricando los componentes esenciales de forma artificial y observando cómo se comportan", detalla el químico gallego.
En esta colaboración internacional el Dr. Alejandro Méndez-Ardoy se desplazó a la Universidad de Cambridge para aprender técnicas de manipulación microfluídica con el Pro. Chris Abell y así poder controlar de forma precisa los estímulos de la polimerización supramolecular. De vuelta en Santiago, bajo la supervisión del Prof. Juan Granja y del Dr. Javier Montenegro, el estudiante de Doctorado Alfonso Bayón y el Dr. Méndez Ardoy completaron el trabajo que ahora aparece reflejado en una de las mejores revistas de Química Internacional (Angewandte Chemie International edition). El trabajo que acaban de publicar significa reforzar los cimientos del edificio celular y dar respuesta a cuestiones de esencial importancia para la vida humana.
