Una temblorosa burbuja de proteínas musculares salida de en un laboratorio de Harvard podría dar lugar a biomateriales controlables para sustituir tejidos dañados
Bajo el microscopio, el » gel activo» se parece a una palpitante maraña de fibras inmersas en jalea. Creado por David Weitz y sus colegas de la Universidad de Harvard, está hecho de una red molecular de la proteína muscular actina, mantenida en su forma por otra proteína, filamina. Cada filamento de actina tiene adjuntas alrededor de 300 moléculas de otra proteína muscular, la miosina.
El gel se hace más rígido cuando es expuesto al ATP, que es el producto químico que utilizan las células para almacenar y liberar energía. Se pone 1.000 veces más firme, un cambio en la elasticidad del mismo orden que el cuajado de una gelatina para alimento, dice Weitz.
Las moléculas de miocina se flexionan como bíceps en miniatura, haciendo que las tiras de actina se agrupen y la red se tensione.
Movimentos naturales
«Lo que estamos tratando de hacer es reproducir los principios de diseño que utiliza la naturaleza para hacer estructuras mecánicas,» dice Weitz.
A diferencia de los materiales que utilizan habitualmente los ingenieros, que tienen propiedades fijas, muchos materiales y estructuras naturales se pueden adaptar Los músculos son un buen ejemplo, dice Weitz, y la red que él ha creado es un paso hacia la reproducción de esas propiedades.
«Estas ideas han estado por allí», dice Margaret Gardel, investigadora de la Universidad de Chicago que no participa en el trabajo. La burbuja es similar a la adaptable y fuerte proteína del esqueleto celular, que así como mantiene la forma de las células también les permite cambiarla, cuando es necesario, dice.
Weitz piensa que su diseño de gel activo se podría utilizar para dar un nuevo giro a la ingeniería de tejidos, que implica generalmente el uso de un soporte estático para guiar el crecimiento de los tejidos de reemplazo a partir de células madre.
Unos soportes con elasticidad ajustable podrían permitir que se produzcan estructuras más complejas, dice Weitz. Por ejemplo, una burbuja blanda, floja, se podría ubicar en posición y, a continuación, ponerla en marcha con un pulso de ATP.
Debido a que se sabe que las propiedades físicas de las superficies cercanas afectan el tipo de tejido que crece a partir de las células madre, con un soporte de rigidez controlable se podría dirigir una colección de las células madre para que crezcan en diferentes tipos de células y así esculpir tejidos más intrincados, con contenido de diferentes tipos de células.
Publicación de referencia: Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.0903974106
Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti