www.fbbva.es DEPARTAMENTO DE COMUNICACIÓN NOTA DE PRENSA En la conferencia “Alberto Sols – Fundación BBVA” del congreso anual de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular Víctor de Lorenzo urge a “no perder el tren” de la biología sintética en España La Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) celebra su congreso anual en Granada de 10 al 12 de septiembre con el apoyo de la Fundación BBVA La biología sintética “reprograma los seres vivos para que hagan lo que queramos”, ya sea generar electricidad o absorber carbono. Se aspira incluso a sintetizar vida artificial El “potencial transformador” de la biología generará “un tipo de industria y una economía muy distinta de la actual”, dice De Lorezo. España corre el riesgo de quedarse fuera De Lorenzo imparte mañana, 10 de septiembre la conferencia inaugural “Alberto Sols -Fundación BBVA” Madrid, 9 de septiembre de 2014.- La posibilidad de intervenir en el código genético de los seres vivos ha generado grandes avances en investigación biomédica, mejores fármacos y terapias y, también, nuevas polémicas, como la de los alimentos transgénicos. Pero todo eso es muy poco, nada, comparado con las promesas de la biología llamada sintética: "El objetivo es programar sistemas biológicos complejos para que hagan lo que queramos", dice Víctor de Lorenzo, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB), en Madrid, y uno de los impulsores de esta área en Europa. Reprogramando a fondo los organismos, incluso sintetizándolos de novo, los científicos quieren crear organismos que generen electricidad, degraden residuos tóxicos, absorban CO2, catalicen reacciones químicas... Formas de vida completamente nuevas, al servicio de los humanos. De Lorenzo hablará de ello mañana día 10 de septiembre en la conferencia inaugural “Alberto Sols-Fundación BBVA” del congreso anual de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM), que se celebra en Granada hasta el 12 de septiembre con el apoyo de la Fundación BBVA. "La biología sintética es una nueva clave interpretativa de los sistemas vivos y una declaración de intenciones sobre la utilización y reprogramación de los objetos biológicos en beneficio humano", dice este experto. "La biología ha adquirido un potencial transformador que posiblemente nos lleve a un tipo de industria y de economía muy distinta de la actual". Por eso, por la enorme influencia que según De Lorenzo tendrá la biología sintética en la economía, él insta a que la ciencia española entre de lleno en el área. A pesar de que la UE en su conjunto y EEUU "han apostado decididamente por la biología sintética como uno de los pilares de la bioeconomía del futuro", en España "aún no ha habido un envite significativo por parte de las administraciones o las empresas". Y advierte: "No nos queda mucho tiempo". "Mientras el campo se encuentre aún en un periodo fundacional, en el que el talento sea más importante que el músculo, tendremos una buena oportunidad de situarnos en el paisaje futuro de esta disciplina", afirma. "Pero esa ventana de oportunidad puede perderse muy rápidamente si las actividades y grupos ya existentes se descapitalizan por la crisis, y no se genera una masa crítica suficiente en los próximos años". Diseñar vida nueva La biología sintética implica tomar el control de lo que ocurre en la vida a escala de milésimas de milímetro, como en su día se hizo con la domesticación de plantas y animales. Y muchos creen que, como ocurrió con la agricultura y la ganadería, esa conquista efectiva del mundo microbiano podría tener consecuencias cruciales para la humanidad. Pero si unos creen que la biología sintética es la próxima gran revolución tecnológica de la humanidad, para otros sus objetivos son utópicos y éticamente arriesgados. Crear seres nuevos para que resuelvan los problemas humanos en un sinfín de ámbitos -desde la generación de energía a la eliminación de tóxicos- exige intervenir en el genoma de los organismos mucho más profundamente de lo hecho hasta ahora. En biología sintética ya no se trata de cambiar unos pocos genes, sino grandes fragmentos de ADN que funcionan como auténticos circuitos genéticos con una función determinada. Se cambian piezas de ADN, igual que se cambian las ruedas y las marchas de una bicicleta de paseo que se quiere adaptar para la montaña. Y no solo eso. En última instancia la biología sintética aspira a construir entidades vivas a medida desde cero, sintetizados -como indica el propio nombre de la disciplina- por completo en el laboratorio. El término y el concepto de biología sintética existen desde hace más de quince años, pero el avance que alertó al mundo del poder de la biología sintética es más reciente. En 2010 Craig Venter logró sintetizar el genoma completo de una bacteria; este ADN artificial fue usado para reemplazar el ADN nativo de otra bacteria, que siguió proliferando bajo las instrucciones del nuevo genoma. ¿Era la primera forma de