Árboles genéticamente modificados que proporcionan madera resistente al fuego para los hogares. Órganos modificados que no serán rechazados. Microbios sintéticos que controlan su intestino para detectar organismos invasores y matarlos antes de enfermarse.
Estos son solo algunos de los emocionantes avances que probablemente surjan del campo de 20 años de la biología de la ingeniería, o biología sintética, que ahora es lo suficientemente maduro como para proporcionar soluciones a una variedad de problemas sociales, según una nueva hoja de ruta publicadahoy 19 de junio por el Engineering Biology Research Consortium, una asociación público-privada parcialmente financiada por la National Science Foundation y centrada en la Universidad de California, Berkeley.
La hoja de ruta es el trabajo de más de 80 científicos e ingenieros de una variedad de disciplinas, que representan a más de 30 universidades y una docena de empresas. Si bien es altamente técnico, el informe ofrece un sólido argumento de que el gobierno federal debería invertir en esta área,No solo para mejorar la salud pública, los cultivos alimentarios y el medio ambiente, sino también para impulsar la economía y mantener el liderazgo del país en biología sintética.El informe sale antes de la principal conferencia técnica del año sobre biología sintética, 2019 Biología sintética: ingeniería,Evolution & Design, que tendrá lugar del 23 al 27 de junio en la ciudad de Nueva York.
La biología de ingeniería / biología sintética abarca una amplia gama de esfuerzos actuales, incluyendo la modificación genética de cultivos, la ingeniería de microbios para producir drogas, fragancias y biocombustibles, la edición de genes de cerdos y perros usando CRISPR-Cas9 y la terapia génica humana. Pero estos éxitosson solo el preludio de una ingeniería biológica más compleja en el futuro, y el informe presenta las oportunidades y los desafíos, incluso si Estados Unidos lo convierte o no en una prioridad de investigación.
"La pregunta para el gobierno es, si todas estas vías están ahora abiertas para el desarrollo de la biotecnología, '¿Cómo se mantiene EE.UU. a la vanguardia en esos desarrollos como país?'", Dijo Douglas Friedman, uno de los líderes del proyecto de hoja de ruta ydirector ejecutivo del Consorcio de Investigación de Ingeniería Biológica. "Este campo tiene la capacidad de ser realmente impactante para la sociedad, y necesitamos identificar la biología de la ingeniería como una prioridad nacional, organizarla en torno a esa prioridad nacional y tomar medidas basadas en ella".
China y el Reino Unido han hecho de la biología de la ingeniería / biología sintética, lo que significa tomar lo que sabemos sobre la genética de plantas y animales y luego modificar genes específicos para hacer que estos organismos hagan cosas nuevas, una piedra angular de su empresa nacional de investigación.
Siguiendo ese ejemplo, la Cámara de Representantes de los Estados Unidos celebró una audiencia en marzo para discutir la Ley de Investigación y Desarrollo de Ingeniería Biológica de 2019, un proyecto de ley diseñado para "proporcionar un programa federal coordinado de investigación para garantizar el liderazgo continuo de los Estados Unidos en biología de ingeniería"."Esto haría de la biología de la ingeniería una iniciativa nacional equivalente a los compromisos recientes del país con los sistemas de información cuántica y la nanotecnología".
"Lo que hace esta hoja de ruta y lo que han hecho todos nuestros colaboradores en este proyecto es imaginar, en los próximos 20 años, dónde deberíamos ir con todo este trabajo", dijo Emily Aurand, quien dirigió el proyecto de hoja de ruta paraEBRC ". El objetivo era abordar cómo las aplicaciones de la ciencia pueden expandirse ampliamente para resolver los desafíos sociales, imaginar la amplitud y complejidad de lo que podemos hacer con la biología y los sistemas biológicos para hacer del mundo un lugar mejor, más limpio y más emocionante."
"Esta hoja de ruta es una guía técnica detallada que creo que conducirá el campo de la biología sintética en el futuro. No pretende ser un documento estancado, sino uno que evolucionará continuamente con el tiempo en respuesta a desarrollos inesperados en elnecesidades de campo y sociales ", dijo Jay Keasling, profesor de ingeniería química y biomolecular de UC Berkeley y presidente del grupo de trabajo de planificación de carreteras de EBRC.
La hoja de ruta guiaría la inversión de todas las agencias gubernamentales, incluidos el Departamento de Energía, el Departamento de Defensa y los Institutos Nacionales de Salud, así como NSF.
"La hoja de ruta EBRC representa un logro histórico de toda la comunidad de biología sintética e ingeniería biológica", dijo Theresa Good, quien es subdirectora de la división de biociencias moleculares y celulares en la National Science Foundation y copresidenta de una Casa Blanca-grupo de trabajo interinstitucional de biología sintética de nivel ". La hoja de ruta es el primer documento técnico de la comunidad científica de los Estados Unidos que establece un camino para lograr la promesa de la biología sintética y guías para que los científicos, ingenieros y formuladores de políticas sigan".
Manzanas, carne y THC
Algunos productos de biología de ingeniería ya están en el mercado: manzanas que no se doran; un medicamento antipalúdico producido por bacterias; maíz que produce su propio insecticida. Una nueva empresa de Berkeley está diseñando células animales para cultivar carne en un plato. Un Emeryvillela nueva empresa está cultivando textiles en el laboratorio. Una escisión de UC Berkeley está creando THC y CBD de calidad médica, dos de los ingredientes principales de la marihuana, mientras que otro está produciendo levadura de cerveza que proporciona el sabor a lúpulo en la cerveza, pero sin el lúpulo.
Pero gran parte de esto todavía se hace a pequeña escala; hay proyectos a gran escala por delante. Los bioingenieros de UC Berkeley están tratando de modificar los microbios para que puedan cultivarse como alimento o producir medicamentos para ayudar a los humanos a sobrevivir en la luna o Marte.
Otros están tratando de diseñar el microbioma de las vacas y otros rumiantes para que puedan digerir mejor su alimentación, absorber más nutrientes y producir menos metano, lo que contribuye al cambio climático. Con el aumento de las temperaturas y la lluvia menos predecible, los científicos también están tratando demodifique los cultivos para resistir mejor el calor, la sequía y el suelo más salado.
¿Y qué hay de los microbios modificados, las algas u otras plantas oceánicas o de agua dulce, o incluso animales como los mejillones, que eliminarán naturalmente los contaminantes y las toxinas de nuestros lagos y océanos, incluidos el petróleo y el plástico?
"Si miras hacia atrás en la historia, los científicos e ingenieros han aprendido cómo modificar rutinariamente el mundo físico a través de la física y la ingeniería mecánica, aprendieron cómo modificar rutinariamente el mundo químico a través de la química y la ingeniería química", dijo Friedman. "Lo siguientehacer es descubrir cómo utilizar el mundo biológico a través de modificaciones que pueden ayudar a las personas de una manera que de otra forma no sería posible. Estamos en el precipicio de poder hacerlo con la biología ".
Mientras que en el pasado algunos organismos genéticamente modificados han generado controversia, Friedman dice que la comunidad científica se compromete a relacionarse con el público antes de su presentación.
"Es importante que la comunidad de investigadores, especialmente aquellos que piensan en productos y tecnologías orientados al consumidor, hablen sobre las implicaciones éticas, legales y sociales desde el principio y, a menudo, de una manera diferente de lo que hemos visto con los desarrollos biotecnológicos en el pasado".él dijo.
De hecho, los beneficios de la biología de ingeniería son tan grandes que es un área que simplemente no podemos ignorar.
"La oportunidad es inmensa", dijo Friedman.
Informe: http://roadmap.ebrc.org/
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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