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La biología sintética es la rama de la ciencia que experimentará el mayor crecimiento en los próximos años. Con la creación de la primera célula artificial, sus usos en medicina están al borde de los dulces.

Algunos han considerado que Biología sintética como una nueva rama de la ciencia que llevará a sus límites las aplicaciones de la ingeniería genética y la biotecnología. Como se describe aquí revista informativa Desde la Universidad Nacional Autónoma de México, el término biología sintética no es nuevo para la ciencia, pero surgió en la década de 1980 para hablar de las primeras bacterias genéticamente modificadas.

Sin embargo, la biología sintética es ahora una disciplina científica mucho más amplia que la mera modificación genética. Algunos investigadores lo han definido como que Uso de piezas orgánicas de Legoy en nuestra opinión no existe un término más preciso para describir este concepto y sus múltiples usos, principalmente los relacionados con la medicina.

En otras palabras, gracias a los biólogos sintéticos, podemos ingerir piezas de diferentes células como genes, proteínas u otros elementos para usar como materiales de construcción o pequeñas piezas de Lego y construir nuevos sistemas vivos.

Funciones biológicas procesadas por operaciones lógicas

Una vez que ya hemos entendido de alguna manera por qué la biología sintética puede asemejarse a un juego de Lego en materia biológica, debemos preguntarnos cómo funcionan los sistemas vivos que diseñó y qué posibilidades puede hacer esta disciplina científica en el campo de la ciencia. salud.

Ha sido durante sesenta años Estructura del ADNEl trabajo de la biología molecular fue imparable. Tanto es así que si el siglo XX se considera la “era de la tecnología de la información y las telecomunicaciones”, el siglo XXI podría estar impregnado de las muy numerosas aplicaciones de la biología.

Y detrás de los estudios de ADN, proteínas y otros elementos se esconde una idea básica: las funciones biológicas se procesan mediante operaciones lógicas, por lo que la biología y la informática podrían estar más cerca que nunca. Y entonces sucedió que el El establecimiento de metas La parte principal de la biología sintética se basa en que Diseño e ingeniería de circuitos biológicosque corresponden a los circuitos electrónicos que encontramos en nuestras computadoras.

Hoy, cuando los primeros interruptores y osciladores biológicos son aclamados como el primer gran producto estrella de la biología sintética, las redes biológicas intentan ofrecer la solución perfecta para soluciones complejas, como la construcción de biosensores, el uso de esta rama científica en tratamientos terapéuticos o incluso industriales Producción.

La biología sintética, clave en la segunda revolución industrial

Hace unas semanas conocimos un trabajo de científicos del universidad líder de Londres, Reino Unido, que, cuando se lanzó en la década de 1970, podría revolucionar la biotecnología gracias a la introducción del ADN recombinante y la ingeniería genética.

Gracias a la biología sintética, los investigadores han desarrollado métodos para producir partes biológicas en masa. Para hacer esto, en un artículos Publicado en la revista Nucleic Acids Research, describieron cómo pudieron producir elementos biológicos a partir del ADN en un sistema in vitro independiente de las células vivas.

Los científicos británicos utilizaron la maquinaria celular que hace posible producir ARN y proteínas a partir del ADN en un tubo de ensayo. Como James Chappell, un investigador que trabaja en el estudio“Uno de los principales objetivos de la biología sintética es encontrar la manera de industrializar nuestros procesos para que estas fábricas biológicas puedan producirse en masa, tal y como ocurre en industrias como la de automóviles que fabrican vehículos en cadena”.

Por tanto, su éxito se basa en el logro producir de una manera artificialmente e independientemente de una célula u organismo vivo, los materiales o piezas de Lego que luego usaríamos para desarrollar sistemas biológicos de interés. La producción en masa de estos ladrillos sería el primer paso necesario para acelerar la investigación y la innovación en biología sintética.

¿Ayudará la biología sintética en la medicina?

Una vez que sepamos qué es la biología sintética y cómo hacer de manera rápida y eficiente las piezas biológicas de Lego que usaremos más adelante, necesitamos conocerlas. aplicaciones directasy los exitosos resultados que ha tenido hasta ahora.

Y si bien aún no lo hemos mencionado, sería imposible no hablar de la disciplina sin mencionar a Craig Venter, un controvertido biotecnólogo que fue uno de los titulares más jugosos de la disciplina científica por su trabajo sobre la secuenciación del genoma humano y también conocido. como primera célula artificial. Venter creyó en el éxito de la biología sintética desde el primer momento.

Para ello, el equipo de científicos liderado por Craig Venter construyó uno en lo que algunos autores han definido como el primer acercamiento real a la biología sintética. genoma artificial, sintetizar primero y ensamblar después. Este proceso se realizó utilizando una levadura, y cuando estuvo terminado decidieron trasplantar este material genético en uno bacterias.

Muchos periódicos dijeron que era la primera vez que se obtenía una célula sintética, aunque muchos investigadores lo han cuestionado. Afirmacionesporque el material genético era nuevo pero el resto de la célula no lo era. Venter respondió a los críticos que El software DNA creó su propio hardwarePero a pesar de las matizaciones sobre si es o no una célula artificial (estrictamente hablando, no), lo cierto es que su trabajo supuso un gran avance para la biología sintética.

¿Y que viene después? ¿Tiene realmente sentido hablar sobre el éxito de la biología sintética o todavía estamos en su infancia? Aunque la investigación actual no ha permitido aplicaciones clínicas directas en medicina, estamos en camino. Y como decía el poeta, cuando te vas abres camino.

El camino que nos enseñaron Craig Venter y otros investigadores menos conocidos está comenzando a dar frutos para que la medicina utilice la fabricación y montaje de estas piezas biológicas de Lego. Aunque el trabajo de la biología sintética hasta ahora se ha centrado principalmente en las bacterias, algunos científicos han trabajado en farmacia. Novartis ahora han logrado utilizar esta rama científica Desarrollar vacunas más rápido y más eficiente.

En el caso de un virus, la producción de vacunas no es fácil. Necesitamos aislar el virus y producirlo en huevos de gallina, luego descifrar su información genética y a partir de ahí poder producir estas herramientas preventivas. Un proceso que a veces lleva meses. Hasta que apareció la biología sintética.

Si podemos construir el genoma viral (como lo hizo Venter hace mucho tiempo), podríamos crear virus en el laboratorio utilizando los datos que tenemos de la secuenciación de su ADN y mediante un proceso de síntesis química. En los experimentos que llevaron a cabo en Novartis, en realidad solo tomó una semana sintetizar el genoma y producir los virus en cultivo, lo que aceleraría enormemente la producción de vacunas.

Este último trabajo tendría aplicación directa en medicina y sería realmente importante cuando surjan epidemias provocadas por estos agentes infecciosos. Una demostración de que la biología sintética no solo es un concepto interesante en la ciencia, sino que en menos tiempo del que pensamos se está utilizando para mejorar nuestra salud y prevenir enfermedades.

Imágenes Flickr, Wikipedia, Flickr II

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