Hasta hace poco tiempo, los avances en la ingeniería biológica se hacían de manera manual, gen a gen. Esto se traducía en largos periodos de desarrollo para que los productos llegasen a fases finales próximas al mercado. En los últimos años, el abaratamiento y el escalado de tecnologías como la secuenciación masiva, el diseño computacional y la síntesis de ADN a la carta han permitido que la biología sintética o ingeniería biológica se acerque a su objetivo de equiparar la biotecnología con disciplinas más establecidas como la computación o la ingeniería.
El último avance que puede ayudar a dar el paso final hacia el afianzamiento de la ingeniería biológica es la automatización de labores de laboratorio tediosas. El uso de robots como los manipuladores de líquidos permite a los equipos de investigación realizar tareas de alto rendimiento minimizando el tiempo necesario, abaratando costes y reduciendo el error humano.
En este contexto, un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV), perteneciente al Instituto de Automática e Informática Industrial (ai2), acaba de publicar en la revista Trends in Biotechnology un trabajo en el que, por primera vez, se propone una hoja de ruta para la creación de laboratorios que tengan en cuenta esta automatización y otros conceptos esenciales como siguiente paso de desarrollo de la ingeniería biológica. Estos laboratorios, que integran varias tecnologías punteras, se conocen como biofactorías, o biofoundries.
“Las biofactorías son consideradas como la evolución lógica de los laboratorios actuales en el sector», indica Pablo Carbonell, investigador del Instituto ai2. Este se adapta al afianzamiento de factores como la automatización, la inteligencia artificial, la disponibilidad casi inmediata de DNA sintético y la necesidad de avanzar más rápido en sectores como la biomanufactura”, apunta
En una biofactoría, básicamente lo que se busca es desarrollar cualquier producto de base biológica de una manera lo más eficiente e industrial posible. Y sus aplicaciones pueden ser múltiples: desde moléculas para productos de alimentación sostenible, nutrición, aromas y cosmética, tintes y fibras naturales, biomateriales de alto rendimiento o bioplásticos de economía circular, a moléculas terapéuticas o anticuerpos que puedan aplicarse al tratamiento de diferentes patologías en estos últimos meses, muchas de las actuales biofactorías se han centrado en el desarrollo de componentes para hacer frente a la pandemia- entre otras.
Revolución
La transición para el establecimiento de las biofactorías, clave para el futuro de la ingeniería biológica conlleva un cambio de paradigma completo. Y requiere de planificación, financiación y el desarrollo de un modelo sostenible en el tiempo. Por este motivo, en el artículo señalan diferentes pasos indispensables para embarcarse en la transformación de un laboratorio o centro de investigación en una biofactoría.
“Como primer paso es necesario llevar a cabo un exhaustivo análisis tecno-económico, del ciclo de vida del producto o productos que vamos a desarrollar, un completo análisis de mercado que garantice la sostenibilidad de la biofactoría. Y resulta importantísimo también que se ubique cerca de los centros de investigación e industria vinculada al sector”, apunta Jonathan Tellechea, investigador también el Instituto ai2 de la Universitat Politècnica de València y otro de los autores del estudio.
Por otro lado, los investigadores resaltan la importancia de la especialización, de modo que cada biofactoría tenga un punto fuerte. “Haciendo una analogía, lo que planteamos es seguir el modelo que se emplea, por ejemplo, en la industria automovilística”, apunta Jonathan Tellechea.
¿Valencia biofoundry?
Actualmente, existe ya una alianza a nivel global, que integra a 15 biofactorías en Europa, pero en España no existe ninguna. “Por eso uno de los propósitos de este artículo es fomentar que España cuente con uno de estos centros de referencia«. Y ahí Pablo Carbonell cree que València «podría liderar esta iniciativa por su potencial en este campo de la biotecnología e ingeniería».
Si esa es la ventaja, alertan de que se puede perder la oportunidad de atraer talento y de competir por proyectos y oportunidades muy valiosas en un futuro a medio y largo plazo. Por eso destaca el riesgo que supone para los laboratorios y en general los países que no aprovechen y fomenten el movimiento del sector de la ingeniería biológica hacia la automatización perderán.
