Células de hámster capaces de realizar fotosíntesis: esto podría transformar la medicina. Un equipo japonés ha logrado este hito, abriendo nuevas perspectivas para órganos y tejidos artificiales.
El experimento se basa en un elemento clave: los cloroplastos. Estos orgánulos, presentes en las plantas, convierten la luz solar en energía utilizable por la célula. Hasta ahora, se pensaba que solo podían funcionar en células vegetales. Los investigadores de la Universidad de Tokio desafiaron esta hipótesis implantando cloroplastos de algas rojas en células de hámster.
Los resultados son asombrosos. No solo los cloroplastos sobrevivieron, sino que también mantuvieron su actividad fotosintética durante dos días, produciendo oxígeno en el interior de las células animales. Esta autonomía energética es un logro, ya que las células animales generalmente dependen de las mitocondrias para generar energía.
Para medir esta actividad, los científicos utilizaron una luz especial para observar la fluorescencia de la clorofila, lo que indicaba que la fotosíntesis estaba teniendo lugar. Este avance podría resolver un problema crítico: el crecimiento de tejidos artificiales en laboratorio a menudo se detiene por la falta de oxígeno, especialmente en las capas más profundas.
Estas células híbridas, gracias a la fotosíntesis, podrían producir su propio oxígeno, permitiendo así cultivar tejidos más voluminosos y funcionales, como órganos o piel. El profesor Sachihiro Matsunaga, que lidera el estudio, destaca que la inspiración proviene de la naturaleza: algunos organismos marinos ya viven en simbiosis con algas para obtener oxígeno y nutrientes.
Las aplicaciones son prometedoras. En la ingeniería de tejidos, esta tecnología no solo podría reducir la dependencia de los sistemas de soporte externos, sino también acelerar la producción de carne u órganos artificiales en laboratorio. Así, los tejidos biológicos podrían crearse más fácilmente y con una menor huella ecológica.
El equipo de investigadores planea continuar sus estudios para comprender mejor las interacciones entre las células animales y los cloroplastos. Se abre un camino hacia una biotecnología sostenible, que combina armoniosamente dos mundos anteriormente incompatibles: el de las plantas y el de los animales.
¿Qué es un cloroplasto?
El cloroplasto es un orgánulo esencial en las células vegetales y algas, responsable de la fotosíntesis. En este orgánulo se capta la luz y se convierte en energía química, lo que permite a las plantas producir glucosa, su fuente de energía.
Este proceso es posible gracias a la clorofila, el pigmento verde presente en los cloroplastos. La clorofila capta la energía de la luz y desencadena reacciones químicas que transforman el agua y el dióxido de carbono en glucosa y oxígeno. Este último es liberado a la atmósfera, lo cual es vital para la respiración de la mayoría de los seres vivos.
Se considera que los cloroplastos son descendientes de las cianobacterias, un grupo de bacterias fotosintéticas. Este origen evolutivo, a través de un fenómeno de simbiosis ancestral, explica por qué los cloroplastos contienen su propio ADN, distinto del ADN de la célula huésped.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Proceedings of the Japan Academy