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>>20/11/17 
     
 
Investigadores israelíes prueban un prototipo de ordenador biológico en un tubo de ensayo
Se precisarán décadas de investigación para desarrollar ordenadores microscópicos que, en el interior de los tejidos, diagnostiquen y combatan enfermedades, pero investigadores israelíes del Instituto Weizmann ya han conseguido un prototipo de ordenador biológico que ejecuta ambas funciones en un tubo de ensayo.

Es tan diminuto que en una gota de agua cabrían un billón de dispositivos idénticos. Pero tan increíble como su tamaño es su espectacular potencial médico, ya que sus enzimas y fragmentos de ADN están programados para detectar tumores y reaccionar produciendo un compuesto antitumoral.

El autor principal de este relevante avance bioinformático es uno de los líderes mundiales en computación biológica. Su nombre es Ehud Shapiro y es profesor de los Departamentos de Ciencias de la Computación, Matemáticas Aplicadas y Química Biológica en el Instituto Weizmann. Hace tres años, Shapiro y sus colaboradores presentaron una primera versión de este ordenador de ADN que era capaz de realizar cálculos matemáticos sencillos. Su última creación es aún más fascinante porque da visos de realidad a la posibilidad de crear máquinas moleculares que operen en el interior del cuerpo humano para detectar enfermedades y corregirlas antes de que surjan los síntomas. «Es lo más parecido a la idea de un médico en el interior de una célula», dice gráficamente Shapiro.

REACCIONES EN CADENA

El ordenador biológico creado por este equipo es una solución líquida que contiene ADN (ácido desoxirribonucleico) y enzimas, moléculas que hacen las funciones de software y hardware, respectivamente. Para programar el software, Ehud Shapiro seleccionó pequeñas moléculas de ADN con capacidad para interactuar de forma selectiva y detectar las concentraciones anómalas de otro tipo de ácido nucleico, el ARN (ácido ribonucleico), que se desencadenan en los tejidos si las células están afectadas por distintos tumores.

Para diseñar esa micromáquina bioinformática se utilizaron moléculas de ADN formadas por dos cadenas de nucleótidos, aunque en sus extremos sólo había intencionadamente una sola cadena. De esa forma, al detectar fragmentos de ARN y reconocerlos como biomarcadores de un proceso tumoral, se producía un acoplamiento por los extremos. En ese momento las enzimas procedían a cortar las moléculas de ADN, dejando al descubierto nuevos extremos. Si este proceso se repetía muchas veces significaba que en el tubo de ensayo había niveles anormalmente elevados de ARN, propios de un proceso canceroso en marcha. De manera automática, una vez diagnosticado el cáncer, el ordenador biológico ejecutaba una acción terapéutica. Una de sus enzimas procedía a cortar y liberar un segmento de ADN que interfería específicamente en el funcionamiento de las células tumorales. En los experimentos in vitro detallados en «Nature» por este grupo, este prototipo de ordenador detectó correctamente y en cuestión de minutos la existencia de tumores de próstata y de pulmón en muestras diferentes.

UNA ALTERNATIVA A LA ELECTRÓNICA

El avance del Instituto Weizmann es especialmente relevante en la medida que aporta un ilustrativo ejemplo de cuál puede ser futuro de los ordenadores biológicos. Inicialmente, los científicos habían pensado que el ADN permitiría resolver problemas computacionales complejos y se convertiría en una alternativa a la tecnología tradicional, basada en los microprocesadores de silicio. Ahora, el profesor Ehud Shapiro y otros investigadores de este nuevo campo científico piensan que la gran baza de los ordenadores de ADN radicará en las aplicaciones donde se precisa procesar información biológica, por ejemplo en la detección y análisis de señales moleculares en organismos vivos, lo que resulta imposible para los ordenadores electrónicos.

FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A.
Autor: A. Aguirre de Cárcer
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