Biopixeles: Luz de neón biológica usando bacterias

El mañana se despierta antes que nosotros, lo sabemos. Y cuando todavía no has terminado de dormir, el futuro te pega una bofetada en pleno sueño REM para mostrarte que aquello con lo que sueñas, ya está ideado y hasta funcionando. Si por casualidad tu fantasía tenía muchos colores y luces, tal vez éstas las estuvieran generando las bacterias E.coli, que un equipo de bioingenieros ha convertido en una luz de neón biológica al alterar su sistema y generar una reacción que da paso a los llamados Biopixeles, una esperanza para la biología sintética.

A modo popular, las bacterias no tienen una buena fama a pesar de que son vitales para nosotros. La imagen de una tiene más preponderancia a ser asociada con algo malo que con, por ejemplo, una calurosa luz de neón iluminándonos la ruta o un dispositivo de detección de escapes tóxicos que nos puedan salvar la vida. Esto último tendrá que empezar a ser más considerado luego de que ingenieros biológicos de la Universidad de San Diego, en Estados Unidos, hayan puesto de relieve la importancia de la investigación en la biología sintética, que tiene la meta de crear mecanismos previsibles y programables (o máquinas) partiendo de organismos vivos. Es así que tomaron a las bacterias E.coli y luego de una modificación en sus relojes biológicos, las han hecho trabajar al unísono para generar una brillante luz ante una orden. Sé testigo del nacimiento de los biopixeles.

Comúnmente, las bacterias E.Coli se comunican mediante un método conocido como quorum sensing. Este modelo de comunicación requiere que las moléculas tengan que se pasen entre sí la comunicación para coordinar y desencadenar un comportamiento determinado. La idea del proyecto era utilizar justamente este conocimiento como para poner a las bacterias a “trabajar para ellos”. Es así que adaptando el sistema  con este conocimiento, pudieron manipular ciertos factores determinantes de la comunicación de las bacterias para hacerlas reaccionar de una manera predecible a las diferentes colonias de E.coli. Lo que hicieron entonces los ingenieros genéticos fue provocar una reacción que se mostrase como un brillo fosforescente. Para esto tuvieron que agregar un aditivo especial en forma de proteína que fue directamente a afectar el reloj biológico de las bacterias.

El concepto de biopixel surge de su similitud con los pixeles convencionales, actuando como puntos de luz sobre una superficie. Como dice uno de los investigadores del proyecto “Muchas especies de bacterias se comunican con un sistema conocido como autoinducción, que consiste en transmitir entre ellas pequeñas moléculas para activar varios comportamientos coordinados” y si todo marcha bien “la biología sintética tiene un gran potencial en aplicaciones prácticas” dada la abundancia de estos organismos vivos en nuestro planeta.

Con esto de los biopixeles marchando, ya se pudo crear las bases de un detector biológico de tóxicos, ya que como las bacterias son muy poco tolerantes a los contaminantes y residuos tóxicos, estas atenúan su iluminación en presencia de ellos. Esto significa que de aquí a unos cinco años, podremos tener todo tipo de sensores tóxicos o de otro tipo basado en estos biopixeles, que incluso –se me ocurre, de tanto mirar House M.D.- podrían ayudar a detectar enfermedades en gestación en los cuerpos humanos al ser fáciles de identificar en una radiografía o método similar. Te imaginas diciendo: Hey. ¿De cuántos biopíxeles es tu televisor molecular?