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Nacen los robots de ADN. Javier Tamayo, investigador del CSIC

Escrito por José M. López 23 Julio 2010
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La fusión de materia orgánica sobre silicio, de ADN y nanorrobots, es una realidad. En la molécula de la vida se programan ya órdenes sencillas que ejecutan robots moleculares fabricados con ADN.
Nacen los robots de ADN. Javier Tamayo, investigador del CSICEl pasado mes de mayo la revista Nature publicaba el logro de un equipo de investigadores de Estados Unidos que habían conseguido desarrollar un nanorrobot fabricado con ADN. Tiene forma de araña y es capaz de ponerse en marcha, detenerse y moverse de un modo totalmente autónomo. El investigador del CSIC y Coordinador del Proyecto de Bionanomecánica del Instituto de Microelectrónica de Madrid, Javier Tamayo nos explica en qué consiste esta compleja tecnología. Un conocimiento que, para Tamayo, podría tener en un futuro importantes aplicaciones médicas.

-Se ha conseguido fabricar nanorrobots de ADN con capacidad de desplazamiento. ¿Qué magnitud tiene este logro?
-La idea es utilizar una molécula como el ADN fuera de su entorno, para hacer otro tipo de funciones. Éstas de momento no tienen muchas implicaciones en nuestra vida real, pero lo relevante es ser capaces de controlar el ADN como material, tanto para crear nuevos materiales, como para crear sistemas autónomos o robots, aunque sean muy sencillos.
La importancia de este logro consiste en que la molécula de ADN, que es el origen de la vida, donde está nuestro código genético almacenado y cuyo propósito es la transferencia de información, haya podido ser utilizada fuera de su medio para hacer otra cosa diferente.
Equipo de Javier Tamayo, investigador del CSIC“Lograremos dar la capacidad a los nanorrobots de engancharse selectivamente a zonas donde estén células tumorales, y una vez allí soltar el fármaco que pueda destruirlas. Eso es el futuro, y es prometedor”.
-Es decir, que se utiliza el ADN para programar los nanorrobots…
-El ADN está basado en la complementariedad entre bases. Es decir, cada fila de letras se encuentra con su fila complementaria para formar una doble hélice. Y eso, de alguna manera, es la base de todos los circuitos de nuestros ordenadores. Parten de cosas muy sencillas, de ceros y unos, y van ganando complejidad. Son cosas rudimentarias pero de una complejidad enorme, porque en el fondo la vida es compleja, y hacerlo de manera artificial tiene mucho mérito.
-¿Qué ventajas aporta programar sobre el ADN?
-De momento las aplicaciones en la vida real no existen. Pero lo que sí es fascinante es que utilizar el ADN fuera del contexto biológico para hacer estos nanorrobots, era impensable hace años. Porque en el fondo lo que pretende la ciencia y la tecnología es poder controlar la materia de manera que se autoensamble, formando las estructuras que uno quiere, y que incluso puedan hacer movimientos como tú deseas.
Hasta ahora lo que se puede decir es que con el ADN se está siendo capaz de controlar y programar la materia a pequeña escala. Y no se sabe qué pasará en los próximos diez años, porque hace una década ni imaginábamos hasta donde hemos llegado ahora, haciendo nanorrobots en estructuras de ADN complejas.
Simulacion de molecula“Fijar moléculas de ADN sobre superficies en el fondo puede ser tan sencillo como mojar un chip de silicio con la solución donde están disueltas. Por absorción natural se acabarán fijando”
-Se habla de posibles aplicaciones médicas con esta nueva tecnología...
-Hay una corriente de gente de ciencia muy importante, que trabaja en la liberación de fármacos en sitios controlados del cuerpo humano, y esto parece tener bastante futuro.
La quimioterapia usada en el tratamiento del cáncer mata a las células sanas y las células tumorales, y hay investigadores que están intentando utilizar estructuras de ADN que puedan encapsular el fármaco para que se adhieran sólo a las células tumorales. Yo creo que en el futuro podría ocurrir.
-¿Cómo se fija el ADN sobre el silicio y cómo se logra que permanezca estable?
-En nuestro campo, que es el campo de sensores, una parte del trabajo está basado en la química para modificar las superficies, de manera que las moléculas biológicas -en este caso el ADN- se sientan cómodas en esa superficie. Es todo un trabajo y un desafío, pero hace años que se puede hacer. Fijar moléculas de ADN sobre superficies en el fondo puede ser tan sencillo como mojar un chip de silicio con la solución donde están disueltas, y por absorción natural se acabarán fijando. La fijación sin más no es lo interesante: tienes que modificar las propiedades de la superficie para conseguir una mayor afinidad por las moléculas de ADN y que a la vez estas mantengan intactas sus funciones.
imagen de una array de micropalancas sobre las que inmovilizamos secuencias de ADN que utilizamos para sensores biológicos de expresión genética“Con el ADN se está siendo capaz de controlar y programar la materia a pequeña escala”
-¿Estamos hablando de un campo donde se mezcla la robótica con la ingeniería genética?
-Yo creo que no. No es tanto robótica, porque estos nanorobots están muy lejos de los que se están haciendo actualmente en ingeniería. Aquí lo que se junta es gente de física, química, biología e incluso ingeniería, porque la nanociencia exige un equipo multidisciplinar.
-Si proyectamos hacia un futuro esta tecnología que se está desarrollando, ¿sería posible una robótica basada no en materiales como el metal o el plástico, sino en materia orgánica cuya programación se realice en ADN?
-En los últimos diez años se han conseguido cosas que no eran esperables ni estaban contempladas, con un grado de complejidad bastante elevado. Creo que es posible que pueda ocurrir y creo que además estos robots se podrán mover en un entorno biológico como puede ser el cuerpo humano. Creo que lograremos dar la capacidad a los nanorrobots de engancharse selectivamente a zonas donde estén células tumorales, y una vez allí soltar el fármaco que pueda destruirlas. Eso es el futuro, y es prometedor. Δ

Fotos: cedidas por J. Tamayo


 

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