Nanorobots hechos de ADN llevan la medicina al rincón de tu cuerpo que la necesita

Ilustración conceptual de cómo los robots operan recogiendo y transportando moléculas (Demin Liu/molgraphics.com).

Al menos el 75% de nuestro ADN es basura, se trata de información genética sin mayor importancia; y sus principales componentes, los necesarios para formar la 2-desoxi-D-ribosa, provendrían del hielo espacial. Pero es el ADN y su edición un camino hacia la desaparición de males congénitos y ahora es también el componente principal para la construcción de robots de escala nanométrica, capaces de recoger y transportar moléculas en el interior de nuestro organismo. Este uso puede abrir nuevas vías hacia la medicación focalizada gracias a esta suerte de meseros médicos.

Investigadores de Caltech (EE.UU.), de acuerdo con un documento publicado en la revista Science, han desarrollado un robot hecho de una única hebra de ADN capaz de recoger de manera autónoma moléculas y moverlas a lugares específicos. La creación del robot se enmarca en lo que se conoce en la ciencia como origami del ADN. El robot, claro, no es una suerte de androide con apariencia de doctor: más bien es la suma de una pierna con dos pies (necesarios para que el robot se desplace en el torrente sanguíneo), un brazo con una mano (necesario para recoger y depositar las moléculas designadas) y un tercer componente que sirve para que el robot detecte cuando ha llegado al destino de la molécula. Cada segmento es una colección de nucleótidos que realiza automáticamente una tarea específica.

“Los robots de ADN monocatenarios pueden moverse sobre la superficie de una hoja de origami de ADN y clasificar cargas moleculares. Thubagere et al. desarrollaron un algoritmo simple para reconocer dos tipos de cargas moleculares y sus destinos de desembarque en la superficie. El robot de ADN, que tiene tres dominios funcionales modulares, recoge repetidamente los dos tipos de moléculas y luego las coloca en sus destinos designados. No se requiere energía adicional porque el robot de ADN hace esto caminando al azar a través de la superficie del origami”, señala el artículo.

Los investigadores probaron su robot en un tablero creado con una rejilla espacial donde enrollar el pie del dispositivo y así avanzar. Mientras tanto, el otro pie se balanceaba libremente hasta encontrar otro hilo en el tablero. Moviéndose de esta manera, el robot necesitó cinco minutos para dar un paso de seis nanómetros. En el camino, el robot se topó con su carga -moléculas fluorescentes de color amarillo y rosa- supo reconocerla, recogerla y llevarla a un lugar designado dependiendo del color. El robot fue diseñado para continuar este proceso hasta que toda la carga fue entregada, y después de 24 horas, el bot minúsculo había triado con éxito tres de color rosa y tres moléculas de color amarillo, con un 80% de probabilidad de entregar con precisión su carga.

Utilizando aptámeros, anticuerpos o conjugaciones directas, pequeños productos químicos, nanopartículas metálicas y proteínas podrían transportarse como moléculas de carga, de manera que estos robots podrían tener aplicaciones potenciales en la síntesis química autónoma, en la fabricación de dispositivos moleculares sensibles y en terapias programables. Los bloques con que han sido construidos también podrían ser utilizados para diversas funciones e, imitando a las hormigas y añadiendo un nuevo bloque de construcción para dejar un rastro de feromonas en el camino, los robots podrían ser programados para seguir el camino más corto y transportar eficientemente las moléculas de carga.

“Con una comunicación sencilla entre los robots, podrían realizar tareas aún más sofisticadas. Con más esfuerzo en el desarrollo de robots moleculares modulares y colectivos, y con enfoques simples y sistemáticos, los robots moleculares podrían eventualmente ser programados fácilmente como robots macroscópicos, pero trabajando en entornos microscópicos”, señala el documento.

Hans Huerto

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