Chalecos antibalas a partir de leche de cabra

¿Suena raro no? Vayamos por partes: una prenda cualquiera, como la remera que tienen puesta, está hecha en general con fibras de algodón entrecruzadas para forma la tela. Un chaleco antibalas también, con la salvedad de que posee fibras especiales capaces de detener o disminuir el impacto de proyectiles de armas de fuego. En general estas fibras son de materiales sintéticos como el Kevlar, usado como protección personal hasta por el mismísimo Batman (ver Batman Begins).

Sin embargo, millones de años antes de que los humanos inventáramos el Kevlar, un bicho feo y peludo ya usaba algo similar para tejer su hogar y conseguir su alimento: la araña. Las arañas construyen sus telarañas en base a una mezcla compleja de proteínas que excretan a través del abdomen. Si alguna vez observaron como las arañas construyen su red, habrán notado que las fibras son capaces no solo de soportar el peso del bicho balancéandose, sino de estirarse, deformarse, y soportar y envolver a otros insectos de considerable tamaño. Por lo tanto, lo interesante de la seda de araña son sus propiedades mecánicas. Posee una resistencia similar a la del acero (siendo mucho mas liviana que este metal), y además puede llegar a estirarse hasta más del doble de su longitud sin cortarse, lo que en ciencia de materiales se denomina capacidad de deformación. Además, la fibra de seda de araña es antimicrobiana, hipoalergénica y biodegradable.

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Impresionante lo que puede fabricar ese bicho. Pero ¿que tienen que ver con todo esto animales tan distintos como las cabras? Está claro que la seda de araña tiene propiedades muy interesantes. No solo para fabricar chalecos antibalas, sino también para hilo quirúrgico, cuerdas de montañismo, ligamentos artificiales, líneas de pesca y mucho más. El problema era que no se podía producir en grandes cantidades, y la manipulación de arañas es costosa y difícil. Tal es así que decidieron producirla en leche de cabras transgénicas. Hace ya muchos años que los científicos notaron que podían alterar genéticamente a un mamífero y hacerlo producir en la leche proteínas de interés comercial. De hecho, en la Argentina se han logrado introducir en el ADN de las vacas varias proteínas de interés farmaceútico, a fin de “fabricar” fármacos a bajo precio. Algo similar se le ocurrió hace más de una década a los directivos de Nexia Biotechnologies, una empresa canadiense de biotecnología.

Que un ser vivo sea “transgénico” implica que dentro de su genoma tiene inserto un gen de otra especie. Tal vez el caso mas conocido sea el de la soja resistente al glifosato, que posee un gen obtenido de una bacteria, gen que le otorga su resistencia al agroquímico. Eso mismo que se realiza con vegetales puede realizarse con animales, y se hace desde la época de Dolly. Primero, es necesario identificar y aislar el gen de las arañas, ese gen que posee la información necesaria para “fabricar” la seda. Luego, el gen aislado se inserta en un cultivo de células de cabra. Paralelamente, se obtienen óvulos (también de cabra) y se les quita su núcleo, el sitio que contiene toda la información genética. Tenemos entonces células de cabra con ADN modificado y óvulos sin ningún ADN. Solo falta fusionar la célula con el óvulo y se obtiene un cigoto, la primer célula de un embrión. Este embrión comienza a crecer y se inserta en el útero de una cabra que oficina de “madre sustituta”. Un tiempo después, la madre dará a luz un cabrito transgénico, que posee en sus células información genética obtenida de una araña.

Una de las cabras transgénicas, exhibida en el Center for PostNatural History.

Así, los cabritos hembra obtenidos de esta forma, tendrán en su ADN un gen natural de la araña y, llegada la adultez, expresarán sin saberlo la proteína de la seda en sus glándulas mamarias, agregándola a la leche producida. Ordeñada la cabra, la proteína de la seda de araña es separada del resto de la leche y purificada. Pero esta proteína aún debe ser procesada, y para esto también conviene copiar a la naturaleza. La proteína obtenida era pasada a través de un angosto orificio y estirada hasta obtener una fibra idéntica a la natural. Lo mismo que realizan las arañas en su abdomen. Al producto final se lo denominó Biosteel, equivalente a decir “acero biológico”.

Este es el trabajo que hizo Nexia, llegando a obtener un rebaño de 40 de estos animales transgénicos de alto valor. Uno de los objetivos del proyecto era fabricar chalecos antibalas en reemplazo del Kevlar, hecho que hizo que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos invirtiera varios millones de dólares en las codiciadas cabras. Sin embargo, años después la empresa quebró, y el proyecto pasó a manos de un grupo de la Universidad de Utah. Desde entonces, no hubo mayores avances en el tema. Según algunos rumores, parte de los animales fueron llevados a instalaciones del Dpto de Defensa norteamericano.

Muestra de la proteína de seda purificada. Fuente: Center for PostNatural History.

La lista de animales transgénicos en la historia incluye conejos y vacas que producen fármacos en leche, salmones que crecen al doble de velocidad, cerdos con saliva modificada, vacas que producen leche “maternizada” (una de ellas producida en la Argentina) y hasta cerdos con órganos “humanizados” para ser usados en transplantes. Sobre la fibra de seda de araña y su potenciales aplicaciones se sigue investigando alrededor del mundo. Tal vez en pocos años, en una raqueta de tenis o en una sutura quirúrgica tengamos el producto del abdomen de una araña, o mas sorprendente aún, de la leche de una cabra transgénica.

Galo Ezequiel Balatti

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Referencias bibliográficas:

Soumyadip Majumder , Mahadev D. Kaulaskar y Sudarsan Neogi. “Biosteel: an exciting product from nature that is superior to many manmade alternatives”. En: Rev Chem Eng.ISSN (Online) 2191-0235, ISSN (Print) 0167-8299, DOI: 10.1515/revce-2014-0055, Mayo 2015.

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