Una pequeña introducción a la biotecnología
Aunque el término lo acuñó por primera vez Kárloy Ereki en su obra ‘Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria’, de 1919, esta disciplina es tan antigua como la evolución del hombre. Los procesos de fermentación de alimentos como el vino, el queso o la cerveza lo demuestran.
Pero el descubrimiento del ADN cambió su formulación para siempre. Todos los seres vivos compartimos los mismos compuestos de ADN, solo varía la cantidad de nucleótidos presentes en nuestras células. El desarrollo de la ingeniería genética permite que podamos insertar un fragmento de ADN de un organismo en el genoma de otro y transformarlo en algo completamente diferente.
Según el informe Asebio (Asociación Española de Bioempresas), en nuestro país existen 713 empresas dedicadas a la biotecnología. Y su aportación al PIB se sitúa en 7.000 millones de euros.
En biotecnología, se aplican procesos tecnológicos a los seres vivos para crear e implementar servicios útiles para el hombre.
O si buscamos una definición más técnica, tenemos lo que Naciones Unidas estableció en 1992 en el Convenio sobre Diversidad Biológica: “La biotecnología es toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.”
La biotecnología no es una disciplina nueva, pero avanza a pasos agigantados y cada vez tiene más aplicaciones en nuestro día a día: desde el desarrollo farmacéutico a la producción alimentaria o el tratamiento de residuos contaminantes. A continuación, nos adentramos en este apasionante campo e intentamos desentrañar hasta dónde podría llegar en el futuro.
Llevamos la biotecnología literalmente en los genes y, aun así, no deja de sorprendernos con sus continuas innovaciones, casi más propias de la ciencia ficción. El espíritu revolucionario de aquellos avances anteriores a la creación del término —como la fermentación del pan, el queso o el vino— se ha mantenido intacto hasta hoy, más de 6.000 años después, justo cuando el ser humano se pregunta dónde estará el techo, si es que lo hay, de esta tecnología que podría llevarnos muy lejos el día de mañana.
¿Qué es la biotecnología?
La biotecnología utiliza células vivas para desarrollar o manipular productos con fines específicos, como por ejemplo los alimentos transgénicos. La biotecnología está así vinculada con la ingeniería genética y surgió como disciplina a principios del siglo XX en la industria alimentaria, a la que después se sumaron otros sectores como la medicina o el medio ambiente.
Hoy, las cinco ramas en las que se divide la biotecnología moderna —humana, ambiental, industrial, animal y vegetal— nos ayudan a combatir el hambre y las enfermedades, producir de forma más segura, limpia y eficiente, reducir nuestra huella ecológica y ahorrar energía. Todo ello ha entusiasmado a mercados bursátiles como Wall Street, donde la biotecnología fue uno de los sectores más rentables del índice NASDAQ Composite en 2019.
Usos y aplicaciones de la biotecnología
Las innovaciones biotecnológicas ya forman parte de nuestra cotidianidad y las encontramos en las farmacias o los supermercados, entre otros muchos lugares. Además, en los últimos meses la biotecnología se ha convertido en una de las puntas de lanza en la lucha contra la pandemia de COVID-19 que recorre el planeta, ya que ayuda a descifrar el genoma del virus y a comprender cómo actúa el sistema de defensa de nuestro organismo frente a los agentes infecciosos.
La biotecnología, por tanto, tendrá un papel crucial en la sociedad del futuro a la hora de prevenir y contener posibles patógenos. Pero esta es solo una de sus múltiples aplicaciones… A continuación, repasamos algunas de las más relevantes en diferentes campos:
Medicina
El desarrollo de la insulina, la hormona del crecimiento, la identidad y el diagnóstico molecular, las terapias génicas y vacunas como la de la hepatitis B son algunos de los hitos de la biotecnología y su alianza con la ingeniería genética.
Industria
La revolución de los nuevos materiales inteligentes de la mano de la biotecnología no ha hecho más que empezar, y en breve podríamos tener hormigón autorreparable, plantas que cambian de color al detectar un explosivo, ropa y calzado elaborados con tela de araña sintética, etc.
