Biotecnología

Del 19 al 22 de octubre se ha celebrado en Valladolid Expobioenergía’06 con un notable éxito de asistentes.

Este conjunto de actividades convirtió a Valladolid en el foro de encuentro del sector bioenergético durante la pasada semana. Los sectores de actividad presentes en la feria fueron productores de biomasa, de biocombustibles y biocarburantes, empresas de aprovechamiento forestal y agrícola, cultivos energéticos, tecnología para la valorización energética de la biomasa, para producción de calor doméstico e industrial, empresas de distribución y transporte de biocombustibles, ingenierías y consultoras de bioenergía, centros de investigación, delegaciones comerciales de algunas embajadas y prensa especializada.

La valorización de la biomasa continua siendo una de las asignaturas pendientes de un sector biotecnológico en crecimiento. En definitiva, gran parte del poder se concentra en los propietarios forestales que según sus intereses invierten o desinvierten en espacios forestales. Deberiamos introducir el concepto que la biomasa forestal, los residuos de los campos agricolas, etc… son la primera materia prima de un tipo de biotecnología que empieza a desarrollarse y que precisará de fuentes de biomasa constantes y estables. El sector tradicional de propietarios forestales deberá modernizarse e incorporarse como elemento de supply chain management de la industria biotecnológica floreciente.

Descifrar lo que dicen las plantas puede ayudar a mejorar sus condiciones óptimas de cultivo.

El proyecto PLANTS financiado por la iniciativa FET del programa IST de la Comisión Europea tiene como objetivo desarrollar un sistema innovador que conecte plantas, tecnología y personas con el fin de controlar de manera contínua el estado de salud de los cultivos. Utilizando sensores, transistores y software especializado, el sistema monitoriza el estado de los cultivos planta a planta y en tiempo real.

Los detalles de la historia y los comentarios de sus protagonistas se pueden conocer en la noticia sobre este Proyecto en el último número de la revista CORDIS focus que nos presenta oportunidades tecnológicas en Europa. Se basa en definitiva de medir la cantidad y tipo de gases que liberan las plantas para conocer su estado y así poder actuar sobre las condiciones de cultivo.

¿Quién dijo que las plantas no eran inteligentes? En el futuro, piensan los responsables de este proyecto, un sistema casi autónomo podrá controlar que las plantas crezcan sin estrés. Un tomate estresado no sabe tan bien….

El célebre dicho popular no puede aplicarse al papel de los microorganismos en la vida, tal como la conocemos en nuestro planeta.

La contribución de los microorganismos a la vida nos resulta invisible, pero no estariamos aquí si no fuera por ellos. Ya no estoy hablando de su papel en el tratamiento y fabricación de alimentos como el pan, el vino, el queso, etc. Tampoco de la producción de determinados antibióticos como la penicilina, ni del rol clave en la biodegradación de compuestos contaminantes y residuos de diversa índole. Me refiero sobre todo al papel de los microroganismos como reguladores planetarios de la vida en nuestro planeta. Habreis oido hablar de Lovelock y de su teoría de Gaia, pero por poner un solo ejemplo, los microorganismos ejercen un papel clave en el ciclo el nitrogeno, elemento que forma parte esencial de aminoácidos, de proteínas, de ácidos nucleicos, del DNA, etc… También es cierto que, cuando estamos enermos debido a alguna enfermedad causada por microorganismos, tampoco los vemos pero entonces sí nos creemos que existen.

La revista International Microbiology ha dedicado un número especial al 50º aniversario de The Microbe’s Contribution to Biology, renombrada publicación del 1956 de Kluyver y van Niel, que en cierto modo, revolucionó la manera como se entendía la vida microbiana.

En relación a la biotecnología, la mayoría de bioprocesos dependen de los microorganismos. No hay que ser muy creyente (aunque no los podamos ver ni identificar a simple vista) que juegan un papel esencial y que aun lo jugarán más en el futuro. Por tanto, al César lo que es del César y a los microorganismos lo que es de los microorganismos… 

Solemos decir “la vida es corta”. La biotecnología muy probablemente extenderá la expectativa de vida y retrasará el proceso de envejecimiento. ¿Llevaría esto a una mejora general en la sociedad?

De acuerdo con el National Institute of Aging: “Life expectancy in the United States rose dramatically in the 20th century, from about 47 years in 1900 to about 73 years for males and 79 years for females in 1999.” Esto se debe a la aplicación de la tecnología en la cura de enfermedades, disminución de accidentes, entre otras cosas.

Ahora bien, ¿se debería utilizar la biotecnología para generar estos cambios fundamentales en la genética de nuestra especie? Muchos opinan que no. Por ejemplo, Daniel Callahan, bioético para el Journal of Gerontology, plantea tres argumentos. El primero: “problems of war, poverty, environment, job creation, and social and familial violence” would not “be solved by everyone living a much longer life.” Segundo, “I don’t believe that if you give most people longer lives, even in better health, they are going to find new opportunities and new initiatives“. Y el tercero, “what longer lives would do to child bearing and rearing, Social Security and Medicare.”

