Construidas mediante la estrategia “Bottom up”, las células sintéticas y otras creaciones comienzan a unirse y pronto podrían poner a prueba los límites de la vida.

Había solo ocho ingredientes: dos proteínas, tres agentes amortiguadores, dos tipos de moléculas de grasa y algo de energía química. Pero eso fue suficiente para crear una flotilla de burbujas rebotantes y pulsantes: estructuras de tipo celular rudimentarias con parte de la maquinaria necesaria para dividirse por sí mismas.

Para la biofísica Petra Schwille, las creaciones danzantes en su laboratorio representan un paso importante hacia la construcción de una célula sintética de abajo hacia arriba, algo en lo que ha estado trabajando durante los últimos diez años, más recientemente en el Instituto de Bioquímica Max Planck en Martinsried, Alemania.

“Siempre me ha fascinado esta pregunta: ‘¿Qué distingue la vida de la materia no viva?’ El desafío, según Schwille, es determinar qué componentes se necesitan para hacer un sistema vivo. En su perfecta célula sintética, conocería cada factor que la hace funcionar.

Los investigadores han estado tratando de crear células artificiales durante más de 20 años, juntando biomoléculas en el contexto adecuado para aproximarse a diferentes aspectos de la vida. Aunque existen muchos de estos aspectos, generalmente se dividen en tres categorías: compartimentación o separación de biomoléculas en el espacio; el metabolismo, la bioquímica que sustenta la vida; y control informativo, el almacenamiento y manejo de instrucciones celulares.

El ritmo de trabajo se ha acelerado, gracias en parte a los recientes avances en las tecnologías de microfluidos, que permiten a los científicos coordinar los movimientos de componentes celulares minúsculos. Los grupos de investigación ya han determinado formas de esculpir gotas de células en las formas deseadas; de crear versiones rudimentarias del metabolismo celular; y del trasplante de genomas hechos a mano a células vivas. Pero reunir todos estos elementos sigue siendo un desafío.

El campo, sin embargo, está impregnado de un nuevo sentido de optimismo sobre la búsqueda. En septiembre de 2017, investigadores de 17 laboratorios en los Países Bajos formaron el grupo Construyendo una célula sintética (BaSyC), cuyo objetivo es construir un “sistema de células que crezca y se divida” en los próximos diez años, según la biofísica Marileen Dogterom, quien dirige BaSyC y un laboratorio en la Universidad Tecnológica de Delft. El proyecto cuenta con una subvención holandesa de gravitación de 18,8 millones de euros (US $ 21,3 millones).

En septiembre, la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (NSF) anunció su primer programa sobre células sintéticas, financiado por una suma de 10 millones de dólares. Y varios investigadores europeos, incluyendo a Schwille, han propuesto construir una célula sintética como uno de los esquemas emblemáticos de las Tecnologías Futuras y Emergentes de la Comisión Europea, que reciben fondos de 1.000 millones de euros.

Los biólogos sintéticos “Bottom up” predicen que las primeras células totalmente artificiales podrían cobrar vida en poco más de una década. “Estoy bastante seguro de que llegaremos allí”, dice Schwille.