FIBRA DE ARAÑA

Producción artificial de fibra de araña

La biotecnología tiene aplicaciones importantes, sabe aprovechar la capacidad de crear moléculas complejas que poseen los organismos vivos, algo que se a visto claramente en esta última década. Los últimos avances permiten, entre otras muchas cosas, obtener resistentes fibras de seda de araña a partir de la ingeniería genética.

Las fibras de seda de araña constituyen un material enormemente atractivo para la ingeniería genética(no se conocen especies de araña que no produzcan seda),en si, es un fluido que se solidifica al contacto con el aire, es una disolución concentrada de proteínas, cuya estructura se transforma justo antes de salir,convirtiendose en una forma insoluble que rápidamente se deshidrata y contituye la fibra de seda. Esta proteina de la seda se le llama fibroína, que se producen unas glándulas epiteliales modificadas, situadas en el extremo posterior del cuerpo de la araña.

Su elevada resistencia y deformabilidad constituyen un gran puerta a innovaciones tecnológicas ampliamente sustentables.Una fibra de seda es mucho más resistente que un cable de acero de similar grosor, y muchísimo

más elástica.A su vez,la singular estructura molecular de las fibras de seda permite que puedan estirarse hasta veinte veces su tamaño sin romperse. El equivalente artificial más parecido, el Kevlar, la fibra sintética de la que se fabrican los chalecos anti-balas, es tres veces menos resistente y de mucho menor elasticidad que la seda de araña, tine un elevado costo de producción y su fabricación implica el uso de altas presiones y temperaturas,así como disolventes ácidos, altamente contaminantes.

Los intentos de criar arañas en granjas, del mismo modo que se crían los gusanos de seda, han resultado siempre desastrosos, dado el carácter agresivo y territorial de prácticamente todas las especies de arácnidos. Además, la araña recicla su telaraña, y está continuamente comiéndose las sedas que se han quedado viejas, para aprovechar su contenido en proteínas. Por tanto, si se desea obtener gran cantidad de seda para fines comerciales, es necesario recurrir a soluciones biotecnológicas, intentando su fabricación mediante otro tipo de organismo, más adecuado para su crianza y que no destruya la seda que produzca. 

Sin embargo, los científicos de Nexia Biotechnologies, una compañia en  Montreal,Canadá, intentaron una idea mucho más ambiciosa basándose en las semejanzas que existen entre las células productoras de seda de las arañas y las células productoras de leche de los mamíferos. Ambos tipos celulares proceden de células epiteliales, modificadas con el fin de fabricar grandes cantidades de proteína y segregarlas al exterior. Las diferencias sólo se hallan en la forma de las células, ya que la maquinaria enzimática de fabricación, modificación y secreción de proteínas es común para todos los animales. A nivel bioquímico, los mamíferos estamos mucho más cerca de los artrópodos de lo que solemos estar dispuestos a admitir, y las células epiteliales de cabra, adecuadamente modificadas, son capaces de fabricar la proteína de la seda con tanta eficacia como las células epiteliales de araña.

JAPÓN HACE EL PRIMER VESTIDO CON HILO DE ARAÑA

Y descubre el secreto para lograr un material resistente como el acero y elástico como el nylon al decodificar el ADN de la fibra para su uso cotidiano.

TOKIO, Japón, junio 18, 2013.- Resistente como el acero y elástico como el nylon, el hilo de araña es uno de los materiales del futuro, una "fibra soñada" para los científicos cuyo secreto ha sido revelado por la empresa nipona Spiber que ya prepara su producción a gran escala.

Después de seis largos años de investigaciones, Spiber, en colaboración con la Universidad tokiota de Biociencia de Keio y la empresa Kojima Industries, inaugurará este año una planta que será capaz de producir hasta 100 kilogramos de hilo arácnido al mes como paso previo a comercializarlo a partir de 2015.

"Este tipo de hilo tiene muchísimas aplicaciones", aseguró Shinya Murata, portavoz de la compañía, que desvela que en primera instancia esperan comenzar a crear productos "para automóviles y el sector médico", con aplicaciones en campos tan dispares como la cirugía cardiaca y las piezas para vehículos.

Según la firma, la tela de araña es el tejido más resistente del planeta, al ser "más duro que el acero y más elástico que el nylon", dos cualidades que permitirán su aplicación incluso para el campo aeroespacial.

Al igual que el afamado superhéroe de cómic "Spider-Man" ("El Hombre Araña"), creado en 1962 del ingenio de Stan Lee y Steve Ditko, la empresa nipona, dotada de un capital cercano a los 800 millones de yenes (6.330 millones de euros), ha logrado descifrar el secreto del ADN de la tela de araña para su uso cotidiano.

