La edición genética: Un nuevo mundo por explorar

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El ámbito de la bioingeniería aún es un terreno desconocido. Esto implica un arduo trabajo de investigación y experimentación, pero también significa que las puertas están abiertas a un millar de posibilidades. ¿Será que los organismos genéticamente modificados son la clave para cambiar el mundo?

Escribe: Sandra Valdez


Conversando con María Andrea Gonzales, una estudiante de bioingeniería en la UTEC, nos da un vistazo del mundo de la edición genética.  María Andrea pertenece al equipo ganador de la competencia iGEM Design League 2021 con un proyecto sobre la vida útil de frutas y vegetales y es pasante en el proyecto Real Vegan Cheese.

¿Qué es un bioingeniero?

Un bioingeniero resuelve problemas al igual que un ingeniero de la información o un ingeniero civil, pero en vez de trabajar con estructuras o máquinas trabaja con organismos vivos. Entonces en vez de crear o modificar máquinas o circuitos eléctricos, los bioingenieros modifican microorganismos, células de plantas o células mamíferas. Los bioingenieros se dividen en dos tipos: los biomédicos y los biotecnólogos. El ingeniero biomédico utiliza conceptos clásicos de ingeniería, como la electrónica o diseño de máquinas, para servir a la medicina. Por otro lado, el ingeniero biotecnólogo utiliza la biología para solucionar problemas de la humanidad. Utiliza microorganismos, como bacterias para que estos mismos hagan una función que sirva, sea en el ámbito de la comida, de energía, de salud o agricultura.

“Me encanta la posibilidad que existe. El área (bioingeniería) no es súper nueva, pero es lo suficientemente nueva para recién estar explorando todo lo que se puede lograr. Hay un gran potencial. Estamos justo antes del boom, antes de que se descubra algo gigante y que se puedan lograr bastantes cosas con esto. Recién estamos aprendiendo realmente a modificar organismos, a diseñarlos, a potenciarlos y a optimizarlo. Quién sabe lo que se puede hacer. Me encanta ese quien sabe, la posibilidad que se tiene para hacer lo que se le ocurra a la mente. Algo tan simple como tratar de curar una enfermedad o algo tan loco como: vamos a hacer queso de narwhal.” – comenta María Andrea sobre su carrera.

Lo más retador de estudiar bioingeniería para la alumna es: “Hacer que funcione. Es muy fácil planearlo, diseñarlo en la teoría.  En la teoría, todo funciona porque es un plan ideal. Para ponerlo en perspectiva, mis compañeros de ingeniería electrónica o mecatrónica, diseñan circuitos eléctricos y si no funciona es porque conectaron un cable mal o algún otro problema reparable. Pero, en biotecnología no trabajas con una máquina diseñada por humanos, sino que trabajas con un organismo vivo, ¡está vivo! Hay un billón de cosas que ni siquiera sabemos que existen, que están involucradas en todo este proceso de hacer que nuestro diseño funcione. Lo más frustrante es saber que vamos a tener que hacer el experimento muchas veces porque trabajar con organismos vivos es muy complicado. Los cultivos celulares son súper delicados, en algunos casos la temperatura puede estar a 0.2 grados más altos de lo requerido o hablaste y una bacteria patógena de tu boca saltó al cultivo y ya se contaminó. Es muy delicado y lo más probable es que ni siquiera sepas porque salió mal. Si algo sale mal hay una muy alta probabilidad que nadie en el mundo ni siquiera sepa que la cosa que salió mal existe, porque hay muchas cosas en biología pura que ni siquiera sabemos.  Requiere mucha determinación para seguir intentando y seguir hasta que realmente funciona. Pero, cuando funciona, vale la pena.”

La Bioingeniería en la práctica

Al entrar a la universidad María Andrea primero se inclinó por la industria terapéutica, que involucra crear o estresar proteínas que ayuden a detectar o curar enfermedades. Después de hacer proyectos y ver las implicancias en esa área, se dio cuenta de lo complicado que es hacerlo viable. “Porque puedes hacer algo en laboratorio, pero pasarlo a la vida real es complicado. Primero, el proceso para aceptar una droga o una medicina involucra ensayos con animales y eso no me gusta la idea de participar en ello.”- nos comenta. “Estoy esperando a que se desarrollen tecnologías o yo desarrollarlas para reemplazar estos procesos. La tecnología “Organ on a chip”, por ejemplo, busca simular los procesos biológicos de un órgano para testearlo sin usar ratones.”

