Biología Sintética

Abraham Camhi - Entrada 2

Una Breve Introducción

Imaginemos un futuro en el que el hombre haya adquirido inmunidad contra todos los virus, en el que las bacterias produzcan bienes de consumo, generen electricidad y suministren biocombustibles que nos permitan acabar con la dependencia del petróleo. Cuando construir una casa no suponga más esfuerzo que sembrar una semilla en el campo. ¿Fantasía? No así para la biología sintética, cuyos cultivadores se multiplican por días.


Desde hace más de cincuenta años conocemos la particular forma en la cual las funciones biológicas se conectan de forma parecida a un circuito, mostrando su habilidad para procesar colectivamente operaciones lógicas y ser el manual de reproducción de nuestras celulas.


Los descubrimientos realizados en la investigación genómica y en la ingeniería genética (principalmente la tecnología del ADN recombinante), proporcionaron un conjunto de métodos y un inventario de partes biomoleculares que luego serían clave a la hora de afrontar la construcción y ensamblaje de sistemas biológicos artificiales. Había nacido la biología sintética.

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¿Que es la Biología Sintética?

La Biología sintética se define como la síntesis de Biomolecular o ingeniería de sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza. Se trata de una disciplina que, a diferencia de la biología, busca la creación de nuevos organismos programables, es decir, la creación de microorganismos a la carta que se comporten como pequeños ordenadores. Décadas atrás, el ingeniero Theodore von Karmen acuñó la siguiente frase: “Un científico descubre lo que existe; un ingeniero crea lo que nunca ha existido.” Justamente a esto apunta la biología sintética, joven disciplina que ha tenido gran desarrollo dentro de los últimos 15 años.


Esta ingenieria biológica se podría resumir como trabajar con “partes celulares” (por ejemplo, ADN, proteínas, circuitos regulatorios, etc.) que han sido estandarizadas para crear un banco de estas “partes”, con las que se puede trabajar para el diseño, fabricación y testeo del sistema biológico creado.


El objetivo principal de la biología sintética es el diseño e ingeniería de circuitos biológicos, equivalentes a los circuitos electrónicos de ordenadores y dispositivos parecidos, para lograr formas lógicas de control celular. Diez años después de la descripción de los primeros dispositivos de la biología sintética (los interruptores y los osciladores), las redes biomoleculares artificiales están comenzando a moverse hacia el lado aplicado para ofrecer soluciones a muchos problemas complejos.

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Aplicaciones de la Biología Sintética

La biología sintética en terapia: En poco tiempo, la biología sintética ha hecho avances prometedores en sus aplicaciones para uso terapéutico. Entre estas se incluyen el descubrimiento de nuevos fármacos y las mejoras en su producción, así como formas nuevas de tratamiento y de administración de medicamentos.

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Más Aplicaciones

El uso de la biología sintética en la producción industrial: Los microorganismos diseñados con vías biosintéticas optimizadas ofrecen formas eficientes de convertir biomasa en biocombustibles. Estas mismas optimizaciones pueden aprovecharse para medicamentos cuyos procesos de producción limitan su capacidad para convertirse en terapias más rentables y universales.

Desarrollo Actual en Chile

El Núcleo Milenio en Biología Sintética y Biología de Sistemas Vegetales (NM-BSSV) representa una iniciativa pionera en Chile para establecer un centro de excelencia que contribuya a desarrollar la Biología y Biotecnología vegetal. Esta iniciativa (una de muchas) nace del crecimiento natural del Núcleo Milenio en Genómica Funcional de Plantas (NM-GFP), primer centro que agrupó a un destacado equipo de científicos chilenos. El NM-BSSV promueve la resolución de problemas desde una perspectiva interdisciplinaria – derivada de la interacción entre biólogos vegetales, biotecnólogos, microbiólogos, bioinformáticos y agrónomos – y reflexiva sobre los impactos de las nuevas tecnologías. El NM-BSSV utilizará aproximaciones de última generación como la genómica, la bioinformática, la biología de sistemas y la biología molecular para abordar sus objetivos científicos.


Por otro lado, en el Centro de Innovación UC se desarrolló el Segundo Encuentro de Biología Sintética, organizado por la Facultad de Ciencias Biológicas, que contó con la participación de destacados exponentes de esta disciplina en el mundo, entre ellos: Wilfried Weber, del BIOSS (Center for Biological Signalling Studies) en la Universidad de Freiburg (Alemania); Tim Rudge, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), Daniel Goodman, de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) y Brian Zoltowsky, de la Southern Methodist University (Estados Unidos).

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En Chile, la Biología Sintética se asentó recientemente a través de la realización de cursos optativos en la Facultad de Ciencias Biológicas. Se trata de una ciencia que se sitúa en la intersección de la Biología y la Ingeniería. Lleva a la fabricación de componentes y sistemas biológicos que no existen en la naturaleza, es decir, máquinas biológicas, con el objetivo de mejorar la calidad de vida de los seres humanos y de conocer los principios de diseño que sustentan los organismos existentes.