Una mirada a la revolución de la biología sintética

Conceptualización de la visión de los organismos como computadores, programables y molulares.

¿Imaginas un futuro donde las medusas destruyen las toxinas de los océanos? ¿Donde una bacteria puede degradar los plásticos que contaminan nuestro planeta? ¿Donde los virus se programen para matar las células cancerígenas o tengamos aparatos electrónicos que puedan repararse a sí mismos, tal como lo hacen los seres vivos?

Todo esto parece sacado de una película de ciencia ficción, pero en verdad es posible gracias a la biología sintética!. En estos momentos de seguro te preguntarás: ¿Qué es la biología sintética? ¿Cómo es posible desarrollar esas ideas?

“La biología sintética, no ve la vida como un misterio, sino como como una máquina que puede ser diseñada y programada, para satisfacer nuestras necesidades desde el tratamiento de enfermedades hasta la producción de biocombustibles. En este mundo, el único límite es tu imaginación.”

Por otra parte también posee un enfoque en la simplificación y estandarización: Los investigadores pueden ordenar sus secuencias de ADN vía online, mientras que los elementos con los que trabajan están catalogados y estandarizados para su fácil acceso en inventarios o repositorios biológicos. El ambiente es altamente colaborativo, ya sea compartiendo información o herramientas, siguiendo el espíritu del movimiento “Open Source”, que busca crear tecnologías de libre acceso, sin la intervención de los derechos de autor.


¿Biología o Ingeniería?

Los biólogos sintéticos son en su mayoría biólogos disfrazados de ingenieros o viceversa, dado que si bien trabajan con conceptos biológicos, les gusta traducir ese trabajo a un lenguaje ingenieril.

En la elaboración de proyectos, un biólogo sintético utiliza conceptos de ingeniería tales como: diseño, construcción y prueba. Durante el diseño se realiza un modelo del comportamiento del sistema estudiado, mientras que en la etapa de construcción se involucra a la ingeniería genética y, finalmente, en la etapa de prueba se evalúa si el modelo funciona y es cercano a la realidad.

¿Está relacionada con la ingeniería genética? La ingeniería genética ha destacado más que la biología Sintética, a pesar de que se utilizan las mismas técnicas. Por una parte, los ingenieros genéticos se han dedicado solo a estudiar los organismos, mientras que los biólogos sintéticos buscan crear productos de utilidad a partir de estos, e incluso crear organismos nuevos. Como se dijo en un  principio, tu imaginación es el único límite.


¿Y que se ha hecho hasta ahora?

Como no existen límites para la biología sintética, se puede aplicar en muchas otras áreas como la medicina o el medio ambiente. En el último tiempo se ha innovado en los siguientes proyectos:

Bioplásticos

¿Sabías que el 10% de las emisiones de óxido nitroso (gas invernadero que es 300 veces peor que el dióxido de carbono) provienen de la producción de Nylon a base de petróleo?¿Qué pasaría si existiese otra forma de obtener  Nylon? La biología sintética llegó a una solución a esta interrogante cuando el laboratorio de Keasling en Berkeley creó una bacteria capaz de producir ácido adípico, la molécula usada para hacer Nylon.

Biocombustibles

A partir de un compuesto proveniente de la levadura se logró producir farnesenos, un hidrocarburo con alto poder energético que puede usarse como combustible de aviones. Curiosamente esta molécula al combustionar no libera contaminantes y emite un olor similar al de manzanas verdes.

Como otro avance en esta área, la empresa Synthetic Genomics de Craig Venter, también logró duplicar la concentración de aceites en el alga Nannochloropsis gaditana, permitiendo así reducir los costos en la extracción del aceite y dando otro paso a la viabilidad de la producción de combustibles a partir de estas.

En adición a lo anterior se ha logrado crear , a partir de la biología sintética, una serie de productos como cosméticos, medicamentos y perfumes. Si bien la competencia con los derivados del petróleo es difícil, estos ya están transformando la forma de fabricar productos básicos de la vida moderna.

Medicina

El laboratorio de Timothy Lu, ‘The Synthetic Biology Group’, en Harvard, mezcla la computación, medicina y biología. Como resultado de estas disciplinas han salido proyectos bastante revolucionarios.

La planta de Ajenjo dulce produce artemisinina a partir de una molécula precursora llamado farnesil pyro-fosfato (FFP), este es un compuesto que las levaduras también producen, solo que lo utilizan para producir ergosterol.

Uno de ellos busca programar un virus para detectar las células cancerígenas, indicarlas al sistema inmune y evitar que estas células se puedan defender de él. Hasta ahora han logrado tratar el cáncer de ovarios en ratones (Para más detalle ver el siguiente artículo haciendo click aquí).

Otro logro importante fue la producción de la Artemisinina, la cual es el ingrediente más importante para las píldoras modernas contra la malaria. Este compuesto fue obtenido por primera vez de la planta de ajenjo dulce en los años ’70 por la química Tu YouYou, pero su producción a gran escala fue posible gracias a Jay Keasling y sus colegas de la Universidad de California, Berkeley, quienes recientemente lograron hacer que una levadura pueda producir Ácido Artemisénico, el cual se puede usar para producir Artemisinina sintética. Keasling y su equipo formaron la empresa Amyris, de la cual en el 2008 la gigante farmacéutica francesa Sanofi adquiere esta tecnología para comercializar Artemisinina sintética.

 


Desafíos

La biología sintética, como toda disciplina nueva, enfrentó, enfrenta y enfrentará múltiples desafíos a lo largo de su historia. Esta revolución científica está en sus primeros pasos como tal, desde que se logró editar secuencias genéticas hasta el desarrollo de nuevos métodos para la producción de secuencias de ADN a escala industrial, la biología sintética ha avanzado a pasos agigantados, pero aún quedan obstáculos.

Desde el miedo a la modificación genética de organismos hasta complicaciones económicas cuando se compara con métodos tradicionales, los biólogos sintéticos han luchado para sacar adelante sus proyectos, ganándose al público que antes miraba con miedo las nuevas tecnologías y adelantándose a las necesidades cada vez más apremiantes de una sociedad que pide más de lo que el mundo es capaz de entregar.

Para mayor información respecto a ésta revolución, visita el siguiente artículo de la página de la revista Cosmos (En inglés) haciendo click aquí.

Quizás te interesa...

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *