Los nanobots de ADN pueden autorreplicarse exponencialmente

Bruno I. Scollo

Según los investigadores, los “robots” a nanoescala hechos de ADN que se autorreplican rápidamente podrían aprovecharse para fabricar drogas u otras sustancias químicas dentro del cuerpo.

Feng Zhou de la Universidad de Nueva York y sus colegas crearon pequeñas máquinas, que tienen sólo 100 nanómetros de diámetro, utilizando cuatro hebras de ADN. Los nanorobots se mantienen en una solución con estas materias primas de cadenas de ADN, que organizan en copias de sí mismos, una por una, utilizando su propia estructura como soporte. El equipo no respondió a una solicitud de comentarios, pero dice en su artículo que sus nanobots son capaces de reproducirse exponencialmente.

Andrew Surman del King's College de Londres, que no participó en la investigación, dice que los nanobots son un paso adelante en la creación de máquinas a partir de ADN que podrían fabricar drogas o productos químicos, o incluso actuar como robots o computadoras rudimentarias. El trabajo anterior se ha limitado a formas 2D, que luego deben doblarse en formas 3D, un proceso que conlleva la posibilidad de error. La nueva obra permite construir estructuras 3D desde cero.

"Montar este tipo de cosas es complicado", dice Surman. “Y cómo se pliegan las cosas, tanto en los elementos sintéticos que fabricamos como en las biomoléculas, es realmente importante. Cuando las cosas están mal dobladas, no funcionan”.

Richard Handy, de la Universidad de Plymouth, Reino Unido, dice que las estructuras de ADN son básicamente un molde o un andamio sobre el cual se puede construir otra nanoestructura, en este caso una réplica de la original. Pero esa estructura también podría diseñarse para crear drogas u otras sustancias químicas.

"Sería una forma de añadir una enzima o una proteína a una célula sin que el ADN de la célula tenga que producirla", dice Handy. “Hay personas que tienen deficiencias genéticas que les impiden producir una enzima, por lo que esta podría ser una terapia que construiría la enzima en el tejido para ellos. Si hay muchas personas con diabetes tipo 2 y problemas de secreción de insulina, tal vez puedas conseguir uno de estos andamios de ADN para producir insulina”.

Pero Surman señala que existen limitaciones a la autorreplicación; Se requieren cadenas de ADN específicas como materia prima para que el proceso funcione, así como ciertas moléculas orgánicas, nanobarras de oro y ciclos precisos de calentamiento, enfriamiento y exposición a la luz ultravioleta. La luz ultravioleta suelda permanentemente a los nuevos nanobots y el calentamiento tiende a separar la nueva estructura y la estructura principal para que cada una pueda comenzar a construir otra copia. Debido a esto, la reacción no funcionará fuera de condiciones de laboratorio cuidadosamente controladas, descartando escenarios apocalípticos en los que el proceso se escape y destruya todo el ADN disponible construyendo versiones de sí mismo con él.

"Esto no es algo que se esté apoderando del mundo todavía", dice Surman. “Y eso no es malo”.

La idea de máquinas autorreplicantes que funcionan sin control y convierten toda la materia, incluidos nosotros, en copias de sí mismas con rapidez exponencial (conocida como el escenario de la sustancia gris ) ha sido un tropo en la ciencia ficción desde que se ideó el escenario hace casi 40 años. Hace en un libro del ingeniero Kim Eric Drexler .

Handy está de acuerdo en que es poco probable que este proceso se salga de control, pero afirma que no está exento de riesgos. “El problema es que no sabemos todo lo que quizás deberíamos saber sobre el plegamiento de proteínas y las estructuras tridimensionales en las células. Podría haber algo que nos perdamos. Siempre existe ese tipo de incertidumbre; "Crees que puedes incorporar salvaguardias, pero no necesariamente son una garantía de que será seguro", dice.

Fuente: https://www.newscientist.com/article/2406181-dna-nanobots-can-exponentially-self-replicate/