Edición del genoma humano, órganos de reemplazo impresos en 3D y fotosíntesis artificial: el campo de la bioingeniería ofrece una gran promesa para abordar los principales desafíos que enfrenta nuestra sociedad. Pero como destaca un nuevo artículo publicado hoy, estos desarrollos brindan tanto oportunidades como riesgos ena corto y largo plazo.
Los rápidos desarrollos en el campo de la biología sintética y sus herramientas y métodos asociados, incluidas las técnicas de edición de genes más ampliamente disponibles, han aumentado sustancialmente nuestras capacidades para la bioingeniería: la aplicación de principios y técnicas desde la ingeniería hasta los sistemas biológicos, a menudo con el objetivode abordar los problemas del 'mundo real'.
en un informe publicado en la revista de acceso abierto eLife , un equipo internacional de expertos dirigido por el Dr. Bonnie Wintle y el Dr. Christian R. Boehm del Centro para el Estudio del Riesgo Existencial de la Universidad de Cambridge, capturan perspectivas de la industria, innovadores, académicos y la comunidad de seguridad en el Reino Unidoy EE. UU. en lo que consideran los principales problemas emergentes en el campo.
El Dr. Wintle dice: "El crecimiento de la economía basada en bio ofrece la promesa de abordar los desafíos ambientales y sociales globales, pero como muestra nuestro documento, también puede presentar nuevos tipos de desafíos y riesgos. El sector debe proceder con precauciónpara garantizar que podamos cosechar los beneficios de forma segura ".
El informe pretende ser un resumen y un punto de partida para los encargados de formular políticas en una variedad de sectores para explorar más a fondo aquellos temas que puedan ser relevantes para ellos.
Entre los temas destacados por el informe como los más relevantes en los próximos cinco años están :
- Fotosíntesis artificial y captura de carbono para la producción de biocombustibles: si se pueden superar los obstáculos técnicos, estos desarrollos podrían contribuir a la futura adopción de sistemas de captura de carbono y proporcionar fuentes sostenibles de productos químicos y combustible.
- Fotosíntesis mejorada para la productividad agrícola: la biología sintética puede ser la clave para aumentar los rendimientos en las tierras actualmente cultivadas y, por lo tanto, ayudar a abordar la seguridad alimentaria, al mejorar la fotosíntesis y reducir las pérdidas previas a la cosecha, así como a reducir la poscosecha yresiduos postconsumo.
- Impulsores genéticos sintéticos: los impulsores genéticos promueven la herencia de los rasgos genéticos preferidos en una especie, por ejemplo, para evitar que se reproduzcan los mosquitos transmisores de la malaria. Sin embargo, esta tecnología plantea dudas sobre si puede alterar los ecosistemas, incluso creando nichos dondenuevas especies portadoras de enfermedades o nuevos organismos patógenos pueden afianzarse.
- Edición del genoma humano: las tecnologías de ingeniería del genoma como CRISPR / Cas9 ofrecen la posibilidad de mejorar la esperanza de vida y la salud humana. Sin embargo, su implementación plantea grandes dilemas éticos. Es factible que las personas o los estados con los medios financieros y tecnológicos puedan elegirProporcionar ventajas estratégicas a las generaciones futuras.
- Investigación de la agencia de defensa en ingeniería biológica: las áreas de biología sintética en las que invierten algunas agencias de defensa aumentan el riesgo de "doble uso". Por ejemplo, un programa tiene la intención de usar insectos para diseminar virus de plantas modificadas que confieren rasgos al objetivoplantas de las que se alimentan, con el objetivo de proteger los cultivos de posibles patógenos de las plantas, pero esas tecnologías también podrían ser utilizadas por otros para dañar a los objetivos.
En los próximos cinco a diez años, los autores identificaron áreas de interés que incluyen :
- Medicina regenerativa: impresión 3D de partes del cuerpo e ingeniería de tejidos: si bien esta tecnología, sin duda, aliviará el sufrimiento causado por lesiones traumáticas y una miríada de enfermedades, revertir la descomposición asociada con la edad todavía está plagada de preocupaciones éticas, sociales y económicas.se sobrecargaría rápidamente por el costo de reponer las partes del cuerpo de los ciudadanos a medida que envejecen y podría liderar nuevas clases socioeconómicas, ya que solo aquellos que pueden pagar por esa atención pueden extender sus años saludables.