Alimentación
Además de los alimentos transgénicos que mencionamos anteriormente, gracias a la tecnología biológica se han creado productos como el maíz WEMA, un tipo de cultivo resistente a las sequías y a ciertos insectos que puede ser fundamental para luchar contra el hambre en África.
Medio ambiente
A través de los procesos de biorremediación, muy útiles para la recuperación ecológica, se aprovechan las facultades catabólicas de microorganismos, hongos, plantas y enzimas para recuperar ecosistemas contaminados.
Tipos de biotecnología
Al igual que las franjas del arcoíris, las distintas aplicaciones de la biotecnología se agrupan en siete colores o áreas de investigación y desarrollo. En este apartado, señalamos lo más relevante de cada una.
- Biotecnología roja. Es la rama sanitaria y responsable, según la Biotechnology Innovation Organization (BIO), de la elaboración de más de 250 vacunas y medicamentos como antibióticos, de terapias regenerativas y de la fabricación de órganos artificiales.
- Biotecnología verde. La utilizan más de 13 millones de agricultores en el mundo para combatir las plagas y nutrir los cultivos y fortalecerlos frente a los microorganismos y los eventos climatológicos extremos, como las sequías y las heladas.
- Biotecnología blanca. La rama industrial trabaja en la mejora de los procesos de fabricación, el desarrollo de biocombustibles y otras tecnologías para obtener una industria más eficiente y sostenible.
- Biotecnología amarilla. Esta modalidad está enfocada en la producción de alimentos y, por ejemplo, investiga para reducir los niveles de grasas saturadas en los aceites de cocina.
- Biotecnología azul. Explota los recursos marinos para obtener productos de acuicultura, cosméticos o sanitarios. Además, es la más utilizada para conseguir biocombustibles a partir de algunas microalgas.
- Biotecnología gris. Tiene como finalidad la conservación y la recuperación de los ecosistemas naturales contaminados a través de, como se ha comentado anteriormente, los procesos de biorremediación.
- Biotecnología dorada. La también conocida como bioinformática se encarga de obtener, almacenar, analizar y separar la información biológica, sobre todo la relativa a las secuencias de ADN y aminoácidos.
Ventajas y desventajas de la biotecnología
Los beneficios que aporta la biotecnología son tangibles, pero al tiempo existen voces que alertan sobre sus posibles efectos adversos en el medio ambiente, la salud y la ética. Entre las primeras, la BIO apunta las siguientes:
- Reduce las emisiones de CO2 en un 52 %, optimiza el uso del agua y disminuye los residuos y los procesos químicos gracias a técnicas como el ADN recombinante.
- Mejora el diagnóstico médico, disminuye la tasa de infecciones, minimiza los efectos secundarios de los medicamentos y contribuye al progreso de los países en vías de desarrollo.
- Favorece la agricultura saludable —proporciona alimentos más nutritivos y libres de toxinas y alérgenos— y sostenible —limita el uso de pesticidas y químicos—.
Entre los principales riesgos, podemos señalar los siguientes:
- La proliferación de los alimentos de laboratorio podría terminar con la diversidad de los cultivos. También puede afectar al equilibrio de los ecosistemas.
- Existe el riesgo de que aparezcan alergias imprevistas, se produzcan intoxicaciones entre organismos vivos o de que alguna bacteria modificada escape de un laboratorio.
- En aspectos como la clonación, la modificación del genoma humano y la reproducción asistida entra en juego el debate ético y son objeto de controversia social.
Biotecnología agrícola
La llamada biotecnología verde. La agricultura es uno de los sectores en los que más se están incorporando procesos biotecnológicos.
En 2013, se plantó por primera vez un maíz transformado genéticamente para soportar grandes periodos de sequía. Con el cambio climático, la falta de agua es uno de los problemas más graves para los agricultores. Desde 2018, se trabaja de manera internacional en la iniciativa WEMA (maíz eficiente en agua para África), para llevar este tipo de cultivo a un continente en el que 300 millones de personas tienen este producto como base de su alimentación.
