Científicos crean una célula sintética capaz de crecer, replicarse y competir: el mayor paso hacia la vida artificial
Un equipo de biólogos de la Universidad de Minnesota presenta SpudCell, una célula sintética creada a partir de componentes químicos purificados que puede crecer, replicar su ADN, dividirse y competir con otras células. Aunque el estudio todavía no ha sido revisado por otros científicos, podría representar el mayor avance hacia la construcción de vida artificial.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Kate Adamala, investigadora de la Universidad de Minnesota, lidera el equipo que ha desarrollado SpudCell, una célula sintética capaz de crecer, replicar su ADN y dividirse a partir de componentes químicos purificados. Cortesía: UMN
¿Qué es SpudCell?
Construir una célula desde cero constituye uno de los grandes sueños de la biología. No se trata solo de fabricar un organismo artificial por el mero placer de demostrar que es posible. Si los científicos fueran capaces de ensamblar una célula utilizando únicamente componentes conocidos, comprenderían mucho mejor qué hace falta realmente para que exista la vida.
Sería como desmontar un reloj pieza por pieza y volver a montarlo para descubrir cuáles son imprescindibles y cuáles son simples accesorios.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota, en Estados Unidos, asegura haber dado uno de los pasos más importantes en esa dirección. Su creación, bautizada como SpudCell, es una diminuta estructura rodeada por una membrana lipídica que contiene un genoma sintético y toda la maquinaria molecular necesaria para fabricar proteínas.
Según describen en un extenso manuscrito científico de 190 páginas, este sistema es capaz de crecer, alimentarse, copiar su material genético, dividirse y transmitir una ventaja genética a su descendencia durante varias generaciones.
Por qué este trabajo supone un avance histórico
Si estos resultados se confirman, supondrían un hito para la biología sintética. Hablamos deuna disciplina que combina biología, ingeniería y química para diseñar, construir o modificar sistemas biológicos, con el objetivo de crear células, organismos o funciones nuevas que no existen en la naturaleza o mejorar las ya existentes.
Sin embargo, conviene subrayar desde el principio un detalle fundamental: el estudio todavía no ha sido revisado por expertos independientes. El trabajo se ha difundido inicialmente como un preprint, es decir, un manuscrito científico que aún no ha superado el proceso de revisión por pares que suele preceder a la publicación en una revista especializada.
Por tanto, aunque muchos investigadores consideran que los resultados son muy prometedores, habrá que esperar a que otros grupos examinen cuidadosamente la metodología y traten de reproducir los experimentos.
Eso no ha impedido que la noticia haya despertado una enorme expectación en la comunidad científica. «Se trata de un logro científico impresionante — ha declarado en la revista Science Roseanna Zia, bióloga computacional de la Universidad de Missouri (Estados Unidos), mientras que Job Boekhoven, químico de sistemas de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania) considera que integrar en un mismo sistema tantas funciones celulares distintas es precisamente «la hazaña que este campo llevaba años esperando», aunque insiste en que las conclusiones deberán ser evaluadas mediante revisión por pares». Este es el proceso mediante el cual otros científicos independientes evalúan un estudio antes de su publicación para comprobar que sus métodos, resultados y conclusiones son sólidos, rigurosos y fiables.
Vida de laboratorio, un viejo sueño de la ciencia
La idea de fabricar vida en el laboratorio acompaña a la biología moderna desde hace décadas. En realidad, los científicos transitan por dos caminos diferentes:
✅ El primero consiste en tomar una célula natural y simplificarla hasta conservar únicamente los genes indispensables para vivir. Es la estrategia que siguió hace años el equipo de Craig Venter, presidente fundador de Celera Genomics e impulsor del Proyecto Genoma Humano en 1999: Venter y sus colegas lograron desarrollar una bacteria con un genoma extraordinariamente reducido.
✅ El segundo enfoque es mucho más ambicioso: construir una célula completamente desde abajo (bottom-up), utilizando solo moléculas aisladas y perfectamente conocidas, sin partir nunca de una célula viva. Es decir, ensamblar todas las piezas una a una hasta obtener un sistema capaz de comportarse como un organismo.
Ese es precisamente el objetivo de SpudCell.
➡️«La meta más ambiciosa de la bioingeniería es construir un sistema bioquímico capaz de cruzar el umbral que separa la química de la vida», escriben los autores en la introducción del manuscrito. Hasta ahora se habían conseguido reconstruir funciones individuales —como fabricar proteínas o copiar ADN—, pero reunir todos esos procesos dentro de una única estructura funcional había resultado extraordinariamente difícil.
