La seda de araña es uno de los materiales más resistentes que existen. No hay más que ver la gran consistencia de las trampas con las que estos arácnidos capturan a sus víctimas. No obstante, es bastante difícil de obtener a escala industrial, por una sencilla razón. Las arañas se comen entre ellas. No ocurre lo mismo con los gusanos de seda, que conviven en paz y armonía mientras fabrican sus delicadas telas. Por eso, recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Donghua, en China, tuvo una idea: ¿y si se pudiese mezclar lo mejor de cada casa y conseguir que los gusanos fabricasen seda de araña?
Con esta idea en la cabeza, decidieron crear gusanos transgénicos, capaces de fabricar una seda de araña super resistente. Mucho más que el material con el que se construyen normalmente los chalecos antibalas.
Con este estudio, que se acaba de publicar en Matter, la ingeniería genética y la ciencia de materiales se dan la mano, con el desarrollo de una seda de araña sostenible, barata y fácil de producir en masa. De momento ha sido solo un ensayo piloto, ¿pero quién sabe? En el futuro los chalecos antibalas podrían estar construidos con seda de araña tejida por un grupo de trabajadores gusanos. Menudo combo.
¿Por qué es tan útil la seda de araña?
A la hora de buscar materiales resistentes, hay dos propiedades que se consideran prácticamente indispensables. Una es la resistencia a la tracción. O, lo que es lo mismo, la tensión que puede soportar al estirarse, sin romperse. Y la otra es la tenacidad, que hace referencia al esfuerzo mecánico que puede absorber sin quebrarse. Se han sintetizado artificialmente muchos materiales con grandes cifras en estos parámetros.
Por ejemplo, el kevlar, empleado para fabricar chalecos antibalas, tiene una gran resistencia a la tracción, y el nylon una tenacidad increíble. Ahora bien, su síntesis es cara y poco sostenible. Y, por otro lado, perfeccionar una propiedad supone sacrificar la otra. Es decir, es complicado obtener un material que sea muy resistente a la tracción y también muy tenaz. Para potenciar una propiedad, hay que perder parte de la otra.
Pero la seda de araña sí que reúne esas dos propiedades. De hecho, es más resistente que el kevlar y más tenaz que el nylon. Solo había que resolver el problema de que, al reunir a grandes cantidades de arañas para obtener la seda a nivel industrial, estas se comían entre ellas como en una especie de juegos del hambre arácnidos. Es aquí donde entra en juego la ingeniería genética, con increíbles resultados.
Ingeniería genética para obtener supermateriales
La herramienta empleada por los autores de esta investigación para obtener seda de araña a escala industrial fue el CRISPR-Cas9.
Esta se ha hecho muy popular en los últimos años, sobre todo después de que sus dos desarrolladoras, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, se hiciesen con el Premio Nobel de Química en 2020. La técnica, inspirada en un mecanismo defensivo de las arqueobacterias descubierto por el español Francis Mojica, actúa como una especie de corta pega molecular.
Es decir, se puede cortar a voluntad una parte de la secuencia genética de un organismo y sustituirla por otra. Así, se eliminan unas propiedades y se aportan otras que nos interesen por algún motivo.
En el caso de los gusanos, se eliminaron los genes responsables de la síntesis de su propia seda y se sustituyeron por otros que se expresarían en las células de sus glándulas, para que fabricasen seda de araña. Dicho de una forma más corta, se eliminó el gen de los gusanos y se sustituyó por el de las arañas, para que los primeros fabricasen la seda de las segundas.
La seda de araña obtenida con los gusanos resultó ser 6 veces más resistente que el kevlar. Por lo tanto, podría contemplarse como un material para confeccionar chalecos antibalas en un futuro. ¿Quién nos lo iba a decir cuando de pequeños criábamos gusanos de seda en cajas de zapatos?