Desde el siglo XVI y, con especial firmeza, desde el XVII, la ciencia comenzó a poner en manos del hombre los instrumentos de control de la naturaleza. Primero, empezó a domeñarse el mundo físico, evento que culminó con la conquista del espacio y de la energía atómica trescientos años después. Desde mediados del siglo xx, el control se extendió a la biología y los secretos de la vida. En el umbral del nuevo milenio, la biología molecular, la genética, la nanotecnología, la cibernética y la psicofarmacología prometen erradicar las enfermedades; ir más allá de las meras terapias para potenciar todos los ámbitos de la vida. En esa atmósfera ha surgido la biología sintética, una disciplina en la intersección entre genética, biología de sistemas y técnicas de la computación.. Se propone generalizar la biotecnología al uso a proyectos de gran escala. En la síntesis de nuevos genomas, la frontera se encuentra en producir un marco modular compuesto de componentes enzimáticos flexibles e interconectables.

Un motor clave en el desarrollo de la biología sintética es el campeonato International Genetically Engineered Machine (iGEM), organizado por Randy Rottberg, en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Se ha constituido en plataforma de los principios ingenieriles subyacentes, del desarrollo de un registro abierto de BioBricks modulares y su distribución mundial. Y lo más esperanzador ha sido el banderín de enganche para numerosos universitarios. En la competición iGEM convergen alumnos de carreras muy dispares y les plantea retos excitantes sobre diseño científico, prácticas de laboratorio y gestión de proyectos. Se trata de un acontecimiento anual donde compiten equipos de estudiantes universitarios de todo el mundo en el proyecto y construcción de un mecanismo biológico funcional. La competición se desarrolla en dos fases: un período de unas 10 semanas de vacaciones estivales dedicadas la construcción de un proyecto y un período de campamento (jamboree) de dos días en que los equipos se reúnen y pugnan por el trofeo "BioBrick". En su trayectoria se han presentado trabajos interesantes relacionados con la energía, sanidad, agricultura, medio ambiente y otros.  Con los combustibles: una E. coli genéticamente modificada que produce butanol; un sistema biológico que convierte el polietileno, componente común de los plásticos, en ácidos grasos, que, a su vez, pueden convertirse en cadena de hidrocarburos y emplearse como biocombustibles; un sistema biológico que transforma celulosa en almidón y produce betacaroteno, precursor de la vitamina A; un sistema biológico que convierte el biopolímero lignina en un biocombustible potencial; un sistema bacteriano que produce etanol, etcétera. Relacionados con la salud: un sistema biológico que opera como hematíes sintéticos; virus manipulados genéticamente para atacar subpoblaciones celulares que se fundan en los perfiles de expresión de ARN y proteína; un sistema biológico que detecta niveles tóxicos de hierro y se expresa de forma visual; un sistema biológico diseñado para complementar y suplementar las vitaminas a partir de la flora intestinal; etcétera. Proyectos vinculados a la agricultura han sido un sistema biológico que sintetiza concentraciones elevadas de almidón y un detector de aceite virgen de oliva extra fundado en la percepción del ácido oleico, entre otros.  Con el medio ambiente:  un sistema biológico que detecta y destruye bifenilos policlorinatados, contaminantes; un sistema biológico que descubre niveles tóxicos de arsénico; un sistema biológico capaz de detectar contaminantes aromáticos tóxicos que se crean durante los procesos de extracción y refino del petróleo; un sistema biológico capaz de biorremediación del plomo, capaz, en efecto, de detectar plomo y de eliminarlo; etcétera.

En la edición de 2010, se presentaron un conmutador genético de la levadura; Genomikon (un juego de herramientas para la construcción génica rápida), un ecosistema sintético, síntesis genética de bajo coste, sensores de la fecundidad del suelo, mecanismos de liberación de biomoléculas en los coanoflagelados, modulación de receptores, bricks para el reconocimiento antígenos, eliminación de películas de Staphilococcus  aureus, control lumínico de circuitos celulares, construcción de un bioplástico, fabricación de un bioluminiscente futurista, diseño y construcción de cromosomas sintéticos mínimos, visualización de las interacciones entre células de mamíferos y vesículas externas de membrana, herramientas de software para biología sintética, caja de herramientas para un sensor de lípidos, ingeniería de un conmutador biestable y bioestable, ingeniería de un conmutador genético, y un largo etcétera.  El ganador de iGEM 2010 fue el equipo de Eslovenia con el título "DNA coding beyond triplets". La información codificada por tripletes de nucleótidos de ADN determina el orden de incorporación de aminoácidos en proteínas. Los jóvenes eslovenos pergeñaron un uso alternativo del ADN constituido en andamio de la codificación de la información. Emplearon bloques de nueve o más nucleótidos. Al agregar proteínas funcionales fusionadas con dominios de unión del ADN, las proteínas funcionales se disponían espontáneamente a lo largo del ADN en un orden definido, según la secuencia de ADN. Esa plataforma de ensamblaje guiado por ADN aporta una herramienta poderosa para manipular, por medios ingenieriles, vías biosintéticas.

Por parte española, participaron la Universidad de Valencia y la de Sevilla.

José María Valderas
José María Valderas

Biólogo por la Universidad de Barcelona, donde se doctoró en filosofí­a, fundó la revista Mente y cerebro durante su etapa de director general de Prensa Cientí­fica, S.A. Ha recibido el premio "European Science Writers Award".

Sobre este blog

Cuando el filósofo aborda la naturaleza humana evoca las preguntas de Kant: ¿qué puedo saber? ¿qué debo hacer? ¿qué me cabe esperar? ¿qué es el hombre? Kant reduce las tres primeras cuestiones a la última. Aquí prestaremos particular atención a la identidad de la que tratan los neurocientíficos, basada en las sinapsis.

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