Descubren que tejidos vivos se podrían regenerar usando el modelo del ojo de una mosca

Sevilla, 30 jun (EFE).- Una investigación de universidades sevillanas y un laboratorio británico ha descubierto cómo lograr la morfogénesis sintética (el diseño de tejidos vivos para medicina regenerativa), usando como base la estructura del ojo de la mosca Drosophila melanogaster, conocida como mosca del vinagre.

Se trata de una colaboración científica liderada por laboratorios de la Universidad de Sevilla y el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS, Hospital Universitario Virgen del Rocío/CSIC/Universidad de Sevilla), el Laboratory for Molecular Cell Biology del University College London (UCL) y el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD, CSIC/Universidad Pablo de Olavide/Junta de Andalucía), que han descubierto el primer metamaterial natural programable en un organismo vivo.

Localizado en el ojo de la mosca, los investigadores han descrito el primer metamaterial natural que revela cómo los insectos programan la forma tridimensional de su ojo mediante una malla celular, que adapta la visión del insecto a distintos puntos en los que quiera fijar su atención, ha informado la Universidad de Sevilla en un comunicado.

Los investigadores han partido de la base de que un metamaterial tiene un diseño geométrico preciso para comportarse de una forma específica, y lo innovador es que ahora se hapodido conseguir metamateriales programables, que se diseñan para alcanzar una determinada forma en 3D cuando se necesite, como indica la investigación publicada en la revista Nature Communications.

La investigación señala que los humanos comparten con la citada mosca gran parte de sus genes y la forma en que las células utilizan estos genes para formar tejidos y órganos, lo que permite a los científicos estudiar procesos complejos como la morfogénesis, el proceso por el que señales químicas y mecánicas guían a grupos de células para que se organicen y formen un órgano con una función y forma precisas.

Lo conseguido hará que los materiales de medicina regenerativa dejen de ser artificiales, ya que se ha demostrado que el ojo de la mosca, durante su desarrollo, posee una malla de células interconectadas formando triángulos, pero el tamaño de estos triángulos celulares no es uniforme, y en algunas son mayores que en otras.

Esta malla funciona exactamente como un metamaterial programable, de modo que la distribución de los tamaños de estos triángulos en dos dimensiones (2D) (el tejido del ojo durante el desarrollo) contiene las instrucciones precisas para que, al aplicarse presión hidrostática al tejido (un proceso similar a inflar un globo de agua), éste adopte la curvatura tridimensional (3D) exacta necesaria para que la mosca adulta vea correctamente.

Para el primer autor del trabajo, Juan Antonio Garrido, es fascinante ver cómo la naturaleza no solo utiliza la biología para dar forma a los órganos, "sino que emplea principios de ingeniería avanzada", con la particularidad de que esta mosca usa desde hace millones de años mecanismos "que para nosotros representan la vanguardia tecnológica”.

En el futuro, esta capacidad de controlar la forma 3D de los cultivos celulares mediante sustratos con patrones geométricos podría revolucionar la bioingeniería, permitiendo la creación de órganos artificiales o injertos que, cuando sean implantados, desplieguen su forma diseñada con una precisión sin precedentes, eliminando la dependencia de materiales sintéticos no biológicos. EFE

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