Un grupo de científicos estadounidenses y australianos ha descubierto un nuevo método para alterar el ADN de las células bacterianas de manera más eficiente haciendo posible el desarrollo de nuevos medicamentos. En lugar de recurrir a productos químicos o altas temperaturas para modificar su material genérico, este enfoque se apoya en las ondas de radio.
Para manipular las células en el laboratorio, los científicos se han apoyado en energía electromagnética y técnicas de big data e inteligencia artificial. El nuevo hallazgo puede abrir la puerta a nuevos tratamientos vitales a largo plazo. Ahora, el objetivo es estudiar los resultados para optimizar la técnica y mejorar su eficiencia hasta convertirla en una realidad.
Las ondas de radio pueden potenciar la producción de medicamentos
La aplicación de ondas de radio para modificar el ADN de las bacterias representa una innovación revolucionaria en la producción de medicamentos vitales. Los investigadores han descubierto que estos organismos se unen en comunidades denominadas biopelículas que cooperan y se comunican entre sí mediante una señal química muy similar a las transmisiones de radio.
Imaginemos que las bacterias tienen su propio sistema de radio interno, donde emiten y reciben señales químicas. Estas señales son como estaciones que transmiten información sobre si deben adherirse a una superficie o no. Al igual que sintonizamos diferentes estaciones de radio para escuchar música o noticias, las bacterias sintonizan distintos niveles de c-di-GMP para comunicarse entre sí y coordinar la formación de colonias.
Con este conocimiento, los investigadores han utilizado ondas de radio de alta frecuencia para alterar su ADN. En lugar de abrir las paredes celulares de las estos organismos con productos químicos agresivos o altas temperaturas, el equipo utilizó ondas de radio de alta frecuencia, un método mucho más suave que llevó a que sobrevivieran el 91% de las células después de exponerlas a ondas de 18 GHz.
El hecho de que se pueda controlar el comportamiento de muchas bacterias al mismo tiempo permite a los especialistas influir sobre las biopelículas en casos nocivos o inocuos. Por ejemplo, se puede detener su formación para contrarrestar las infecciones pulmonares o fortalecer su desarrollo en el intestino para ayudar a la digestión.
Una técnica que emplea big data e inteligencia artificial
Los investigadores también se apoyaron en técnicas de análisis utilizadas en big data e inteligencia artificial para comprender en mayor profundidad la formación de las bacterias organizadas en comunidades de biopelículas. Los resultados obtenidos permitirán desarrollar una nueva forma eficaz de controlar y ajustar su constitución y, por tanto, fabricar medicamentos de manera mucho más eficiente que las técnicas industriales estándar.
«Apenas hemos arañado la superficie de la amplia gama de aplicaciones de administración de fármacos que este enfoque podría tener en la terapéutica del microbioma y la biología sintética», explican los investigadores, que ya han solicitado protección de propiedad intelectual para esta técnica. Además de sus beneficios en términos de salud, puede facilitar el desarrollo de tecnologías emergentes y sostenibles.
Avance en el campo de la salud
Controlar las señales que utilizan las bacterias para comunicarse puede abrir un nuevo camino en el descubrimiento de enfermedades y el desarrollo de nuevas terapias. La técnica aplicada en el estudio tiene el potencial de impactar en la vida de millones de personas en todo el mundo por la tasa de supervivencia celular.
Todavía es pronto para ver las aplicaciones de este hallazgo en el campo de la medicina y sostenibilidad, pero la optimización de la técnica para células de mamíferos promete estar cada vez más cerca. Detener y propiciar la expansión bacteriana dejará de ser una utopía a largo plazo.
