Tela de araña, el ‘supermaterial’ con nuevas aplicaciones en ingeniería de tejidos

Un equipo de investigadores del Instituto Karolinska (Suecia) ha descubierto que las proteínas en la seda que tejen las arañas pueden transformarse en proteínas activas y convertidas en un gel a la temperatura del cuerpo humano. Uno de sus objetivos es desarrollar una solución inyectable que forme ese gel en el interior del organismo, algo que puede ser útil tanto para la administración de medicamentos como para la ingeniería de tejidos. También indican que podría ser una forma de perfeccionar procesos químicos en los que se emplean enzimas. El equipo ha publicado su trabajo en la revista científica Nature Communications.

Anna Rising, responsable del grupo de investigación, ha explicado: «Hemos desarrollado un método completamente nuevo para crear un gel tridimensional a partir de seda de araña que puede diseñarse para administrar diferentes proteínas funcionales. Las proteínas del gel se encuentran muy compactas, y el método es tan sutil que puede emplearse incluso con las que son más sensibles». La capacidad de diseñar hidrogeles con funciones específicas abre la puerta a una variedad de aplicaciones. Una sustancia de este tipo podría, por ejemplo, usarse para lograr la liberación controlada de fármacos en el cuerpo de un paciente.

Tina Arndt, estudiante del grupo de Rising, ha añadido: «En un plazo moderadamente largo, creo que los geles inyectables serán muy útiles en la medicina regenerativa. Aún nos queda mucho camino por recorrer, pero el hecho de que la solución de proteínas forme con rapidez un gel a la temperatura del cuerpo y que la seda de araña sea bien tolerada por el organismo son dos indicios prometedores».

Imitación de la tela de araña

La habilidad de las arañas para formar fibras de una fortaleza increíble a partir de una solución de proteínas de seda en fracciones de segundo ha despertado hace tiempo el interés de la comunidad científica en cuanto a los mecanismos moleculares que explican el proceso. Ha llamado particularmente la atención de los autores de este nuevo trabajo la formación de proteínas solubles que no se «amontonan» antes de formar la seda. Previamente, habían desarrollado un método para la producción de proteínas que imita al proceso que las arañas emplean para almacenarlas y fabricarlas.

Los autores del trabajo anterior sobre la fuerza de las telas de araña, decían en su publicación: «La próxima vez que retire una tela de araña, quizá le interese meditar sobre su delicada fuerza: si se considerara a escala humana, sería capaz de mantener amarrado un avión». La enorme fuerza de esos tejidos tiene su origen en la formación de fibras a partir de miles de nanopartículas que se unen para dotarlos de esa resistencia.

En el estudio que establecía la comparación con el acero -a favor de la tela de araña- se emplearon microscopios especiales sobre telas de arañas reclusas pardas. Cada uno de los hilos estudiados era 1.000 más fino que un cabello humano, y está formado por miles de nanohilos cuyo diámetro es 20 millones de veces menor que un milímetro.

Antes de esa publicación, se había extendido la teoría de que las nanofibras eran el material de la seda de araña, pero no había evidencia al respecto. El éxito del trabajo se debió a la selección de la especie, ya que la araña reclusa parda teje una tela que es más fácil de examinar con un microscopio de la potencia adecuada.