Nanocirugía

Imagine un bisturí lo suficientemente preciso y poderoso como para operar dentro de una célula sin dañar su estructura. Recuerde que su cuerpo está compuesto de más o menos 150 billones de estas unidades, que todos los seres vivos, excluyendo los virus, están compuestos de células y que su vida depende del buen funcionamiento de estas diminutas máquinas. La nueva herramienta, que ha sido patentada por la Universidad de Harvard donde fue creada, ha logrado operar dentro de células y realizar cambios específicos dentro de la unidad.

Los científicos habían estado jugando con la probabilidad de un rayo láser lo suficientemente poderoso para operar sin vaporizarla en el intento. Estos poderosos rayos de luz pueden destruir toda la célula si no se obtiene la precisión necesaria para una intervención tan delicada.

“Es la primera herramienta que logra operar una estructura celular sin dañar a las cientos otras que andan flotando por la maquinaria. Para ello hemos tenido que recurrir al mundo de la nanotecnología”, explicó el científico principal en el experimento, Eric Mazur, profesor de física aplicada en la mencionada universidad.

De hecho, el experimento llegó hasta la célula de forma indirecta. Mazur lo que estaba buscando era un rayo láser lo suficientemente poderoso para atravesar una superficie de cristal, quemar y perforar cavidades dentro del vidrio pero sin romper su superficie. Este tipo de experimento tiene como objetivo crear pequeños huecos donde continuar almacenando datos.

“Construimos una herramienta que envía un rayo láser de color rojo a través de un microscopio y por un laberinto de espejos que guían al pequeño punto rojo hasta un espacio focal dentro del vidrio. El rayo logra atravesar la superficie transparente sin dañarla y va disminuyendo su tamaño hasta convertirse en un punto que mide de diámetro menos de la millonésima parte de una pulgada”, explicó Mazur.

Este rayo láser va más allá de la célula y es capaz de quitarles los electrones a cualquier átomo que le sirva de blanco. Es en este momento del experimento cuando Mazur asiste a una conferencia donde el doctor Donald Ingber, profesor de patología en la Escuela de Medicina de Harvard y experto en el estudio de las estructuras celulares, es decir, las partes que forman a una célula, hablaba sobre un interés particular que tenía.

“Ingber estaba buscando una herramienta que le permitiera cortar pedazos discretos de la célula, por ejemplo la mitocondria, para determinar con exactitud cuál es su función y cuál es la fuerza que gobierna a la máquina celular. En seguida le dije que yo tenía la herramienta que andaba buscando”, indicó Mazur para la revista científica de la universidad, The Harvard Gazette.

Los científicos tomaron células de la piel de unos ratones y comenzaron a trabajar. La herramienta funcionaba.

“Logramos extraer una mitocondria de una célula sin dañar las demás partes. También pudimos desconectar dos células nerviosas y eliminar el sentido de olfato en un gusano. Ha sido un experimento excitante y maravilloso”, añadió Avavinthan Samuel, otro de los científicos de Harvard.

El experimento ha surgido del interés por una nueva ciencia ahora conocida como mecanobiología, donde se utilizan componentes mecánicos y tecnología de punta para manipular la biología animal. Son muchas las aplicaciones que podemos desarrollar de estos resultados pero aún falta mucho tiempo para que se hagan reales las predicciones realizadas sobre la nanotecnología.

“Trabajamos con el gusano C. elegans, que es tan pequeño que es difícil de notar con el ojo humano, además es transparente. De hecho, C. elegans no es más que un tubo con boca, tripas y ano”, aseguró Mazur.

El gusano, además, sólo posee 1,300 células y 300 de ellas controlan su comportamiento, desde moverse hasta alimentarse y evitar químicos tóxicos. El equipo de Harvard cortó con el nanobisturí una conexión entre células nerviosas lo que eliminó el sentido de olfato del animal.

“No es lo mismo en un ser humano porque nuestro sistema es más complejo. Pero es posible realizar cambios celulares en un huevo fertilizado ya que las células aún no han comenzado a dividirse. Si realizamos un cambio en una de ellas permanecerá en las otras. Por lo demás, creo que continuaremos utilizando este mecanismo para comprender y manipular mejor la vida a nivel celular y las formas en que funciona la inteligente estructura celular”.