Por un lado se extendería el estado físico y mental de la población. Tal vez de solo aquellos que puedan pagar los tratamientos. Por otro, se produciría tal vez, un cambio más allá del genético; un cambio social general, el cual no podemos predecir.

La cantidad de propiedad intelectual que está generando la I+D en Biotecnología es tan grande, que hacen falta mecanismos para gestionar toda la información disponible y la que va apareciendo constantemente.

En un editorial aparecido en Nature en mayo de 2006 y como nos hace notar Peter Suber en su blog:

With the proliferation of gene patents and the increasing profusion of biotech patents and licenses with overlapping and competing rights, the ability to interpret and filter intellectual property (IP) has never been more important. Last month’s announcement by Australian startup CAMBIA, and its initiative BIOS (Biological Innovation for Open Society), of the creation of an open-access patent database collating IP data from several national patent offices promises to radically improve that process….[S]earching for a biotech patent has become an inexplicably frustrating and convoluted process. There is no streamlined and universal approach for searching patents filed at the various national and international patent offices….

Fortunately, help is now at hand. CAMBIA’s Patent Lens is a freely accessible IP database that contains 2.5 million patents from the USPTO, EPO and PCT, together with a powerful search engine. The interface makes possible searches of the full text of patents from all these patent databases…. It is estimated that underexploitation of technical information (an estimated 80% of which is published in patent documentation and nowhere else) costs European industry alone $20 billion each year-simply because the inability to access relevant patent information results in duplication of effort or the creation of products that overlap with prior art.

Quizá en ninguna otra disciplina antes, la combinación de la investigación científica (en este caso, la biotecnología y todoas sus derivadas…) con la gestión del concimiento había sido tan necesaria. La enorme cantidad de datos que genera la genómica, por ejemplo, requiere que se trate y comparta la información de una manera apropiada. También hay que remarcar que el acceso a dicha información (como mínimo la obtenida con fondos públicos) debe ser accesible universalmente.

Más allá de la resistencia contra los ataques de insectos y herbicidas, ya se generan especies vegetales que sean resistentes a la sequía, con mayor valor nutritivo, y además, faciliten una producción más eficiente y económica.

Sin duda, estos cultivos deben realizarse a través de permisos otorgados por organizaciones especializadas y ser fuertemente controlados para evitar cualquier efecto no deseado. Problemas tales como la contaminación del ecosistema circundante, o la creación de super plagas, entre otros, podrían darse si una investigación más profunda y controlada no ocurriese. “We know that accidents happen. They’ve happened already,”dice Doreen Stabinsky, consejera cientifica para Greenpeace USA. Stabinsky se refiere al anuncio hecho por la USDA y la FDA en 2002, sobre los cultivos transgénicos de la empresa ProdiGene que fueron descubiertos en campos de soja, en los estados de Iowa y Nebraska.

Sin embargo, en referencia a los diez años de experiencia con cultivos transgénicos, “hoy podemos evaluar sus beneficios y sus riesgos, fundados en datos científicos, no en suposiciones”, dice el doctor Wayne Parrott, director del Departamento de Crop & Soil Sciences, de la Universidad de Georgia, Estados Unidos. Como futuras aplicaciones, debido a que un elevado porcentaje de los medicamentos se producen en células cultivadas, humanas o de mamífero, siempre existe el riesgo de que haya una contaminación. Por eso se está desarrollando el uso de plantas para producir productos farmacéuticos - algunos ya se encuentran en fase de ensayos clínicos-. A esto, Käppeli & Auberson (1998) hacen la siguiente pregunta: “¿Cómo de seguro es ‘suficientemente seguro’ en ingeniería genética de plantas?”.

Según un informe presentado en el BIO’06 en Chicago: sí, la biotecnología es negocio.

Según los autores del estudio, la biotecnología es un negocio en alza y que sólo en Estados Unidos da trabajo a más de 1,2 millones de personas en unas 40.000 empresas biotecnológicas.

El informe que lleva por título: Growing The Nation’s Biotech Sector: State Bioscience Initiatives 2006, ha sido elaborado por el Battelle Memorial Institute y el State Science & Technology Institute (SSTI). El estudio se puede descargar de aquí.

BIO’06, el 14th Annual International Convention of the US Biotechnology Industry Organization (BIO), ha tenido lugar los días 9 a 12 de abril en Chicago y ha congregado más de 15000 asistentes según los organizadores.

La Vanguardia del miércoles 16 de octubre recoge, en una carta al director, la situación que sufren muchos investigadores en Biotecnología. 
A. Mariné y E. Andrés relatan su experiencia triste por la que un grupo de activistas, supuestamente guiados por un ideal de conservación de las especies (???), destrozaron el trabajo en que habían invertido mucho tiempo y dinero cuando se llevaron por delante una plantación experimental de maíz en Gimenells (El Segrià, Lleida), perteneciente al IRTA.
Dicen los autores de la misiva: “Están echando por tierra el trabajo de un grupo de cientificos cuyo principal objetivo es incrementar el bienestar de las personas aportando mejoras en la agricultura y la alimentación“.

