La creación de nuevos organismos vivos es uno de los objetivos finales de la biología sintética. Esta rama de la ciencia apareció a principios del siglo XXI y, desde entonces, hemos visto a científicos manipular genéticamente bacterias para que degraden polímeros de plástico o incluso fabricar riñones humanos mediante las impresoras 3D. A medida que avanzan la biología sintética y también la ingeniería de tejidos, resulta necesario conocer los límites de lo posible en lo que a nuevos organismos se refiere. ¿Son viables todas las estructuras biológicas que podemos imaginar? Si no es así, ¿cuáles son las limitaciones y qué las impone?
El morfoespacio o la apertura de nuevos horizontes
Científicos del Laboratorio de Sistemas Complejos de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, Cataluña, buscan responder esta pregunta a través de un morfoespacio en el que incorporan tanto estructuras naturales como artificiales y proponen utilizar la biología sintética como herramienta para indagar en aquellos caminos inexplorados por la evolución.
Morphospace Complex Systems / Lab. UPF
Los investigadores, cuyo trabajo final ha sido publicado en el último número (abril 2016) de la revista Integrative Biology, han definido este morfoespacio de órganos y organoides con el que contemplar el universo de todas las estructuras biológicas posibles. Los tres ejes que lo conforman son: la complejidad de desarrollo, la complejidad cognitiva y el estado físico.
Hacia el diseño de nuevos órganos hasta el momento desconocidos
Riñón bioimpreso mediante impresora 3D. / UPF
Los avances de cada una de estas disciplinas, biología sintética e ingeniería de tejidos, han sido notorios. Entre ellos podemos destacar la creación de los llamados organs-on-a-chip, dispositivos que recrean a microescala las funciones de un órgano real y permiten su estudio, o la creación de organoides en cultivos 3D, que llevan a cabo procesos de desarrollo generando una estructura similar a los órganos naturales, teniendo la autoorganización un papel crítico. Sin embargo, estos ejemplos se basan en imitar órganos o funciones que ya existen en la naturaleza.
Pulmón artificial – Fotografía UPF
Por esta razón, los autores de este estudio plantean que “no hay ninguna razón para limitarnos a fabricar órganos y tejidos tal y como existen en la naturaleza. Podríamos imaginar, y tal vez diseñar nuevos órganos que lleven a cabo -e incluso mejoren- las funciones de los órganos ya existentes.” Esta fisiología mejorada podría incluir funciones completamente nuevas o incluso la capacidad de diagnosticar y curar enfermedades. Mientras tanto, el morfoespacio supone una herramienta muy útil para plantear las posibilidades de éxito que tendrían nuevos diseños biológicos.
Fuente: UPF
Boletín original: https://portal.upf.edu/es/web/e-noticies/home_upf/-/asset_publisher/8EYbnGNU3js6/content/id/3950616/maximized#.Vxkw9XpGSSo
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