2 ¿Cómo se utiliza hoy en día la biotecnología en las ciencias de la vida?

En este capítulo se analiza cómo se utiliza la biotecnología en la vida diaria, desde aplicaciones tecnológicas en el ámbito de la salud, productos respetuosos con el medio ambiente, como detergentes a base de enzimas y plásticos biodegradables, hasta aplicaciones agrícolas que mejoran la resistencia y el valor nutricional de los cultivos, pasando por el desarrollo de variedades vegetales resistentes al clima, fundamentales para la seguridad alimentaria mundial en un contexto de cambio climático.

Los productos y procesos de la biotecnología están presentes en todos los ámbitos de la sociedad contemporánea y mejoran la calidad de vida de los usuarios finales en todo el mundo. Los resultados de la innovación en biotecnología se están aplicando para desarrollar medicamentos que permitan combatir enfermedades que antes eran incurables o difíciles de tratar y vacunas para prevenir enfermedades transmisibles; para sintetizar nuevas formas de combustibles que sustituyan a los productos petroquímicos; para obtener cultivos y ganado de alto rendimiento y adaptados al entorno y para proporcionar productos respetuosos con el medio ambiente.

En el ámbito de la salud, la biotecnología se utiliza para reducir las tasas de enfermedades infecciosas mediante tecnologías de ARN mensajero (ARNm) y ADN, así como mediante el descubrimiento de dianas terapéuticas. También se utiliza para lograr tratamientos contra enfermedades crónicas mediante el desarrollo de biofármacos, terapias génicas y con células somáticas, (1)En lo que respecta a la edición del genoma humano, cabe señalar que en muchos países está prohibida la intervención en la línea germinal humana, medida que ha sido respaldada por científicos de todo el mundo. Por ejemplo, un panel de expertos de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) compuesto por científicos, filósofos, abogados y ministros gubernamentales ha pedido la prohibición temporal de la “edición” genética de la línea germinal humana y que se entable un amplio debate público sobre la modificación genética del ADN humano (https://www.unesco.org/en/articles/unesco-panel-experts-calls-ban-editing-human-dna-avoid-unethical-tampering-hereditary-traits). Por consiguiente, debería distinguirse entre la edición genómica para la intervención en la línea germinal y la terapia génica somática, que goza de una amplia aceptación. y nuevas y avanzadas tecnologías como la edición genómica mediante CRISPR-Cas. En el contexto de la medicina personalizada, la biotecnología puede contribuir de manera decisiva a adaptar los tratamientos a cada persona, de modo que se minimicen los riesgos para la salud y los efectos secundarios. Estas tecnologías también son valiosas porque constituyen herramientas más precisas para la detección de enfermedades. En resumen, los productos biotecnológicos representan una nueva generación de productos que se utilizan para tratar enfermedades graves o raras y para combatir las amenazas para la salud pública a las que se enfrenta el mundo.

La biotecnología se ha utilizado para desarrollar numerosos productos que ahora se utilizan a diario. Mediante procesos de fermentación, la biotecnología aprovecha biocatalizadores como enzimas, levaduras y otros microbios para convertirlos en microfábricas. Productos como los detergentes de limpieza se fabrican utilizando técnicas biotecnológicas. Las enzimas y los microbios se utilizan para producir alcohol y biocombustibles. La quimosina, una enzima natural, se utiliza para mejorar la eficiencia de la producción de queso.

Determinados tipos de microbios presentes en el suelo o el agua marina almacenan energía en forma del polímero polihidroxialcanoato (PHA). Esos mismos microbios pueden descomponer materiales fabricados con PHA y convertirlos en su alimento, lo que elimina la contaminación por plásticos incluso en los vertederos. Los plásticos de origen biológico fabricados a partir de recursos renovables como la caña de azúcar, el aceite de soja y el maíz ya están disponibles, son competitivos en costos y muchos de ellos son biodegradables. El poliéster, una fibra polimérica sintética fabricada históricamente a partir de combustibles fósiles y utilizada en la confección de ropa, mantas, alfombras y otros tejidos, ahora puede producirse mediante una bacteria modificada genéticamente capaz de fermentar azúcares derivados del maíz y convertirlos en ácido láctico que, al calentarse, genera un poliéster renovable más respetuoso con el medio ambiente.

En el ámbito de la producción alimentaria y la seguridad alimentaria mundial, la biotecnología se está utilizando para mejorar la resistencia de los cultivos a los insectos, aumentar su tolerancia a los herbicidas y favorecer el uso de prácticas agrícolas más sostenibles desde el punto de vista ambiental. Algunos de los productos alimenticios derivados de la biotecnología son cultivos con perfiles nutricionales mejorados que ayudan a solventar las deficiencias de vitaminas y nutrientes, así como alimentos libres de alérgenos y toxinas con un contenido lipídico optimizado para contribuir a una mejor salud cardiovascular. Ante la presión que ejerce el cambio climático global sobre la producción agrícola, la biotecnología agrícola permite desarrollar variedades vegetales y razas animales climáticamente inteligentes, con características de resiliencia climática que pueden contribuir a mantener la seguridad alimentaria mundial, incluso frente al impacto cada vez mayor que se prevé que tendrá el estrés climático sobre la agricultura. Entre esas características climáticamente inteligentes figuran una mayor tolerancia a la sequía, la tolerancia a la salinidad, la eficiencia hídrica, la tolerancia a las inundaciones y también la resistencia a plagas y enfermedades inducidas por factores climáticos.

No obstante, la presente Guía se centrará principalmente en la biotecnología roja o médica, que se utilizará para mostrar los aspectos únicos de la innovación en ciencias de la vida en el proceso de transferencia y comercialización de tecnología.