- Terapias basadas en microbiomas: el microbioma humano está implicado en una gran cantidad de trastornos humanos, desde el Parkinson hasta el cáncer de colon, así como en afecciones metabólicas como la obesidad y la diabetes tipo 2. Los enfoques de biología sintética podrían acelerar en gran medida el desarrollo de másTerapéutica eficaz basada en microbiota. Sin embargo, existe el riesgo de que el ADN de los microbios genéticamente modificados se propague a otra microbiota en el microbioma humano o en un entorno más amplio.
- Intersección de la seguridad de la información y la bioautomatización: los avances en la tecnología de automatización combinados con técnicas de ingeniería más rápidas y confiables han dado como resultado la aparición de 'laboratorios de nubes' robóticos donde la información digital se transforma en ADN y luego se expresa en algunos organismos objetivo.abre la posibilidad de nuevos tipos de amenazas a la seguridad de la información, que podrían incluir la manipulación de secuencias de ADN digitales que conducen a la producción de organismos dañinos y el sabotaje de la producción de vacunas y medicamentos a través de ataques a bases de datos o equipos críticos de secuencias de ADN.
A largo plazo, los problemas identificados incluyen :
- Los nuevos fabricantes interrumpen los mercados farmacéuticos: los laboratorios biológicos comunitarios y las nuevas empresas emprendedoras están personalizando y compartiendo métodos y herramientas para experimentos biológicos e ingeniería. Combinados con modelos comerciales abiertos y tecnologías de código abierto, esto podría anunciar oportunidades para fabricar terapias adaptadas a enfermedades regionalesque las compañías farmacéuticas multinacionales podrían no encontrar rentables, pero esto genera inquietudes en torno a la posible interrupción de los mercados de fabricación existentes y las cadenas de suministro de materias primas, así como el temor a una regulación inadecuada, un control de calidad del producto menos riguroso y un mal uso.
- Tecnologías de plataforma para abordar las pandemias de enfermedades emergentes - Enfermedades infecciosas emergentes - como los brotes recientes de la enfermedad por el virus del Ébola y Zika - y los posibles ataques con armas biológicas requieren diagnóstico y tratamiento escalables y flexibles. Las nuevas tecnologías podrían permitir la rápida identificación y desarrollo decandidatos a vacunas y sistemas de producción de anticuerpos basados en plantas.
- Modelos de propiedad cambiantes en biotecnología: el aumento de herramientas genéricas fuera de patente y la reducción de las barreras técnicas para la biología de ingeniería tiene el potencial de ayudar a aquellos en entornos de bajos recursos, beneficiarse del desarrollo de una bioeconomía sostenible basada en las necesidades locales yprioridades, particularmente cuando se abren nuevos avances para que otros puedan construir.
La Dra. Jenny Molloy comenta: "Un tema que surgió repetidamente fue el de la desigualdad en el acceso a la tecnología y sus beneficios. El aumento de las herramientas de código abierto y sin patente podría permitir el intercambio generalizado de conocimientos dentro del campo de la ingeniería biológica y aumentar el accesoa los beneficios para aquellos en países en desarrollo "
El profesor Johnathan Napier de Rothamsted Research agrega: "Los desafíos incorporados en los Objetivos de Desarrollo Sostenible requerirán todo tipo de ideas e innovaciones para lograr resultados significativos. En la agricultura, estamos en la cúspide de nuevos paradigmas de cómo y qué crecemos,y dónde. Demostrar la equidad y la utilidad de tales enfoques es crucial para garantizar la aceptación del público y también para lograr un impacto significativo ".
El Dr. Christian R. Boehm concluye: "A medida que estas tecnologías emerjan y se desarrollen, debemos garantizar la confianza y la aceptación del público. Las personas pueden estar dispuestas a aceptar algunos de los beneficios, como el cambio de propiedad de las grandes empresas hacia una mayor aperturaciencia y la capacidad de abordar problemas que afectan desproporcionadamente al mundo en desarrollo, como la seguridad alimentaria y las enfermedades, pero proceder sin las precauciones de seguridad adecuadas y el consenso social, sean cuales sean los beneficios para la salud pública, podría dañar el campo durante muchos años."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.