Diseñando la cura adecuada

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Dr. Enrique Cruz Guzmán
Pediatra Intensivista

 

En los últimos 15 años se ha desarrollado una nueva disciplina designada como biología sintética. Esta rama involucra a varias disciplinas como la biología, a la matemática, la física y la ingeniería. Se dedica al diseño y construcción de nuevos sistemas biológicos y bioquímicos, o modificación de los ya existentes, que realicen funciones nuevas o mejoradas, las cuales puedan aprovecharse en la producción de fármacos, vacunas y biocombustibles, entre muchas otras aplicaciones (Bensussen y Meneses-Acosta, 2013; Cárdenas, 2015). Esta forma de manipulación para la creación de procesos biológicos artificiales permite crear organismos con características deseadas y en el campo de la medicina luce ser prometedor.

El origen de esta disciplina comienza hace más de cien años de antigüedad,   y   fue   expuesto   por primera vez en el libro “ La   Biologie Synthétique, étude de biophysique” (1912) por el francés Stéphane Leduc. En su trabajo postuló que la biología los   sistemas biológicos debían ser estudiados con modelos matemáticos para obtener información a profundidad de los mismos y también dejaba abierta la posibilidad de que algún día, estos sistemas podrían ser creados de manera racional por la ingeniería, tal como ocurría con los sistemas mecánicos. Los campos de aplicación que Leduc propuso para la Biología Sintética eran los   sistemas dinámicos aplicados a la biología, síntesis de células, síntesis de tejidos,       organogénesis, biomecánica, bioenergía, fisiología, desarrollo y el procesamiento sensorial de la información (Bensussen y Meneses-Acosta, 2013). Desafortunadamente la sociedad de ese entonces no aceptò su teoría. Pero en la última década sus estudios fueron retomados y además, gracias a los avances en torno a la ingeniería genética se ha podido dar forma a la biología sintética.

En 2010 el exitoso experimento de Venter (biotecnólogo egresado del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM.) mostró que era posible diseñar un genoma mediante computadora, fabricarlo con los elementos químicos necesarios en el laboratorio e implantarlo en una célula que a su vez produzca otra nueva capaz de replicarse siguiendo las “instrucciones” del genoma sintético. En México en el Laboratorio de Biología Sintética y Biosistemas del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Irapuato, cuyo titular es Agustino Martínez Antonio, siguen líneas de investigación enfocadas a conocer cómo funcionan los circuitos genéticos y hacer ingeniería con esas piezas para obtener los elementos mínimos que conforman un sistema autorreplicable; es decir, una molécula de ADN con los genes necesarios para que se forme una proteína o un complejo de proteínas y pueda hacer copias, como un robot que se autoensambla, pero a nivel molecular; esto para implementarlo en la industria alimentaria (Cárdenas, 2015)

El potencial de la biología sintética radica en el desarrollo de nuevos organismos biológicos capaces de llevar a cabo múltiples funciones en diversas áreas. En la medicina (Bensussen y Meneses-Acosta, 2013) se emplea para potenciar la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa para   desarrollar   sistemas  de producción de fármacos convencionales y de vacunas; en la síntesis de     nuevos biofármacos mas precisos para combatir enfermedades: neurológicas, metabólicas, cáncer, tuberculosis, malaria, e infección por VIH, e inclusive algunos de los biofármacos más sorprendentes están enfocados en la restitución de la visión para ciertos tipos de ceguera; y para eliminar bacterias resistentes a antibióticos.

De este modo, el poder manipular la evolución y diseñar la secuencia apropiada de letras del código genético, los científicos pretenden construir organismos a la medida, para satisfacer una gran variedad de necesidades en diversos campos como la farmacología (vacunas, hormonas, biomarcadores), la agricultura (biocombustibles, plantas resistentes a plagas) y la ciencia de materiales (nanoestructuras con características mejoradas).

 

Referencias

  • Bensussen, A., & Meneses-Acosta, A. 2013. Biología Sintética: La Próxima Revolución Industrial. Peroxidasa de Nabo un Modelo de Estudio de las Enzimas de Plantas, 29.
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