Antrobots y rejuvenecimiento celular | Noticias de la Ciencia y la Tecnología (Amazings® / NCYT®)

En 2023, Gizem Gumuskaya y Michael Levin, de la Universidad Tufts en Estados Unidos, crearon estructuras vivientes a las que dieron el nombre de antrobots. Estas estructuras son diminutos organismos multicelulares cultivados a partir de una sola célula traqueal humana y con una configuración independiente de las normales en el cuerpo humano. Esa configuración alternativa puede darles a los antrobots una forma esférica o un poco oblonga, cubierta de cilios en toda su superficie o en parte de ella, con los cuales disponen de capacidad de locomoción.

En un nuevo estudio, Gumuskaya y Levin revelan lo que ocurre en el interior de las células de los antrobots durante el proceso de formación de estos.

Uno de los cambios más importantes es que cuando las células se topan con la nueva misión de crear antrobots en vez de humanos enteros, cambian la expresión de miles de genes.

Los autores del nuevo estudio han descubierto que las células humanas, una vez liberadas de las obligaciones que la evolución les ha impuesto, dan marcha atrás al reloj biológico y pasan a expresar tanto genes antiguos, compartidos con ancestros del ser humano que se remontan a un pasado remoto, como genes de la fase embrionaria, que son los que están activos durante la etapa embrionaria del individuo humano. Los antrobots se fabrican a partir de células donantes adultas, por lo que resultó sorprendente comprobar que esas células también son capaces de expresar genes de la fase embrionaria.

Más allá de la creación de nuevas construcciones sintéticas, entender cómo las células humanas adoptan nuevas formas puede aportar datos nuevos y reveladores sobre enfermedades del desarrollo, incluyendo defectos congénitos. Gumuskaya, Levin y sus colegas buscan conocer mejor las reglas del autoensamblaje para poder quizá algún día ayudar a prevenir defectos de nacimiento, hacer crecer nuevos tejidos y órganos en el marco de la medicina regenerativa y crear (a partir de las propias células del paciente) antrobots especializados que una vez introducidos en el cuerpo podrían tratar enfermedades y reparar daños sin desencadenar reacciones indeseadas del sistema inmunitario.

Los antrobots son en su mayoría esféricos. Y retienen esa forma. Incluso si los investigadores les clavan un cuchillo y provocan así un desgarro, los antrobots se emplean una especie de memoria de forma funcional que les permite autorrepararse de un modo que les permita volver a su forma original.

Un antrobot, coloreado, con una corona de cilios que lo dota de capacidad de locomoción. (Imagen: Gizem Gumuskaya)

Los investigadores rastrearon la inversión del reloj biológico en los antrobots basándose en la acumulación de modificaciones y daños en el ADN a medida que envejecemos. La adición de grupos químicos metilo al ADN es una cantidad medible que contribuye a nuestra “edad epigenética”, que puede acabar siendo mayor o menor que nuestra edad cronológica. Uno de los donantes de células del estudio tenía 21 años, pero la edad epigenética de sus células era de 25 años. Sorprendentemente, cuando sus células se utilizaron para cultivar antrobots, la edad epigenética de estas se redujo a 18,7 años. Los antrobots eran biológicamente un 25% más jóvenes que sus células de origen.

El hecho de que estos robots se vuelvan biológicamente más jóvenes que las células adultas de las que están compuestos sugiere que el proceso de organizarse en una nueva forma puede bastar por sí solo para resetear el reloj del envejecimiento celular, sin ninguna reprogramación genética, tal como argumenta Gumuskaya.

¿Cuáles son exactamente las señales que inducen a las células a retrasar el reloj epigenético del antrobot? ¿Podrían tales señales aprovecharse para rejuvenecer los tejidos de nuestro propio cuerpo? “Lo estamos investigando”, anuncia Levin al respecto.

El estudio ahora finalizado se titula “The Morphological, Behavioral, and Transcriptomic Life Cycle of Anthrobots”. Y se ha publicado en la revista académica Advanced Science. (Fuente: NCYT de Amazings)