El principal problema reside en que cada uno de esos mecanismos suele necesitar condiciones químicas ligeramente distintas. Una concentración de magnesio adecuada para copiar ADN puede no ser la óptima para fabricar proteínas. Un determinado nivel de acidez puede favorecer un proceso y bloquear otro. Conseguir que todos funcionen simultáneamente dentro del mismo compartimento ha sido durante años uno de los grandes quebraderos de cabeza de la disciplina.
Secuencia de microscopía de fluorescencia que muestra a SpudCell, la célula sintética desarrollada por la Universidad de Minnesota, durante su proceso de división. Cortesía: Kate Adamala / Adamala Lab.
Cómo funciona la célula sintética
Aunque los investigadores la describen como una célula sintética, SpudCell no se parece demasiado a las células que forman nuestro organismo. De hecho, es mucho más sencilla.
Su envoltura está formada por una membrana de lípidos, las mismas moléculas grasas que constituyen las membranas celulares naturales. En el interior se encuentran siete pequeñas moléculas circulares de ADN que, juntas, suman unas 90.000 bases o letras genéticas. Para hacerse una idea, el genoma de una bacteria corriente suele ser alrededor de cincuenta veces mayor.
Además, la célula incorpora un sistema denominado PURE (Protein Synthesis Using Recombinant Elements), una mezcla cuidadosamente preparada de 36 proteínas y enzimas purificadas —incluidos ribosomas procedentes de la bacteria Escherichia coli— que permite leer el ADN y fabricar nuevas proteínas.
Esta elección representa una diferencia importante respecto a trabajos anteriores. Muchos experimentos similares utilizaban extractos celulares completos obtenidos de bacterias, una especie de caldo molecular cuyo contenido exacto resulta imposible conocer con precisión. En SpudCell, por el contrario, cada componente está perfectamente identificado y presente en una concentración determinada. Los investigadores saben exactamente qué moléculas hay dentro del sistema y qué función desempeña cada una de ellas.
Para Kate Adamala, directora del proyecto, esa transparencia constituye precisamente una de las mayores fortalezas de su diseño. Mientras que modificar células naturales obliga a trabajar con una maquinaria molecular extraordinariamente compleja cuya organización todavía se comprende solo parcialmente, SpudCell permite controlar prácticamente todos sus componentes.
El truco para alimentar a la célula sintética
Uno de los mayores retos consistía en resolver un problema aparentemente sencillo: ¿cómo alimentar una célula que todavía no sabe fabricar por sí misma las moléculas que necesita?
Las células vivas obtienen energía y sintetizan de manera constante proteínas, lípidos y otras sustancias mediante un metabolismo extraordinariamente complejo que implica centenares de genes. Reproducir todo ese entramado bioquímico habría obligado a construir un genoma mucho mayor.
Los investigadores optaron por una solución ingeniosa.
Qué son los liposomas alimentadores
En lugar de fabricar sus propios nutrientes, SpudCell recibe de forma periódica pequeñas vesículas lipídicas cargadas con proteínas, ribosomas, enzimas y otras moléculas necesarias para continuar funcionando. Los científicos las denominan liposomas alimentadores.
La clave reside en que la propia célula controla cuándo puede fusionarse con ellos.
Su ADN contiene las instrucciones para fabricar una proteína llamada α-hemolisina. Una vez sintetizada, esta proteína atraviesa la membrana y actúa como una especie de ancla molecular. Cuando entra en contacto con un liposoma alimentador provisto de la señal química adecuada, ambas membranas se fusionan y el contenido nutritivo pasa automáticamente al interior de SpudCell.
En otras palabras, el genoma controla directamente la capacidad de alimentarse.
Cuanta más α-hemolisina produce una célula, más fácilmente incorpora nuevos nutrientes, crece con mayor rapidez y alcanza un tamaño superior. Es una relación sorprendentemente parecida a la existente entre genes y supervivencia en los organismos vivos.
Así logra SpudCell copiar su ADN
Una vez alimentada, la célula debe reproducir su material genético antes de dividirse.
Para ello utiliza una ADN polimerasa —enzima que copia el ADN y permite que el material genético se replique antes de que una célula se divida— procedente del bacteriófago Phi29, un virus que infecta bacterias y cuya maquinaria de replicación es especialmente eficiente.
Gracias a ella, SpudCell consigue copiar las siete moléculas de ADN que constituyen su pequeño genoma.
Imagen compuesta obtenida mediante microscopía que muestra varias SpudCell, células sintéticas capaces de imitar funciones esenciales de las células vivas, como crecer, replicar su ADN y dividirse. Cortesía: Orion Venero / Adamala Lab.