En este sentido, Spiber ha producido la tela a través de un complejo proceso en el que consiguieron extraer de microorganismos el gen de las arañas encargado de producir la fibra del hilo, para posteriormente decodificarlo, reproducirlo y cultivarlo mediante la biotecnología.

"Muchas empresas dicen haber logrado producir hilo de araña de manera artificial, pero nosotros lo hemos logrado de una manera mucho más productiva", añadió el portavoz.

En esta línea, la compañía, que ha solicitado ya alrededor de 16 patentes, ha creado una marca con la que pretende comercializar sus productos fabricados con este nuevo material, QMONOS, un nombre que proviene de la palabra nipona "Kumo-no-su", que significa "tela de araña".

Además, este nuevo producto puede transformarse en fibra, membrana, gel, polvo o nano fibra, algo que esperan sea "un paso adelante a una nueva era".

Este año la empresa presentó "Blue Dress", un vestido de noche para mujer, elegante y refinado, que se ha convertido en el primer producto del mundo en ser fabricado íntegramente con hilo de araña y cuyo valor ni la empresa se atreve a confesar.

LA BIOTECNOLOGÍA APLICADA EN NUEVA FIBRA CABRAS – ARAÑAS.

Nexia es uno de los líderes mundiales en biotecnología de animales, y hace un par de años, había desarrollado una estirpe de cabras de rápido crecimiento denominadas cabras BELE (Breed Early - Lactate Early, o "crianza rápida - producción de leche rápida").

 "Bele" es una palabra de origen bantú, que designa las ubres de las vacas y cabras, y también significa "ternura" o "suavidad", una denominación adecuada para las pequeñas cabras de Nexia, que alcanzan la madurez sexual cuando tienen de 3 a 6 meses de edad (a diferencia de los 8 meses mínimos requeridos en las razas normales) y son de menor tamaño que las cabras habituales, por lo que requieren menores cantidades de alimento. Las cabras BELE se criaron con destino a la fabricación industrial rentable de grandes cantidades de proteínas y otros compuestos en la leche.

La fibroína de la seda de araña será la primera de estas proteínas, si bien la empresa tiene en proyecto aplicar el mismo método a la producción de otras proteínas de interés comercial, tales como insulina, colágeno, hormona del crecimiento, factores de coagulación sanguínea o anticuerpos monoclonales. Las posibilidades son casi infinitas.

 E l proceso de obtención de una cabra modificada para fabricar seda de araña resulta, en un amplio análisis por el laboratorio. En primer lugar, se parte de un gen de fibroína de la seda, aislado a partir del genoma de una araña. Para ello se ha utlilizdado genes de dos especies de arañas muy comunes: Araneus diadematus, la araña de jardín común europea, y Nephila clavipes, araña tejedora dorada, que vive en América Central y el Sur de Estados Unidos. A continuación, se inserta este gen, conteniendo la información para fabricar la fibroína en un plásmido,es decir, un pequeño cromosoma artificial, con un promotor adecuado para que las células epitelial de cabra, añadiendo así el gen de la fibroína al genoma de la cabra, esto es el inicio de la formación del BioSteel (BioAcero). 

Muchas veces vimos a una araña recorriendo su tela para atrapar a la presa que cayó en la trampa. El éxito de este método de captura se basa en una auténtica obra de ingeniería que las arañas vienen perfeccionando desde hace millones de años.

Además de la increíble y perfecta arquitectura de una telaraña, llama la atención la calidad de las diferentes fibras que la forman. Estas fibras, de un milésimo de milímetro, son muy elásticas y más resistentes que una fibra de nylon o acero de igual diámetro.

 Es por eso que los científicos están investigando cómo usar estas fibras para fabricar, por ejemplo, hilo quirúrgico, micro-conductores y fibras ópticas. Inclusive, como las telas hechas con estas fibras resultan muy livianas, podrían aplicarse a la fabricación de chalecos anti-balas y ropa deportiva.

El nuevo material también servirá para hacer correas más resistentes, para uso tanto en vehículos civiles y militares, así como en aviones o en material de alpinismo. Pero es realmente complicado criar millones de arañas para extraerles el material que producen.

Por eso los científicos recurrieron a la ingeniería genética: aislaron los genes de araña que llevan la información para fabricar las diferentes proteínas que componen la fibra y los introdujeron en bacterias o en células en cultivo.

Otros prefirieron ponerlos en plantas, como un grupo brasileño que obtuvo plantas de algodón que producen es sus capullos fibras de telaraña.

 Un grupo canadiense optó por los animales y obtuvo una cabra transgénica que produce las fibras en su leche. Los experimentos demuestran que es posible obtener fibras similares a las de telaraña por ingeniería genética.