vida artificial? No exactamente -dijo entonces la comunidad-, porque el nuevo ADN se introdujo en una bacteria que ya existía. Pero tras el logro de Venter, los comentaristas de revistas especializadas pronosticaron nuevos genomas diseñados con todo tipo de propósitos -incluidos los perversos-. “Es absolutamente fascinante” "Todavía no podemos crear una E. coli en el laboratorio [la bacteria más usada en investigación], aún no estamos ahí", dice De Lorenzo, "pero Venter ha demostrado que, aunque con dificultad, podemos sintetizar un genoma entero, y eso marca un punto de inflexión". De Lorenzo ha dedicado la mayor parte de su carrera al área llamada bioremediación, que aspira a usar microorganismos para descontaminar y, en general, preservar el medio ambiente. La llegada de la biología sintética supuso para él una revolución conceptual que ha multiplicado sus resultados y su impacto internacional. Casi el 40% de las cerca de 15.000 citas cosechadas por sus más de 250 publicaciones se han producido en los últimos cinco años. "Me parece absolutamente fascinante que los sistemas biológicos se puedan programar para hacer operaciones no muy distintas a las que hacen los sistemas construidos por ingenieros", admite De Lorenzo. "Y creo que me voy a dedicar a este trabajo quizás hasta el final de mi carrera de investigador”. A él no le preocupan los aspectos éticos relativos a la creación de seres vivos artificiales: "Pasará lo que pasó con la anestesia. Había quien decía que el dolor lo había puesto Dios y por tanto no se debía ir en contra de la ley divina. Pero el éxito de la anestesia es evidente e instantáneo, y los debates éticos, religiosos, etc., desaparecieron". Asesor de la Presidencia de la CE En 2010 De Lorenzo presidió junto con el ingeniero de la Universidad de Stanford, Drew Endy, uno de los fundadores de la biología sintética, el Grupo de Trabajo sobre Biología Sintética de la Comisión Europea y Estados Unidos. Además, De Lorenzo es el único español en el Consejo Asesor en Ciencia y Tecnología de la Comisión Europea (CE), el grupo de quince científicos que informan al Presidente de la CE sobre el estado de las cosas en la ciencia actual e identifican las áreas científicas con mayor potencial para contribuir al crecimiento europeo. El próximo octubre, en Lisboa, De Lorenzo presentará junto con Anne Glover, Asesora Científica Jefe de José Manuel Durao Barroso, el informe elaborado por el Consejo Asesor en Ciencia y Tecnología dentro del Congreso "El futuro de Europa es la ciencia", que marcará el final de su mandato al frente de la CE. ¿Qué resultados puede mostrar hoy la biología sintética, aparte del trabajo de Venter? Ya hay en los laboratorios bacterias con grandes porciones de su genoma modificadas y sintetizadas para hacer un determinado trabajo. Los resultados de De Lorenzo son un ejemplo. Uno de sus favoritos es una bacteria que ha sido reprogramada para degradar tóxicos tanto en ambientes con oxígeno, como sin él. Bacterias anti-minas, y un sistema inmune artificial "Estoy muy orgulloso de este trabajo, es un organismo no inventado nunca antes por la naturaleza", dice De Lorenzo. Para las bacterias, vivir con o sin oxígeno implica estar equipado con maquinarias metabólicas muy distintas, así que normalmente son aerobias -respiran oxígeno- o anaerobias. En bioremediación esto complica el trabajo: en un suelo contaminado hay partes con oxígeno y partes que no, lo que obliga a recurrir a varios microorganismos limpiadores. Con la nueva bacteria reprogramada esto ya no debería ser necesario. Otra contribución del grupo de De Lorenzo es una bacteria que alerta de la presencia de explosivos: "En su momento hicimos un pequeño circuito biológico que nos servía para detectar explosivos en el suelo; jugando con puertas ló́gicas, con reguladores transcripcionales y con indicadores bioluminiscentes, hemos conseguido una bacteria que cuando hay en el suelo residuos explosivos emite una señal luminosa. Creemos que puede tener aplicaciones para el desminado y rehabilitación de zonas post-conflicto". Además, en una vuelta de tuerca a las posibilidades de la biología sintética, el prestigioso Consejo Europeo de la Ciencia (European Research Council, ERC) ha concedido a De Lorenzo financiación para construir un sistema inmune artificial combinando partes y dispositivos biológicos presentes de forma natural en las bacterias medioambientales: “Los mecanismos con que las bacterias que viven en sitios contaminados se defienden de los compuestos tóxicos pueden parecerse a los que utiliza el sistema inmune para protegerse de los patógenos; lo que aprendemos en un caso puede aplicarse para rediseñar el otro en nuestro beneficio”, explica. Convertir residuos industriales en energía De Lorenzo repasa también logros de laboratorios en todo el mundo: una levadura modificada para producir grandes cantidades del ingrediente de un fármaco contra la malaria; una proteína habitual en