El momento de la división celular
Después llega uno de los momentos más delicados de todo el proceso: la división celular.
En los organismos vivos esta tarea depende normalmente del citoesqueleto, una compleja red de proteínas que organiza el interior celular y coordina el reparto del ADN entre las células hijas. Reconstruir ese entramado desde cero sigue siendo uno de los grandes desafíos de la biología sintética.
El equipo de Minnesota decidió evitar ese obstáculo mediante una estrategia mucho más sencilla.
En lugar de utilizar un citoesqueleto, aprovecharon un fenómeno físico conocido como aglomeración de proteínas en la membrana. Cuando determinadas proteínas se acumulan en grandes cantidades sobre la superficie de la célula, generan tensiones mecánicas capaces de deformar la membrana hasta hacer que se estrangule y termine separándose en dos compartimentos.
Como resume la propia Adamala con cierta ironía, el mecanismo es «tan simple como puede ser»
La primera demostración de selección en una célula sintética
Aunque todavía resulta bastante ineficiente, permitió demostrar por primera vez que una célula construida exclusivamente a partir de componentes químicos definidos puede completar prácticamente todas las etapas esenciales de un ciclo celular: crecer, copiar su ADN y dividirse.
Sin embargo, el aspecto más llamativo del trabajo no es que SpudCell sea capaz de crecer o dividirse, sino que los investigadores aseguran haber conseguido algo aún más interesante: que unas células sintéticas compitan entre sí y que una variante genética termine imponiéndose sobre otra.
En biología, la evolución mediante selección natural requiere tres ingredientes fundamentales. Primero, que existan diferencias entre individuos. Segundo, que algunas de esas diferencias proporcionen una ventaja para sobrevivir o reproducirse. Y tercero, que esas ventajas puedan heredarse.
El equipo dirigido por Adamala diseñó un experimento para comprobar si algo parecido podía ocurrir en su sistema artificial.
Los investigadores introdujeron deliberadamente una modificación genética en algunas SpudCell. La mutación consistía en utilizar una versión más potente del promotor que controla la producción de α-hemolisina, la proteína responsable de que la célula pueda fusionarse con los liposomas alimentadores. En teoría, una mayor producción de esa proteína debía permitir incorporar más nutrientes, crecer más deprisa y generar un mayor número de células hijas.
Y eso es precisamente lo que observaron.
La conexión entre el genotipo y el éxito reproductivo
Las SpudCell modificadas se alimentaban con mayor eficacia, aumentaban de tamaño más rápidamente y, tras cinco ciclos de crecimiento y división, habían desplazado en gran medida a las células que conservaban la versión original del gen. Cuando ambas variantes competían por recursos limitados, la ventaja de las mutantes resultaba todavía más evidente.
Según describen los autores, la proporción de la variante beneficiosa aumentó de forma progresiva a lo largo de las generaciones, especialmente cuando escaseaban los nutrientes.
Para Adamala, este resultado demuestra que ya es posible conectar directamente el genotipo —la información genética— con el éxito reproductivo dentro de un sistema completamente sintético.
No obstante, conviene evitar interpretaciones exageradas.
No, todavía no evoluciona como un ser vivo
Aunque algunos titulares han sugerido que estas células ya evolucionan, la realidad es bastante más matizada.
La mutación ventajosa no apareció de forma espontánea, como sucede en la naturaleza. Fueron los propios investigadores quienes la introdujeron artificialmente antes de comenzar el experimento. Además, las células siguen necesitando ayuda externa para completar parte del proceso de división.
Por tanto, aún no existe una auténtica evolución darwiniana.
«Es un trabajo muy interesante — señala en Science Seraphine Wegner, investigadora de la Universidad de Münster (Alemania)—. Pero no creo que signifique que estemos cerca de crear una célula completamente sintética».
➡️ El propio manuscrito reconoce esta limitación. Los autores explican que el siguiente gran objetivo consistirá precisamente en conseguir que las mutaciones aparezcan espontáneamente y que la selección natural pueda actuar sobre ellas sin intervención humana, acercándose así al funcionamiento de los organismos vivos.
Una célula todavía muy dependiente de sus creadores
Las limitaciones de SpudCell son numerosas y los investigadores no las ocultan:
❌ Para empezar, la célula no fabrica sus propios ribosomas, las complejas estructuras responsables de sintetizar proteínas. En su lugar utiliza ribosomas obtenidos originalmente de la bacteriaEscherichia coli. Con el paso de las generaciones esa maquinaria se deteriora y deja de funcionar, lo que limita el sistema a entre cinco y diez ciclos celulares.
