Los avances en la investigación científica continúan transformando nuestra comprensión de los mecanismos biológicos más fundamentales. Un reciente estudio publicado en la revista Nature Chemistry ha dado un paso significativo en el desarrollo de células artificiales que incorporan un citoesqueleto, una estructura clave que proporciona soporte mecánico y facilita procesos vitales como la división celular.
Investigadores de la Universidad Técnica de Eindhoven (TU/e) han diseñado una red basada en polímeros que imita el citoesqueleto de las células reales. Esta innovación permite estudiar con mayor precisión cómo las células responden a fuerzas externas, un aspecto que hasta ahora había sido difícil de observar en las células artificiales, debido a la ausencia de una estructura citoesquelética.
El papel del citoesqueleto en las células artificiales
El citoesqueleto, que en las células humanas está compuesto por microtúbulos y microfilamentos, desempeña funciones cruciales en la mecánica celular. Su inclusión en los modelos artificiales abre la puerta a nuevas posibilidades en la investigación biomédica, especialmente en áreas como la evaluación de fármacos y la regeneración de tejidos. Jan van Hest, profesor en el Departamento de Ingeniería Química y Química de la TU/e, señala que estos avances no solo son relevantes desde un punto de vista fundamental, sino que también son útiles para el diseño de tecnologías de entrega de medicamentos más efectivas.
Hasta ahora, la mayoría de las células artificiales se habían centrado en replicar funciones clave como la comunicación con el entorno. Sin embargo, sin un citoesqueleto, resulta complicado trazar comparaciones concretas sobre cómo las células reales responden a diversas fuerzas. Este nuevo enfoque ofrece una solución a este desafío, proporcionando a los investigadores una herramienta más precisa para estudiar los procesos biológicos.
Los investigadores han utilizado un polímero conocido como polidialcetileno (PDA) para crear este citoesqueleto artificial. Este material se destaca por su capacidad para formar estructuras fibrosas que coinciden en tamaño con los filamentos del citoesqueleto natural y que pueden deformarse bajo presión, imitando así el comportamiento de las células vivas.
El estudio de las propiedades mecánicas del citoesqueleto artificial se llevó a cabo mediante una técnica innovadora llamada citometría de deformabilidad en tiempo real (RT-DC). Los resultados mostraron que la inclusión del citoesqueleto aumentó la rigidez de las células artificiales, acercándolas a las características mecánicas de ciertas células humanas.
De cara al futuro, la creación de células artificiales con citoesqueletos podría ser fundamental para entender cómo interactúan estas células con los organismos vivos. Van Hest enfatiza que esta investigación permitirá considerar tanto señales químicas como mecánicas en los estudios futuros, lo que resulta crucial en investigaciones donde la modulación de células inmunitarias es esencial.
Este proyecto también representa un homenaje personal para van Hest, quien dedicó el estudio a Henk Janssen, un amigo y colega que contribuyó significativamente al éxito de la investigación antes de su fallecimiento. El impacto de este trabajo va más allá de los avances científicos; es un testimonio de la colaboración y el compromiso en el ámbito de la ciencia.