los detergentes de lavadora reprogramada para trabajar -limpiar- con agua fría en lugar de caliente... "Hay otras muchas cosas en la agenda", explica De Lorenzo. "Se puede hacer una ingeniería masiva del genoma de algunas bacterias para producir hidrógeno, biocombustibles, bioelectricidad, bioplásticos... La posibilidad de convertir residuos industriales en una fuente renovable de energía es una perspectiva absolutamente fascinante. Porque, ¿qué materias tenemos en grandes cantidades, aparte del sol o del viento? La celulosa, la hemicelulosa, la lignina... Se está haciendo un gran esfuerzo para convertir en energía estas materias primas que tenemos en exceso, a través de la biología sintética". Otra línea no menos ambiciosa es -rediseñar- las poblaciones de bacterias que colonizan nuestro propio cuerpo, el microbioma humano. En pleno auge de su estudio -hay evidencias que lo relacionan desde con la tendencia a engordar hasta con el estado de ánimo-, hay proyectos de biología sintética que aspiran a enriquecerlo con bacterias capaces de secretar fármacos, o de detectar carencias vitamínicas y acto seguido subsanarlas sintetizando el compuesto necesario. Biólogos anárquicos, ingenieros metódicos Pero, pese al entusiasmo, De Lorenzo recuerda que "aún queda mucho por hacer". Hacer ingeniería biológica "de verdad" -dice- exige aprender principios de ingeniería, por ejemplo, avanzar en la estandarización de los métodos de ensamblaje de funciones biológicas y en los protocolos para medirlas. "Lamentablemente, ni los intereses comerciales ni el espíritu más o menos anárquico de muchos biólogos moleculares -en contraste con la cultura más metódica de ingeniería- ayudan mucho en este sentido. Pero los beneficios de tener unas normas de montaje para ensamblar segmentos de ADN podrían ser enormes". De Lorenzo ha hecho recientemente una propuesta para realizar construcciones genéticas mediante un formato denominado SEVA (Standard European Vector Architecture) y que espera que sea de gran utilidad para facilitar la ingeniería de los sistemas biológicos. Grupos de investigación en España En la actualidad hay grupos de investigación de biología sintética en Madrid, Barcelona, Valencia, Lérida y Sevilla. Pero "sería altamente deseable que las escuelas de ingeniería incorporaran asignaturas de biología molecular y sintética en su currículum central", afirma De Lorenzo, "y que se crearan departamentos de investigación en biología en el entorno técnico y cuantitativo de las ingenierías tradicionales”. Es esencial que los ingenieros y los biólogos trabajen juntos, en vez de ser unos meros asistentes de los otros: "Hoy, muchos biólogos moleculares alegan que los ingenieros saben poco o nada de biología y por tanto es difícil interaccionar con ellos; y a su vez, los ingenieros ven a buena parte de los biólogos como carentes del talento cuantitativo y formación matemática que se necesita para el diseño de sistemas que realmente funcionen". Para De Lorenzo, solo si se consigue superar esta barrera cultural lograremos ser "actores, en vez de meros espectadores, del nuevo tipo de bio-industria que veremos desarrollarse en las próximas décadas". Biografía de Víctor de Lorenzo Víctor de Lorenzo (Madrid, 1957) es químico de formación. Profesor de Investigación del CSIC, dirige actualmente el Laboratorio de Microbiología Molecular Ambiental en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB). Tras doctorarse en el Instituto de Enzimología del CSIC en 1982, De Lorenzo trabajó en el Instituto Pasteur (1984); en la Universidad de California en Berkeley (198587); en la Universidad de Ginebra (1988); y en el Centro Federal de Biotecnología en Braunschweig. En 1991 se incorporó al CSIC. Es especialista en Biología Molecular y Biotecnología de bacterias del suelo, en particular Pseudomonas putida, como agentes para la descontaminación de suelos afectados por residuos industriales. Ha sido galardonado con el premio Rey Jaime I en Protección Medioambiental (2001); el GSK de la Sociedad Americana de Microbiología (2008); y el Gran Premio de la Academia Francesa de Ciencias (2008). Es miembro de EMBO (Organización Europea de Biología Molecular) y de la Academia Americana de Microbiología. Ha copresidido, con Drew Endy, el Grupo de Trabajo sobre Biología Sintética de la Comisión Europea y Estados Unidos. También ha co-presidido el Consejo Asesor en Ciencia y Tecnología que asesora a la presidencia de la Comisión Europea. Ha publicado más de 250 trabajos científicos en revistas de alto impacto, y forma parte de numerosos paneles internacionales. Su principal interés actualmente es la interacción entre la biología sintética y la biotecnología medioambiental. Si desea más información, puede ponerse en contacto con el Departamento de Comunicación y Relaciones Institucionales de la Fundación BBVA (91 374 52 10, 91 537 37 69 y 91 374 81 73 o [email protected]). También puedes consultar en la web www.fbbva.es