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Un pulpo se camufla con el fondo marino. Crédito: Charlotte Seid Algunos de los mayores maestros del camuflaje en la naturaleza —los pulpos, calamares y sepias— esconden uno de los secretos más codiciados por la ciencia: la capacidad de cambiar de color casi al instante. Este talento, que parece un truco de magia biológica, depende de un pigmento natural llamado xantommatina. Y ahora, científicos de la Universidad de California en San Diego han encontrado la forma de producirlo en grandes cantidades por primera vez. El hallazgo, publicado en Nature Biotechnology, representa un avance que acerca a los humanos a comprender y aprovechar una de las estrategias más asombrosas del reino animal. El equipo, liderado por investigadores de la Scripps Institution of Oceanography, logró que una bacteria fabricara el pigmento de los cefalópodos, algo que hasta ahora había resultado casi imposible. El proceso tradicional para obtener xantommatina era lento, costoso y de bajo rendimiento. Pero esta nueva técnica bioinspirada logró producir hasta mil veces más pigmento que los métodos anteriores. El avance abre la puerta a aplicaciones que van desde recubrimientos térmicos y cosméticos hasta materiales fotoelectrónicos y protectores solares naturales. “Desarrollamos una forma completamente nueva de fabricar xantommatina dentro de una bacteria, y lo hicimos más rápido de lo que creíamos posible”, explicó Bradley Moore, autor principal y químico marino con doble afiliación en Scripps Oceanography y la Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas de UC San Diego. “Este pigmento es lo que da a los pulpos y calamares su habilidad para camuflarse, una auténtica superpotencia biológica, y esto es solo el comienzo”. El descubrimiento no solo permite entender mejor la biología detrás del camuflaje animal, sino que también marca una revolución en la forma de producir compuestos naturales sin depender del petróleo. Según los autores, la misma técnica podría aplicarse a una amplia gama de productos químicos, impulsando la transición hacia una biotecnología más sostenible. Los científicos acaban de desvelar el secreto del camuflaje del pulpo: utiliza bacterias. Crédito: Kostas Morfiris en Unsplash Más allá de los cefalópodos, la xantommatina también está presente en insectos: da el color naranja a las alas de las mariposas monarca, el rojo brillante a las libélulas y los tonos intensos a los ojos de algunas moscas. Pero, hasta hoy, su estudio estaba limitado por un obstáculo clave: no era posible producir suficiente cantidad para analizarla a fondo. En el Laboratorio de Moore en Scripps, un equipo interdisciplinario unió fuerzas con colegas de la UC San Diego y el Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability en Dinamarca. Su solución fue brillante: una técnica llamada “biosíntesis acoplada al crecimiento”, en la que la supervivencia de la bacteria depende de su capacidad para fabricar el pigmento. “Tuvimos que engañar a las bacterias para que hicieran más del material que necesitábamos”, contó Leah Bushin, autora principal del estudio, hoy profesora en la Universidad de Stanford. “Creamos células que solo pueden sobrevivir si producen tanto xantommatina como ácido fórmico. Cada molécula del pigmento genera una molécula de ácido fórmico, que alimenta el crecimiento del organismo y mantiene el ciclo en marcha”. Para perfeccionar el proceso, el equipo utilizó robots de laboratorio y herramientas de bioinformática avanzadas para acelerar la evolución de las bacterias y mejorar su eficiencia. Con este método automatizado, lograron obtener entre uno y tres gramos de pigmento por litro de cultivo, frente a los escasos miligramos que producían los sistemas tradicionales. “Este proyecto nos da una visión del futuro de la biomanufactura, donde la biología, la automatización y el diseño computacional trabajan juntos para crear materiales sostenibles”, explicó Adam Feist, coautor del estudio y experto en bioingeniería. “Estamos demostrando que es posible acelerar la innovación biotecnológica combinando ingeniería, biología y química”. El trabajo no fue rápido ni sencillo. Fueron años de planificación y experimentación antes de ver resultados, pero el momento del descubrimiento valió la espera. “Fue uno de mis mejores días en el laboratorio”, recordó Bushin. “Dejé el experimento funcionando durante la noche y, al volver, vi que el cultivo brillaba con ese color intenso. Supe que había funcionado”. Para Moore, lo logrado podría transformar la industria biotecnológica. “Hemos cambiado la manera en que la gente piensa sobre cómo se puede programar una célula”, dijo. “Esta innovación resuelve un problema de suministro y puede hacer que este biomaterial esté disponible para todos”. El Departamento de Defensa de EE. UU. ya ha mostrado interés en sus posibles usos para tecnologías de camuflaje natural, mientras que empresas de cosméticos exploran su aplicación en protectores solares ecológicos. También se estudian usos en pinturas que cambian de color y sensores ambientales. Moore lo resume así: “Debemos replantearnos cómo fabricamos los materiales que sostienen nuestra vida moderna. Este es un paso hacia un futuro donde la naturaleza sea nuestra mayor aliada”.
