Células inteligentes: Rice diseña un kit para terapias personalizadas

Xiaoyu Yang, autor principal del estudio y estudiante del doctorado en Biología Sintética, explicó: “Imaginemos procesadores diminutos dentro de las células capaces de decidir cómo responder a señales específicas, como inflamaciones o marcadores de crecimiento tumoral. Nuestro trabajo nos acerca significativamente a esta realidad”. Estos circuitos “inteligentes” permitirían detectar signos de enfermedades y liberar tratamientos personalizados en tiempo real.

El kit utiliza la fosforilación, un proceso natural en el que una célula añade un grupo fosfato a una proteína para responder a estímulos ambientales. Aunque antes se intentó reprogramar vías celulares existentes, estas eran demasiado complejas. Los investigadores de Rice, en cambio, trataron cada ciclo de fosforilación como una unidad básica, combinándolas para crear vías completamente nuevas que conectan estímulos con respuestas celulares.

El profesor Caleb Bashor, coautor del estudio, destacó: “Hemos demostrado que estos ciclos no solo están interconectados, sino que pueden ser diseñados para crear circuitos sintéticos altamente ajustables. Además, estas construcciones no interfieren con los procesos naturales de las células”. 

Un aspecto destacable es la rapidez de los circuitos sintéticos basados en fosforilación, que responden en segundos, en contraste con diseños anteriores que requerían horas. Los investigadores también probaron la sensibilidad de los circuitos ante señales externas, como factores inflamatorios, y demostraron su potencial para controlar brotes autoinmunes o reducir la toxicidad de inmunoterapias. 

Bashor, quien también dirige el Instituto de Biología Sintética de Rice, señaló que este es el primer kit diseñado para circuitos sintéticos de fosforilación. La directora del instituto, Caroline Ajo-Franklin, añadió: “Esto nos lleva a una nueva frontera: controlar la respuesta inmediata de las células de mamíferos a cambios en su entorno”.

Fuente y enlace al trabajo de Investigación: 

Xiaoyu Yang, Jason W. Rocks, Kaiyi Jiang, Andrew J. Walters, Kshitij Rai, Jing Liu, Jason Nguyen, Scott D. Olson, Pankaj Mehta, James J. Collins, Nichole M. Daringer, Caleb J. Bashor. Engineering synthetic phosphorylation signaling networks in human cells. Science, 2025; 387 (6729): 74 DOI: 10.1126/science.adm8485