Michael Jewett, de la Universidad de Stanford, y Julius Lucks, de la Universidad Northwestern, trabajan con sistemas sin células vivas. Usan la maquinaria celular para fabricar proteínas y diseñar sensores, con pruebas de cientos o miles de variantes. El proceso tarda horas, pero el costo y la energía disponible limitan su uso.
Estos sistemas contienen las herramientas necesarias para copiar ADN en ARN mensajero y fabricar proteínas a partir de esas instrucciones. Pueden usar extractos obtenidos al romper células o componentes purificados, una opción llamada PURE. También permiten fabricar sustancias tóxicas para las células o que sus enzimas destruirían o alterarían.
Para afinar un sensor de plomo, los equipos de Jewett y Lucks combinaron machine learning y pruebas sin células. El reto era distinguirlo del zinc, porque muchos sensores reconocen ambos metales. Tras unas pocas rondas, obtuvieron un sensor capaz de detectar plomo a partir de 5,7 partes por mil millones.
Los reactivos para un sistema de un litro pueden superar los $4 000. La mayoría de estudios obtiene menos de dos gramos de proteína. El laboratorio de Jewett probó 1 231 mezclas y redujo su receta a 12 reactivos. El costo cayó un 95 %, hasta menos de $100 por gramo de proteína.
✅ Probar proteínas en horas acelera su diseño y permite crear sensores sin mantener organismos vivos. El ahorro citado corresponde a la receta optimizada por ese laboratorio. Además, la energía se agota en pocas horas, lo que limita cuánto tiempo pueden funcionar estos sistemas.
