Un grupo de científicos de la Universidad de Minnesota diseñó SpudCell, la primera célula sintética construida completamente desde cero que es capaz de realizar un ciclo de vida completo. Esta célula puede crecer, replicar su genoma, dividirse y pasar por procesos de selección y competencia evolutiva durante varias generaciones, un avance significativo para la ingeniería biológica.
La construcción de SpudCell no parte de una célula natural simplificada, sino que se desarrolló íntegramente a partir de componentes químicos definidos. Su estructura incluye 36 enzimas purificadas, una membrana lipídica y un genoma formado por 90.000 pares de bases distribuidos en nueve moléculas de ADN. El sistema funciona gracias a componentes no vivos ensamblados químicamente, sin necesidad de citoesqueleto para la división celular, un obstáculo que hasta ahora limitaba la biología sintética.
En lugar de un citoesqueleto, SpudCell utiliza proteínas que se acumulan en la membrana, generando tensión mecánica que permite la división. Además, esta célula puede alimentarse por medio de la fusión con liposomas que proporcionan lípidos, ribosomas, enzimas y pequeñas moléculas, integrando el crecimiento con la información genética. Este mecanismo permite que SpudCell pase por ciclos de crecimiento y replicación ordenados en un entorno completamente químico y controlado.
Un aspecto destacado del estudio es la demostración de un proceso evolutivo en un sistema sintético. Los investigadores modificaron genéticamente algunas células para aumentar la producción de una proteína de fusión que favorece el crecimiento. Tras varias generaciones, las células con esta modificación superaron en número a las originales, especialmente en condiciones de baja disponibilidad de nutrientes. Esto evidencia que procesos básicos de selección natural pueden aparecer en células artificiales diseñadas desde cero.
No obstante, SpudCell todavía depende de ribosomas extraídos de bacterias naturales, específicamente de Escherichia coli, y la maquinaria celular empieza a degradarse después de un número limitado de generaciones. La herencia genética es imperfecta: solo alrededor del 30 % de las células hijas conserva el genoma completo tras cinco divisiones sucesivas, lo que marca un desafío para su autonomía a largo plazo.
Este avance abre la puerta al diseño de células sintéticas para aplicaciones en medicina, producción de biomateriales y otros campos donde los sistemas biológicos se construyan desde cero y con funciones específicas. Por ahora, SpudCell representa un modelo pionero que combina crecimiento, replicación y evolución dentro del ámbito de la biología sintética.