Células artificiales, más cerca de construir tejidos

Hemos visto imprimir en 3D órganos con materiales sintéticos. Hemos visto crear trozos de corazón con células vivas impresas (sin ir más lejos, en el Hospital Gregorio Marañón de Madrid). El siguiente paso es contar con esos ladrillos celulares, pero de manera artificial.

Imitamos lo que hay en la naturaleza, es un gran paso en la creación de tejidos celulares artificiales

Este camino ve esta semana un nuevo avance para conseguir tejidos funcionales. Investigadores del Imperial College de Londres y la Universidad de Loughborough han utilizado láseres para conectar, organizar y fusionar células artificiales. Por ahora, es pronto para hablar de órganos, pero ya podrían realizar funciones como iniciar reacciones químicas en lugares pequeñísimos o mover productos alrededor de redes de células biológicas. Es un primer paso para crear biomateriales inteligentes, tal como han publicados los investigadores en Nature.

Las células artificiales tienen una capa similar a la membrana, es su caparazón, que los investigadores diseñaron para que se puedan ensamblar entre sí. Para que las células se acerquen lo suficiente, el equipo primero tuvo que manipularlas con pinzas ópticas que actúan como mini grúas, arrastrando y soltando celdas en cualquier posición. Una vez conectadas de esta manera, las células se pueden mover como una unidad.

El investigador principal, el doctor Yuval Elani, del Departamento de Química de Imperial, recuerda que hasta ahora, "las membranas celulares artificiales usualmente rebotaban unas sobre otras como bolas de goma. Al alterar la biofísica de las membranas de nuestras células, las conseguimos pegar el uno al otro como ladrillos pegajosos. Al reinsertar componentes biológicos como las proteínas en la membrana, pudimos lograr que las células se comunicaran e intercambiaran material entre sí. Imitamos lo que hay en la naturaleza, así que es un gran paso adelante en la creación de tejidos celulares artificiales similares a los biológicos".

Esculpiendo con células artificiales

Como ya ha ocurrido con células vivas, han conseguido crear estructuras más complejas, como quien trabaja con ladrillos de Lego, pero microscópicos y esféricos. Pudieron hacer formas 2D como cuadrados y formas tridimensionales como pirámides. Una vez que las células están pegadas, se pueden reordenar y también pueden ser manipuladas por el rayo láser como un conjunto.

Al ser fusionables, se podrían usar para administrar fármacos célula a célula

Finalmente, el equipo también pudo conectar dos células y luego fusionarlas en una célula más grande. Esto se logró recubriendo las membranas con nanopartículas de oro. La fusión permitió que los químicos que llevaban se mezclaran dentro de una célula nueva y más grande, provocando reacciones químicas. Esto podría ser útil, por ejemplo, para entregar materiales como fármacos en las células y para cambiar la composición de las células en tiempo real, logrando que adopten nuevas funciones.