La biología sintética ha estado en el centro de la investigación científica durante años, buscando construir células artificiales que puedan replicar, de manera simplificada, algunos de los procesos más complejos de la vida. Este enfoque dual tiene como objetivo tanto mejorar la comprensión de los principios fundamentales de la evolución celular como generar herramientas innovadoras para la biomedicina y la biotecnología.
En este contexto, un equipo del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares de la Universidad de Santiago de Compostela (CiQUS) ha logrado un avance significativo al desarrollar microgotas coacervadas con membrana (MCM) a partir de dendrímeros. Estas partículas presentan dos características esenciales que las asemejan a las células naturales: un interior densamente concentrado, similar al medio intracelular, y una membrana externa que actúa como barrera protectora y permeable.
Innovación en el uso de dendrímeros
El empleo de dendrímeros, polímeros sintéticos con una estructura ramificada y altamente controlada, otorga a estas microgotas una resistencia excepcional en condiciones fisiológicas, superando notablemente a otros modelos celulares sintéticos. “Hemos conseguido que estas estructuras mantengan su integridad incluso en ambientes con altas concentraciones de sal, donde los coacervados convencionales tienden a desestabilizarse”, explica Eduardo Fernández Megía, quien lideró el estudio recientemente publicado en el Journal of the American Chemical Society (JACS).
Más allá de su estabilidad, las nuevas microgotas exhiben un comportamiento biomimético notable: son capaces de encapsular proteínas selectivamente, facilitar reacciones enzimáticas en cascada y establecer procesos de comunicación química análogos a los que se producen entre células vivas. De hecho, el equipo ha demostrado que estas estructuras pueden interactuar funcionalmente con células naturales mediante mecanismos de transducción de señales.
Aproximaciones hacia aplicaciones médicas
Este descubrimiento convierte a las microgotas en candidatos prometedores para aplicaciones en medicina regenerativa, terapias dirigidas y construcción de tejidos artificiales. “El resultado es un nuevo tipo de célula artificial resistente y funcional que imita las naturales, pero construida a partir de componentes básicos”, destaca Lucas García Abuín, coautor del estudio junto a Celia Jiménez López y el profesor Fernández Megía.
El trabajo sobre dendrímeros y nanoestructuras poliméricas para aplicaciones biomédicas es una línea clave dentro del laboratorio dirigido por Fernández Megía en el CiQUS. Este centro cuenta con el apoyo de la Unión Europea a través del Programa Galicia FEDER 2021-2027.
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