❌ Tampoco dispone de un metabolismo autónomo. Mientras una célula natural obtiene energía y sintetiza continuamente sus componentes básicos a partir de nutrientes sencillos, SpudCell necesita recibir de forma periódica nuevas vesículas cargadas de proteínas, enzimas, ribosomas y otras moléculas esenciales. Sin ese suministro externo simplemente deja de funcionar.
❌ La propia división celular también dista mucho de ser perfecta. Después de cinco generaciones, solo alrededor del 30 % de las células hijas conservan las siete moléculas de ADN que forman el genoma completo. El resto pierde parte de esa información genética durante el reparto, un problema que las células vivas resuelven mediante sofisticados sistemas de segregación cromosómica de los que SpudCell todavía carece.
En otras palabras, estamos ante un sistema extraordinariamente ingenioso, pero todavía muy frágil.
«Es un logro impresionante»
Pese a esas limitaciones, numerosos especialistas consideran que el trabajo representa un punto de inflexión para la biología sintética.
Zia lo resume de forma contundente: «Es un logro científico impresionante».
Boekhoven coincide en esa valoración. A su juicio, conseguir integrar procesos tan distintos como el crecimiento, la replicación del ADN, la fabricación de proteínas y la división dentro de una única célula sintética era precisamente «la hazaña que el campo llevaba esperando». Eso sí, insiste en que todas estas afirmaciones deberán confirmarse mediante la revisión por pares.
Quizá una de las comparaciones más ilustrativas sea la que propone Drew Endy, pionero de la biología sintética en la Universidad de Stanford (Estados Unidos): «Es un momento catalizador. Demuestra que, reuniendo cuatro o cinco avances desarrollados por distintos grupos académicos, apenas se puede conseguir que esta cosa crezca y se divida».
El propio Endy quedó tan impresionado cuando conoció los resultados preliminares hace más de un año que comenzó a buscar financiación pública y privada para impulsar una nueva iniciativa internacional dedicada al desarrollo de auténticas células sintéticas.
Junto con Adamala y otros investigadores ha fundado Biotic, una organización sin ánimo de lucro cuyo objetivo será coordinar grupos de investigación de distintos países y acelerar el desarrollo de esta disciplina. Según explica Endy, la iniciativa ya dispone de una financiación inicial del orden de diez millones de dólares, que comenzará a distribuirse en forma de ayudas a la investigación.
Una publicación rodeada de polémica
La forma en que el estudio ha salido a la luz también ha generado cierta controversia.
Adamala afirma que el manuscrito fue rechazado inicialmente por la revista Cell después de que uno de los revisores argumentara que las SpudCell «no eran biología real»". En lugar de mantener el trabajo en privado mientras buscaba otra revista, decidió distribuir el manuscrito completo entre periodistas científicos de medios como The New York Times y la CNN bajo embargo incluso antes de subirlo al servidor de prepublicaciones bioRxiv.
La estrategia no ha gustado a todo el mundo.
«Es una forma poco habitual de hacer las cosas», comenta en Science Kerstin Göpfrich, bióloga sintética de la Universidad de Heidelberg (Alemania).
Adamala, sin embargo, defiende su decisión. En su opinión, era importante que la comunidad científica conociera cuanto antes los resultados para acelerar el desarrollo del campo. «Esto es como la chispa», afirma.
Endy respalda completamente esa estrategia. «Creo que Kate está siendo muy valiente y que está haciendo un regalo a toda la comunidad científica», sostiene.
Una célula pulmonar de tritón durante la mitosis, el proceso mediante el cual una célula duplica su ADN y se divide para originar dos células hijas. SpudCell reproduce parte de este ciclo celular, aunque mediante mecanismos sintéticos mucho más simples. Cortesía: Alexey Khodjakov / Wadsworth Center / New York State Department of Health / /www.nikonsmallworld.com/galleries/small-world-in-motion
Mucho más que una curiosidad de laboratorio
Más allá del impacto mediático, el interés de este trabajo va mucho más allá de fabricar una célula artificial por simple curiosidad.
Comprender cuáles son los componentes mínimos necesarios para sostener la vida podría transformar numerosos campos de la biotecnología. Los investigadores imaginan, por ejemplo, células sintéticas diseñadas específicamente para fabricar medicamentos, producir combustibles limpios, degradar contaminantes ambientales o actuar como plataformas programables para terapias médicas.