Las plagas son otro de los problemas más graves de la agricultura. Para paliarlas, tenemos avances como la transferencia de los codificadores de proteínas de la bacteria Bacillus thuringiensis a los cultivos. De esta manera, las plantas se autoprotegen de los ataques de insectos.
Otras aplicaciones son la mejora de los nutrientes en los cultivos, la resistencia a hongos y bacterias o la fortaleza ante eventos climatológicos como heladas.
Biotecnología en la salud
Solo en Estados Unidos, la biotecnología roja, o aplicada a la medicina, generó ingresos de más de 67.000 millones de dólares en 2017. Algunas de las aplicaciones médicas de la biotecnología, a lo largo de la historia, han sido el desarrollo de antibióticos, la producción de vacunas o de fármacos como la insulina.
Cada vez se habla más de las terapias génicas. La medicina personalizada, atendiendo a las características de cada paciente, ha mejorado los tratamientos de enfermedades como el cáncer. La patología molecular permite, por ejemplo, tratar los tumores estudiando las alteraciones genéticas de las células que han enfermado y no la morfología del tumor como hacía la anatomía patológica.
Existen más de 4.000 enfermedades hereditarias que podrían beneficiarse de estos tratamientos. Algunas son la hemofilia, la fibrosis quística, la distrofia muscular, la diabetes, los trastornos neurodegenerativos y los cardíacos, la infertilidad o la arterosclerosis.
Biotecnología en el medioambiente
Biología molecular para mejorar nuestros entornos naturales. Una de sus aplicaciones es la biorremediación. Se trata de utilizar microorganismos para eliminar sustancias contaminantes tanto de suelos como de fuentes de agua. Recientemente, la UAB (Universitat Autònoma de Barcelona) ha puesto en marcha un proyecto para limpiar un acuífero contaminado de percloroetileno (proveniente de disolventes y desengrasantes). Para ello, se usan bacterias dehalorespiratorias presentes en el agua. Son bacterias capaces de transformar los compuestos tóxicos en no tóxicos. En este caso, en eteno.
Otros de los sistemas que se estudian en la biotecnología gris son los biofiltros o filtros biológicos. Hablamos de dispositivos que eliminan las sustancias contaminantes mediante corrientes de aire o de agua. Se emplean tanto para limpiar aguas como para tratar gases. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) está subvencionando un proyecto en Murcia a través del que residuos agroalimentarios descontaminan aguas residuales eliminando compuestos orgánicos e inorgánicos.
Biotecnología industrial
La biotecnología blanca es la que afecta a los procesos industriales. Su objetivo es mejorar la producción, crear productos biodegradables y reducir la contaminación y el impacto ambiental utilizando menos energía.
La generación de biocombustibles es un ejemplo. Son combustibles provenientes de la biomasa de compuestos orgánicos como el azúcar o el maíz. Contribuyen a eliminar el CO2 que los vehículos y motores emiten a la atmósfera.
La industria textil, la segunda más contaminante del mundo, según datos de Greenpeace, también comienza a aplicar la biotecnología tanto en sus procesos como en la obtención de nuevos materiales. Lipoenzym es un proyecto de Ivace (Instituto Valenciano de la Competitividad Empresarial) para usar enzimas, liposomas, plasma y colorantes naturales en el tintado de los tejidos. Y conseguir que sea menos contaminante y más económico.
Algunos riesgos
- Polinización cruzada. El polen de los cultivos genéticamente tratados puede viajar hasta plantas que no hayan sido modificadas. Así, la maleza podría volverse más resistente y agresiva para el ecosistema.
- Pérdida de biodiversidad. La amplia variedad de cultivos se puede ver sustituida por los productos que han sido tratados en laboratorios y han demostrado su eficacia y productividad.
- Alergias. La modificaciones genéticas pueden introducir alérgenos en productos que antes no los tenían.
- Enfermedades. Existe posibilidad de que un organismo transfiera toxinas a otros o de que los virus modificados escapen del control sanitario y lleguen a la población.
- Competitividad. Los agricultores con menor capacidad económica para adquirir productos biotecnológicos no podrán competir contra las grandes industrias.