Madrid.- Un equipo de investigación dirigido por el Departamento de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Oxford (Reino Unido) demostró que es posible diseñar un proceso mecánico cuántico dentro de las proteínas, abriendo la puerta a una nueva clase de tecnologías biológicas basadas en la cuántica.

El estudio, publicado en Nature, informa sobre la creación de una nueva clase de biomoléculas, proteínas fluorescentes magnetosensibles, capaces de interactuar con campos magnéticos y ondas de radio. Esto se logra mediante interacciones mecanocuánticas dentro de la proteína, que ocurren cuando se expone a luz de una longitud de onda adecuada.

Si bien los efectos cuánticos se han demostrado como fundamentales para algunos procesos biológicos (como la navegación en las aves), ésta es la primera vez que se han diseñado para crear una nueva familia de tecnologías prácticas. Esto marca un cambio: de la observación de los efectos cuánticos en la naturaleza al diseño deliberado de éstos para su uso en el mundo real.

Los investigadores ya están explorando las aplicaciones de estas tecnologías en biomedicina. Como parte del estudio, el equipo creó un prototipo de instrumento de imagen que puede localizar las proteínas modificadas mediante un mecanismo similar al de la resonancia magnética (RM), ampliamente utilizado en hospitales.

Evolución dirigida

Sin embargo, a diferencia de la RM, podría rastrear moléculas específicas o la expresión génica en un organismo vivo. Estas mediciones son fundamentales para abordar desafíos médicos como la administración dirigida de fármacos y la monitorización de cambios genéticos en tumores.

Para generar las proteínas modificadas, el equipo de investigación empleó una técnica de bioingeniería conocida como evolución dirigida.

En este método, se introducen mutaciones aleatorias en la secuencia de ADN que codifica la proteína, creando miles de variantes con propiedades alteradas. De esta colección, se seleccionan las variantes de alto rendimiento y el proceso se repite.

Con información de: La Jornada

CD/AT