Al estar construidas a partir de componentes perfectamente conocidos, también podrían convertirse en un extraordinario banco de pruebas para estudiar enfermedades, probar nuevos fármacos o comprender cómo surgieron las primeras formas de vida hace casi cuatro mil millones de años.
En cierto modo, SpudCell representa una especie de prototipo experimental. Igual que el Flyer de los hermanos Wright apenas recorrió unas decenas de metros antes de aterrizar, pero inauguró la era de la aviación, Adamala compara su creación con el primer paso de una tecnología que podría desarrollarse enormemente durante las próximas décadas.
Ella misma establece un contraste muy gráfico. Trabajar con una célula natural —dice— se parece a recibir un moderno Boeing 787 Dreamliner sin disponer de los planos de construcción. En cambio, SpudCell es un aparato mucho más rudimentario, pero del que los ingenieros conocen absolutamente todas sus piezas.
Un avance importante... pero aún lejos de crear vida
La conclusión, por tanto, debe ser tan prudente como ilusionante.
Los investigadores no han creado una forma de vida artificial. Tampoco una célula capaz de vivir indefinidamente, reproducirse sin ayuda o evolucionar por sí sola.
Lo que sí han conseguido es ensamblar, a partir de componentes químicos purificados y perfectamente definidos, un sistema que reúne por primera vez varias de las funciones esenciales que caracterizan a cualquier célula: fabricar proteínas, crecer, alimentarse, copiar su ADN, dividirse y transmitir una ventaja genética a la siguiente generación.
Queda un largo camino por recorrer antes de cruzar esa difusa frontera que separa la química de la vida. Pero, si los resultados resisten el escrutinio de la revisión por pares y pueden reproducirse en otros laboratorios, SpudCell podría convertirse en uno de esos trabajos que, con el tiempo, se recuerdan como el momento en que la biología sintética dejó de limitarse a imitar funciones aisladas de las células y empezó a ensamblarlas en un único sistema coherente.
No es todavía vida creada en el laboratorio. Pero quizá sea uno de los pasos más sólidos dados hasta ahora para comprender cómo podría llegar a construirse algún día.▪️(2-julio-2026)
PREGUNTAS & RESPUESTAS: Visa Sintética y SpudCell
🧫 ¿Qué es una célula sintética?
Es un sistema construido en laboratorio que reproduce algunas funciones esenciales de las células utilizando componentes químicos conocidos.
🧫 ¿SpudCell está viva?
No. Aunque puede crecer, copiar su ADN y dividirse, todavía depende de ayuda externa y no posee todas las características de un organismo vivo.
🧫 ¿Puede evolucionar?
No de forma autónoma. Los investigadores introdujeron artificialmente la mutación que permitió demostrar la selección.
🧫 ¿Por qué es importante este descubrimiento?
Porque demuestra que varias funciones esenciales de la vida pueden integrarse en una célula creada completamente desde cero.
🧫 ¿El estudio ya está confirmado?
Todavía no. El trabajo se ha publicado como un preprint y debe superar la revisión por pares.
🧫 ¿Qué diferencia hay entre una célula sintética y una célula artificial?
En la práctica suelen utilizarse como sinónimos, aunque célula sintética suele referirse a sistemas diseñados mediante biología sintética que reproducen funciones celulares específicas.
LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
Investigadores de la Universidad de Minnesota han desarrollado SpudCell, una célula sintética construida desde cero con componentes químicos purificados.
El sistema es capaz de crecer, alimentarse, replicar su ADN, fabricar proteínas, dividirse y competir con otras células sintéticas.
Es la primera vez que una célula creada mediante un enfoque completamente bottom-up completa un ciclo celular e incorpora varias funciones esenciales de la vida.
Los científicos demostraron además un proceso de selección: una variante genética que crece más rápido termina imponiéndose sobre otra tras varias generaciones.
SpudCell no está viva: depende de nutrientes externos, no fabrica sus propios ribosomas y todavía no puede evolucionar de forma autónoma.
El estudio aún no ha sido revisado por pares, por lo que sus resultados deberán ser confirmados por expertos independientes antes de considerarse plenamente validados.
Si se confirman, los hallazgos podrían representar uno de los mayores avances de la biología sintética y acercar a la ciencia al objetivo de construir vida artificial.
BIOLOGÍA SINTÉTICA
Fuente: Nathaniel J. Gaut, Christopher Deich, Brock Cash, Tanner Hoog, Aaron E. Engelhart, Katarzyna P. Adamala. A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication. biorXiv (2026). DOI: https://doi.org/10.64898/2026.07.01.735724
