¿Que es la Biología Sintética?

La biología sintética es un campo de la ciencia que implica el rediseño de los organismos con fines útiles mediante la ingeniería para que tengan nuevas habilidades. Los investigadores y las empresas de biología sintética de todo el mundo están aprovechando el poder de la naturaleza para resolver problemas en la medicina, la industria y la agricultura.

¿Qué puede hacer la biología sintética?

Rediseñar los organismos para que produzcan una sustancia, como una medicina o un combustible, o para que adquieran una nueva capacidad, como la de sentir algo en el medio ambiente, son objetivos comunes de los proyectos de biología sintética. Algunos ejemplos de lo que los científicos están produciendo con la biología sintética son:

¿Cuál es la diferencia entre la biología sintética y la edición del genoma?

En cierto modo, la biología sintética es similar a otro enfoque llamado «edición del genoma» porque ambos implican el cambio del código genético de un organismo; sin embargo, algunas personas distinguen entre estos dos enfoques en función de cómo se realiza ese cambio. En la biología sintética, los científicos suelen coser largos tramos de ADN e insertarlos en el genoma de un organismo. Estos trozos de ADN sintetizados podrían ser genes que se encuentran en otros organismos o podrían ser totalmente novedosos. En la edición del genoma, los científicos suelen utilizar herramientas para hacer pequeños cambios en el ADN del propio organismo. Las herramientas de edición del genoma también pueden usarse para eliminar o añadir pequeños tramos de ADN en el genoma.

¿Puedes sintetizar todo el genoma de un organismo?

¿Pueden los investigadores sintetizar todo el genoma de un organismo? La respuesta a esta pregunta es sí, y ya se ha hecho. En 2002, los científicos de los Estados Unidos sintetizaron por primera vez un genoma viral. Los genomas virales son mucho más pequeños comparados con los genomas de la mayoría de las bacterias y microorganismos. Los científicos demostraron que era posible crear el virus de la poliomielitis desde cero y llamaron la atención sobre el riesgo de que la biología sintética pudiera utilizarse para desarrollar armas biológicas. Aunque este grupo de investigadores no tenía la intención de causar daño con sus investigaciones, su trabajo suscitó comprensiblemente la preocupación de que los malos actores pudieran utilizar la biología sintética con fines malintencionados. Véase el sitio «¿Cuáles son las implicaciones éticas y sociales?» del National Human Genome Research Institute  para conocer las normas federales vigentes que regulan las denominadas «investigaciones de interés de doble uso«, o las investigaciones que podrían aplicarse directamente de forma incorrecta para plantear una amenaza significativa a la salud y la seguridad públicas, los cultivos agrícolas y otras plantas, los animales, el medio ambiente o la seguridad nacional.

El primer genoma bacteriano sintético se completó en 2008 con la síntesis del genoma de Mycoplasm genitalium, una bacteria que puede causar infecciones urinarias y del tracto genital en los seres humanos. En 2017, otro grupo de científicos sintetizó parcialmente el genoma de Saccharomyces cerevisiae, la levadura que se utiliza para hacer pan y elaborar vino y cerveza.

Hoy en día, los investigadores continúan empujando los límites de la tecnología de síntesis de ADN existente para ayudar a entender cómo funcionan los genomas. Un grupo de investigadores, llamado «Genome Project-Write» (GP-Write)«, está tratando de sintetizar o «escribir» genomas completos a partir de líneas celulares humanas y de genomas de otras plantas y animales importantes para la agricultura y la salud pública. El nombre de su proyecto es una obra de teatro sobre el Proyecto del Genoma Humano (HGP). En 2003, los científicos que trabajaban en el HGP secuenciaron, o «leyeron», las más de 3.000 millones de letras de ADN, o pares de bases, que componen el genoma humano. Una de las principales motivaciones de GP-Write es estimular la innovación en las tecnologías de síntesis de ADN a través de la investigación propuesta. Es importante que la investigación en GP-Write que involucra genomas humanos sólo ocurrirá en células y no se utilizarán embriones humanos en esta investigación.

¿Cuáles son las implicaciones éticas y sociales?

Los proyectos que se proponen sintetizar genomas enteros plantean importantes cuestiones éticas sobre los posibles daños y beneficios para la sociedad. Muchas de las cuestiones éticas relevantes para la biología sintética son similares a las discusiones éticas relacionadas con la edición del genoma. ¿Están los humanos cruzando los límites morales al rediseñar organismos con técnicas de biología sintética? Si la biología sintética produce nuevos tratamientos y curas para las enfermedades, ¿quién en nuestra sociedad tendrá acceso a ellos? ¿Cuáles son los impactos ambientales de la introducción de organismos modificados en el ecosistema?

Estas cuestiones éticas han sido objeto de investigación desde el comienzo del HGP y seguirán siendo investigadas a medida que la tecnología evolucione y cambie. La mayoría de los científicos, los éticos y los encargados de formular políticas están de acuerdo en que sociedades enteras deben debatir y sopesar los posibles daños y beneficios de la biología sintética a fin de responder a estas preguntas.

Voces destacadas en el ámbito de la bioética, como la Comisión Presidencial para el Estudio de las Cuestiones Bioéticas y las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, han expresado la importancia de la participación pública y el diálogo en la gobernanza de la biología sintética emergente y las tecnologías de edición del genoma.

Como demuestra la síntesis del virus de la poliomielitis, también existen preocupaciones de seguridad biológica relacionadas con la biología sintética. El Programa de Agentes Selectos del gobierno de los Estados Unidos regula la posesión de agentes infecciosos de alto riesgo como la poliomielitis para la investigación y otros fines.

Además, las investigaciones financiadas por el gobierno federal, como las investigaciones apoyadas por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) que involucran agentes infecciosos de alto riesgo, están sujetas a una supervisión adicional y a la gestión de riesgos como se establece en la política de Investigación de Doble Uso de Preocupación (DURC).

Para obtener más información sobre las políticas de bioseguridad que los NIH tienen en vigor, visite este sitio web. En términos más generales, el gobierno federal tiene una política en vigor, llamada Marco Coordinado para la Regulación de la Biotecnología, para supervisar la introducción de productos de biología sintética en el mercado.

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