Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

1 de Junio de 2016
Bioingeniería

Computadoras biológicas

Los biólogos sintéticos han creado células que operan como ordenadores rudimentarios. Con ellas pronto se podrán diagnosticar y tratar enfermedades, entre otras tareas.

SAM FALCONER

En síntesis

Los bioingenieros han creado células vivas capaces de contar, sumar, almacenar datos en memorias y ejecutar operaciones lógicas básicas.

Estas biocomputadoras se comunican por medio de señales químicas intrínsecamente ruidosas. También resulta problemático predecir su eficacia antes de su construcción, porque sencillamente no sabemos lo suficiente sobre el funcionamiento de las células.

Algunos laboratorios y empresas de investigación están ensayando aplicaciones, como células que se puedan ingerir para tratar enfermedades metabólicas.

Los primeros computadores eran biológicos: tenían dos brazos, dos piernas y diez dedos. «Computador» era una categoría profesional, no el nombre de una máquina. La profesión desapareció a finales de los años cuarenta del pasado siglo con la creación de las máquinas calculadoras eléctricas y programables. Desde entonces, identificamos los computadores con dispositivos electrónicos.

Así y todo, durante los últimos quince años se está produciendo una especie de renacimiento de la computación en el campo de la biología. Expertos de universidades y de nuevas empresas biotecnológicas creen estar a punto de conseguir las primeras biocomputadoras que dejarán de ser simples artefactos de laboratorio para convertirse en herramientas útiles en el mundo real. Fabricados a base de genes, proteínas y células, tales artefactos incluyen los elementos básicos de la lógica computacional: pruebas de tipo IF/THEN [SI...ENTONCES], operaciones de tipo OR o AND [O o Y], o hasta sencillas operaciones aritméticas. Algunos cuentan con primitivas memorias digitales. Cuando se les introducen los datos biológicos apropiados (input), estas computadoras vivas suelen generar casi siempre respuestas predecibles (output).

En un lustro las primeras computadoras biológicas podrían servir como sensibles y precisas herramientas para el diagnóstico o el tratamiento de enfermedades como el cáncer, los trastornos inflamatorios y ciertas metabolopatías minoritarias. Nosotros, como otros que están ideando estos sistemas lógicos celulares mediante técnicas de ingeniería genética, concebimos un futuro no muy lejano en que serán lo bastante seguros e inteligentes como para ser usados en la detección y el tratamiento de enfermedades. La tecnología hará posible la fabricación de compuestos químicos complejos, como biocombustibles o fármacos, a través de métodos novedosos más rápidos y económicos que los actuales. Y tal vez también nos permitirán hacer frente a los vertidos tóxicos introduciendo en los ecosistemas contaminados organismos diseñados para detectar y descomponer las toxinas.

Ello no significa que la tecnología de la biocomputación esté avanzada. Todo lo contrario: se halla en pañales. No pensemos en el iPhone; pensemos en Colossus.

Colossus fue una de las primeras computadoras electrónicas programables. Si hubiésemos podido acceder a Bletchley Park, el centro ultrasecreto de descifrado ubicado al norte de Londres donde empezó a operar en 1944, lo hubiéramos visto chirriar sin cesar, con la cinta perforada circulando entre juegos de poleas y envuelto por el suave zumbido de sus 1600 tubos de vacío. Comparado con los ordenadores actuales, Colossus era tan rudimentario que daba risa. Ocupaba una sala entera, de ahí el seudónimo. Solo podía ejecutar un puñado de cálculos distintos y no podía almacenar su propio programa. Los operadores tardaban días o semanas en diseñar, cargar y probar cada nuevo programa, y cada vez habían de recomponer el cableado del ingenio.

A pesar de sus limitaciones, Colossus logró descifrar el sistema de clave que los alemanes usaban para codificar sus mensajes importantes, con lo que ayudó a ganar una guerra mundial. Y décadas más tarde, sus descendientes catapultaron la civilización de la era industrial a la era de la información.

Pues bien, las computadoras celulares más impresionantes construidas hasta la fecha son mucho más sencillas y lentas que Colossus. A semejanza de las primeras computadoras electrónicas digitales, no siempre funcionan, solo pueden ejecutar programas muy sencillos y no se pueden reprogramar si no es dentro de un laboratorio. Pero en ellas vislumbramos algo de ese potencial para transformar la sociedad que tuvo la electrónica digital en sus inicios. En un sistema vivo, hasta los pequeños destellos de inteligencia pueden generar resultados casi mágicos si se saben aprovechar.

Artículos relacionados

Otros artículos del informe especial Biología sintética

Hacia una bioingeniería del planeta

    • Ricard V. Solé
    • Raúl Montañez
    • Salva Duran-Nebreda

Puedes obtener el artículo en...

¿Tienes acceso?

También te puede interesar

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.