Los científicos convierten células humanas en computadoras vivientes.

Los investigadores Keren Roas y Lior Nissim, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, se han convertido en los primeros en crear sistemas genéticos artificiales dentro de células humanas capaces de procesar información compleja y seguir instrucciones precisas. Si bien los expertos llevaban tiempo intentando programar las células para que reconocieran y respondieran a enfermedades, el principal obstáculo había sido la falta de componentes genéticos adecuados.

Los intentos anteriores funcionaban de forma gradual, lo que significaba que cada nuevo comando requería una capa adicional de operaciones computacionales dentro de la célula. Cuanto mayor era el sistema, más rápidamente disminuían la fiabilidad y la eficiencia de estos cálculos biológicos. Sin embargo, el equipo de Jerusalén ha optado por un enfoque completamente nuevo que permite a las células ejecutar programas complejos con un número significativamente menor de pasos y material genético. De este modo, han mantenido la funcionalidad completa de la célula sin sobrecargarla.

Para lograrlo, utilizaron un proceso natural llamado trans-splicing de ARN, en el que fragmentos de mensajes genéticos se unen dentro de la célula. Combinaron este proceso con elementos reguladores diseñados artificialmente. Crearon herramientas moleculares especiales que actúan como procesadores biológicos, activando la expresión de genes específicos según un plan predeterminado. Gracias a su capacidad para procesar múltiples señales simultáneamente, el sistema es extremadamente eficiente.

Como parte de la demostración, los científicos construyeron dispositivos biológicos que imitan componentes informáticos reales. Crearon un sumador biológico completo capaz de realizar operaciones matemáticas binarias sencillas, similares a las de una unidad de 3 bits en un procesador. También desarrollaron una versión biológica de un multiplexor, un componente electrónico que selecciona y transmite múltiples señales. Todos estos procesos se monitorizaron mediante proteínas fluorescentes que emiten luz en diferentes colores.

A pesar del entusiasmo inicial, transferir estos sistemas de laboratorio a cuerpos humanos vivos conlleva riesgos impredecibles. Por ello, los investigadores ya han incorporado un mecanismo de seguridad. Si una célula detecta una configuración inválida o sobrecargada, activa una alerta especial. Esto podría prevenir errores fatales en intervenciones médicas en el futuro.

En el futuro, estas células inteligentes podrían monitorear continuamente el entorno del cuerpo. Una célula programada podría detectar múltiples marcadores de enfermedad simultáneamente y liberar un fármaco solo cuando detecte una combinación específica. Para demostrar este concepto, las células fueron programadas para secretar interleucina-15 (IL-15), una proteína que estimula el sistema inmunitario para combatir el cáncer.