Qué es Biología Sintética?

Qué es Biología Sintética?

La Biología Sintética es la Ingeniería de la Biología: la síntesis de sistemas complejos, basados (o inspirados) en la biología, que realizan funciones que no existen en la naturaliza. La Biología Sintética es uno de los campos más punteros de la investigación actual, en el que se combinan Biología e Ingeniería. Aunque esta nueva disciplina tiene su origen en la Ingeniería Genética, su objetivo es ir un paso más allá en la obtención de células programables: ya no se trata de una ciencia empírica, sino de una ciencia sistemática y racional, mucho más aproximada a la Ingeniería que a la propia Biología. Esta nueva perspectiva implica adaptar los principios de Ingeniería a los sistemas biológicos, es decir, el desarrollo de módulos robustos y estandarizados, con el fin de diseñar circuitos biológicos complejos a partir de una combinación de dichos módulos y que en última instancia den lugar a funciones nuevas o mejoradas.

La Biología Sintética pretende desarrollar comportamientos biológicos predecibles y programables, y para ello se ayuda de la biología de sistemas, la cual lleva a cabo estudios a distintos niveles de organización (de células a organismos completos), todo ello integrado en modelos matemáticos e informáticos. Los ámbitos que la Biología Sintética abarca permiten que este nuevo campo potencie la multidisciplinaridad, acogiendo desde biotecnólogos e ingenieros a informáticos, matemáticos y físicos.

La base de la Biología Sintética son los biobricks, fragmentos de ADN que codifican para una característica biológica y que pueden ser combinados para formar circuitos complejos. Los biobricks constituyen, por tanto, la unidad estándar y modular básica que realiza una función simple y permiten modificar el comportamiento de una célula sin la necesidad de conocer a priori el funcionamiento exacto del sistema.

uedo afirmar —y no dudo en meter mi mano en el fuego por ello— que estamos viviendo los inicios de lo que se conocerá como la era de la biología molecular, la cual tendrá un impacto quizá mayor o por lo menos equivalente al descubrimiento y desarrollo de la energía atómica que tuvo lugar en la primera mitad del siglo XX. Durante las últimas décadas hemos acumulado una enorme e invaluable cantidad de datos sobre la naturaleza de la información genética. Nuestro conocimiento es especialmente sólido en las bacterias, que son los organismos celulares más simples y más abundantes en la Tierra. Tenemos una idea bastante clara acerca de cómo funcionan los genes bacterianos, en qué forma interactúan unos con otros, con cuáles patrones —dependiendo de las condiciones ambientales— se encienden y se apagan, y cómo adquieren nueva información genética estos microorganismos. A este entramado de conocimientos tenemos que sumarle el inmenso arsenal de nociones que hemos obtenido mediante el análisis de los más de 1 000 genomas bacterianos que se han secuenciado hasta la fecha. Este arsenal es especialmente relevante, ya que nos permite analizar, a semejanza de lo que hace un ingeniero cuando revisa los planos de un edificio complejo, el plano de vida de un organismo. Un grupo creciente de investigadores afirma que ya poseemos un cuerpo de conocimientos de tal magnitud que podemos realizar nuestros propios diseños basados o inspirados en lo que ocurre en la naturaleza, y en consecuencia aseguran que estamos ante las puertas de lo que hoy en día, de manera tal vez un tanto presuntuosa, pero desde luego no infundadamente visionaria, empieza a ser denominado biología sintética.

Diseño genético

El término biología sintética no es nuevo en el lenguaje científico: surgió en los años 80 para referirse a la tecnología requerida para la producción de las primeras bacterias modificadas genéticamente que poseían uno o pocos

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