Universidad
Politécnica de Madrid

23.02.2022

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 de la biología 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 biofoundries (biofactorías).

“Las biofoundries son consideradas como la evolución lógica de los laboratorios actuales en el sector, adaptándose 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 Pablo Carbonell, investigador del Instituto ai2.

Junto al equipo de la UPV, en el trabajo han participado también investigadores del Instituto I2SysBio, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universitat de València (UV) y del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (Universidad Politécnica de Madrid-INIA/CSIC).

Revolución

Según apunta el equipo de investigadores, la transición para el establecimiento de las biofoundries, 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 biofoundry.

“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 biofoundry. 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 biofoundry 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.

Hacia una futura Valencia biofoundry

Actualmente, existe ya una alianza a nivel global, que integra a 15 biofoundries 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 València, por su potencial en este campo de la biotecnología e ingeniería, podría liderar esta iniciativa”, destaca Pablo Carbonell.

En su hoja de ruta, el equipo de la UPV, UPM, UV y CSIC apunta además que los laboratorios y en general los países que no aprovechen y fomenten el movimiento del sector de la ingeniería biológica hacia la automatización perderán la oportunidad de atraer talento y de competir por proyectos y oportunidades muy valiosas en un futuro a medio y largo plazo.

Trends in Biotechnology es la publicación de mayor impacto en biotecnología después de Nature Reviews y Nature Biotechnology según el ranking de JCR.

Aplicaciones

En una biofoundry, 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 biofoundries se han centrado en el desarrollo de componentes para hacer frente a la pandemia- entre otras.

Referencia

Tellechea-Luzardo, J., Otero-Muras, I., Goñi-Moreno, A., Carbonell, P. Fast biofoundries: coping with the challenges of biomanufacturing. Trends in Biotechnology, 2022. doi:10.1016/j.tibtech.2021.12.006
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779921002997