Antes de la doble hélice: cómo una cámara casera y la lana de cacahuete rediseñaron la arquitectura biológica

En 1928, William Astbury asumió una nueva cátedra de física textil en la Universidad de Leeds, equipado con una cámara de rayos X casera para examinar lana cruda. Su puesto estaba financiado por la Clothworkers Company de Londres, entidad que confiaba en que la ciencia física pudiera brindar a la industria textil británica una ventaja competitiva frente a sus rivales extranjeros. El trayecto de Astbury hacia este laboratorio había comenzado once años antes. En 1917, mientras estudiaba en Cambridge, fue convocado al servicio militar en el Real Cuerpo Médico del Ejército, donde tuvo su primer contacto con los equipos de rayos X. Tras la Primera Guerra Mundial, se unió en 1919 al grupo de investigación del físico William Henry Bragg en Londres, donde aprendió cómo la dispersión de rayos X permitía cartografiar las redes atómicas de los cristales.

De los hospitales de campaña a la red molecular

Cuando Astbury llegó a Leeds, las fibras de lana parecían un tema poco atractivo en comparación con los cristales inorgánicos puros que se analizaban anteriormente en el grupo de Bragg. Sin embargo, la mecánica fundamental de la materia biológica continuaba sin explorarse por completo. La principal limitación que enfrentaban los científicos textiles era comprender por qué la lana mostraba una elasticidad y una retención de agua tan extraordinarias en comparación con otras fibras industriales. Astbury comprendió que los métodos físicos podían sacar a la luz el engranaje subyacente de la materia viva.

En el interior del ciempiés de queratina

Al emplear su cámara artesanal personalizada para registrar el paso de los rayos X a través de fibras de lana insolubles, Astbury obtuvo imágenes de difracción de la queratina. Los patrones resultantes revelaron que esta proteína estructural estaba compuesta por cadenas de aminoácidos con unidades repetidas que podían adoptar una forma alargada o compacta. Astbury comparó esta cadena flexible con un ciempiés molecular. Al demostrar que las moléculas de proteína podían estirarse y contraerse modificando su forma física, evidenció que la funcionalidad biológica estaba vinculada directamente con la geometría molecular tridimensional.

Las primeras radiografías del ADN

Pronto, Astbury amplió su campo de estudio más allá de la lana para analizar otros polímeros biológicos. En 1938, su estudiante de doctorado Florence Bell aplicó estas mismas técnicas de difracción de rayos X al ácido timonucleico, la sustancia que más tarde se conocería como ADN. Sus imágenes de difracción revelaron que el ácido nucleico poseía una estructura regular y ordenada. Sin embargo, esta línea de investigación se detuvo de forma abrupta cuando Bell fue llamada al servicio militar en 1941, lo que le impidió continuar su labor en el laboratorio. El trabajo sobre el ADN prosiguió de manera intermitente bajo la dirección de Astbury; en 1951, Elwyn Beighton, miembro del laboratorio, obtuvo claras fotografías de difracción de rayos X de fibras de ADN que guardaban una enorme semejanza con la famosa Foto 51 tomada dos años después.

La prenda confeccionada con cacahuetes

Para demostrar que las cadenas de proteínas podían replegarse de manera intencionada para crear materiales novedosos, Astbury promovió un textil sintético llamado Ardil. Desarrollado junto a colaboradores del Imperial College y fabricado en una planta piloto de Imperial Chemical Industries (ICI) en Ardeer, Escocia, el Ardil se obtenía replegando químicamente las proteínas del cacahuete para transformarlas en fibras insolubles. Astbury exhibió públicamente este material vistiendo un abrigo confeccionado íntegramente con este textil derivado del cacahuete. Aunque ICI promocionó el Ardil como una alternativa económica a la lana, la caída de los precios de esta última y las dificultades para garantizar un suministro constante de cacahuetes obligaron a la empresa a suspender la producción en 1957.

Ilustración editorial generada con IA; no es una fotografía documental.

Fuente: William Astbury