Añaden que “se ha demostrado que los cultivos transgénicos son tan seguros como los convencionales y que ofrecen la posibilidad de aumentar las producciones agrícolas, reducir el uso de herbicidas y mejorar el rendimiento medioambiental“.
Actos vandálicos como destruir unos cultivos experimentales, a parte de destrozar el trabajo de un grupo de científicos, cierra las posibilidades de buscar soluciones, entre otros, a los problemas de hambre en el mundo. No destrozemos el trabajo de los científicos, no hipotequemos nuestro futuro. Y sobretodo, antes que la violencia, siempre el diálogo.

¿Qué tal si se pudieran generar líneas de células madre embrionarias sin tener que destruir el embrión en el proceso? ¿Se podría evitar así el problema ético?

Las células madre embrionarias tienen la particularidad de ser más favorables que las células madre adultas en el proceso de generación de distintos tipos de tejido. Los posibles beneficios de su aplicación serían, entre otros, el tratamiento y cura de enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson, la diabetis, daños en la espina dorsal, el corazón y el cáncer.

Según un estudio publicado esta semana en Nature (I. Klimanskaya et al. Nature doi:10.1038/nature05142; 2006), extrayendo una única célula de un embrión menos desarrollado, podrían generarse lineas de células madre embrionarias sin dañar al embrión.
De acuerdo a Helen Pearson, Nature, el proceso es similar al utilizado para el diagnóstico de pre-implantación genética, utilizado comúnmente para el análisis de posibles desordenes genéticos en fertilización in vitro (FIV).

El equipo liderado por Dr. Robert Lanza, del Advanced Cell Technology en Worcester, Massachusetts, consiguió desarrollar exitosamente dos lineas de células madre embrionarias provenientes de 91 células embrionarias. “I think it’s a way out of the moral impasse in the United States.”, dice Lanza, refiriéndose a la ley federal que promovió el presidente George W. Bush, la cual prohíbe la financiación de proyectos que utilicen células madre embrionarias. “It shows it’s possible to make any number of lines in future without harming embryos or impairing their development,” dice Ronald Green, director del Dartmouth College Ethics Institute en Hanover, New Hampshire.

Sin embargo, como siempre, existen objeciones al nuevo proceso. Por ejemplo, que la extracción de una célula del embrión pueda disminuir las posibilidades de que sea implantado con éxito, o que en el futuro muestre algún tipo de problemas de salud. Otros claman que la célula extraída podría, en si misma, desarrollar un nuevo embrión.

Las barreras son muchas, así como las enfermedades que podrían ser tratadas y curadas, una vez que se prosiga hacia niveles más avanzados con su estudio. Se debería continuar con la investigación en este área?

El mecanismo para revivir una célula clínicamente muerta ha sido desvelado por el profesor Miroslav Radman y su grupo de científicos. Alguna relación entre el Prof. Radman y el Dr. Frankestein?

Deinococcus radiodurans es una bacteria extremófila –es decir, adaptable a condiciones de vida extrema-, descubierta hace unos 50 años como contaminante de carne enlatada. El método de esterilización utilizado es la aplicación de una alta dosis de rayos gamma -aproxmimadamente 5000 veces más poderosa de la que seria letal para un ser humano- de ahí viene su nombre.

Dosis intensivas de radiación ionizante separan las cadenas que forman el DNA de cualquier célula, inclusive la del Deinococcus radiodurans. Sin embargo, a diferencia de otros tipos de células, esta última ha evolucionado de tal manera que le permite reasociarlas en la secuencia correcta.

Miroslav Radman, de nacionalidad croata al igual que los miembros de su grupo, es profesor de la escuela de medicina de Necker, en París y además, fundador del Mediterranean Institute for Life Sciences (MedILS), en Split. Su trabajo, junto a su grupo, sobre figurar el proceso de re-ensamblado de las piezas del DNA, el cual le permite al Deinococcus radiodurans “resucitar“, ha sido publicado el 5 de octubre en Nature.

Aunque el descubrimiento tiene aplicaciones potenciales en el área del desarrollo de nuevos medicamentos o limpieza del medioambiente, el profesor Radman tiene otro enfoque para su posible destino: “I am personally more interested in learning from Deinococcus how to bringing back to life our dead and half-dead neurons. I believe that the DNA repair mechanism that we found in this bacterium could open the door to new regenerative medicine. Finally, I consider Deinococcus No. 1 candidate for “planting” life on sterile planets “.

¿Quién diría que de alguna manera la famosa novela de ficción de Mary Shelley podría volverse realidad? Sin duda, la trascendencia de este descubrimiento levantará a más de un muerto, cuando se comienze a debatir sobre su implicación ética.