“Segunda razón, hay demasiadas regulaciones. Es mucho trabajo, simplemente para saber que tu producto está funcionando.” En Perú hay una ley ambulatoria que impide la comercialización de organismos genéticamente modificados, lo cual hace técnicamente ilegal hacer su carrera en el Perú. “Impulsa toda esta pasión que tenemos para divulgar la ciencia y demostrar que no hay nada de malo en algo genéticamente modificado, que más bien puede servir para muchas cosas buenas.”

Un transgénico es un organismo biológicamente modificado. “En términos coloquiales, es un organismo al que le pusieron un gen de otro organismo.” – explica María Andrea. El estigma que las personas tienen contra los transgénicos viene principalmente de la desinformación. “Las personas no saben cómo funciona, no saben qué es. Cuando les dicen transgénico tienen esta imagen de un tomate gigante y deforme siendo inyectado por una aguja gigantesca con un líquido verde, y eso no tiene absolutamente nada que ver con lo que en realidad sucede.”

“Hasta mi mamá estaba en contra de esto hasta que yo le dije que quería ser científica que edita genéticamente organismos.”- comenta la alumna.  “La gente cree que va a haber consecuencias de salud de aquí a 10 años por comer algo transgénico, cuando en realidad lo único que tiene de diferente es que los cultivos transgénicos tienen uno o unos pocos genes extra. Estos genes son obtenidos de… adivinen de dónde… de otro organismo que viene de la naturaleza, en muchos casos, una planta. Es como decir: No puedes comer este tomate porque tiene una partecita de una lechuga.”

Sobre la competencia IGEM Design League “Hicimos nuestro proyecto con el objetivo de extender la vida útil de frutas y verduras. Nuestro proyecto consiste en expresar proteínas antifúngicas y antioxidantes para preservar las frutas y verduras. Así como un preservante de comida químico pero con proteínas, por lo que no hay esos efectos malos para la salud de los que siempre habla la gente acerca de los preservantes químicos. Fue un arduo trabajo, nos reuníamos como por 25 horas a la semana aún con clases y otros proyectos. ¡Pero ganamos! Y a los ganadores nos dieron mentoría y una visita gratuita a Ginkgo Bioworks, la empresa más grande de biología sintética en el mundo.”

iGem MilkuyTec

Queso de Laboratorio

Real Vegan Cheese es un Proyecto sin fines de lucro que busca crear queso usando agricultura celular. Funciona de la siguiente manera: “La leche de cualquier mamífero tiene proteínas. Para formar el queso, de la leche solo se usan estas proteínas y algunas de las grasas. Entonces ¿cómo es qué hacemos queso que sepa cómo queso normal de vaca pero sin la vaca? Pues usamos levaduras, microorganismos que editamos genéticamente para que contengan el gen que las ordenará a producir las proteínas de la leche. Aún así sean producidas por las levaduras, las proteínas no cambian su estructura ni su sabor, son exactamente iguales. Una vez tenemos esas proteínas y les añadimos grasas vegetales, azúcares y agua para formar una especie de leche vegana y después que se tiene esta leche ya podemos seguir con el proceso normal de hacer un queso.”

Real vegan cheese “Cuando el proyecto se creó era solamente para hacer queso de laboratorio, lograron hacer ese queso antes de que me una, antes de la pandemia.  Pero, justo antes de que querían expandirse más para hacer protocolos viables a gran escala, vino el covid. Se quedaron sin acceso al laboratorio. Pasaron todas sus reuniones al formato virtual, abierto para todos. En ese tiempo que no tenían acceso al laboratorio se decidió empezar a indagar más sobre la ciencia detrás de todos los aspectos del proyecto, por lo que empezaron a hacer presentaciones y sesiones de discusión para aprender algo nuevo sobre la ciencia del queso, los microorganismos que trabajan para la formación del queso, etc. Se empezaron a expandir a proyectos más locos como el proyecto de Narwhal Cheese, o el proyecto que busca crear queso hipoalergénico. Y todas las semanas estamos aprendiendo cosas nuevas. Quién sabe quizás de aquí a unos años sacamos quesos de mamut.”- comenta Maria Andrea. Sus reuniones son abiertas, cualquiera puede entrar.

Narwhal“Tenemos la ventaja de ser un proyecto que no es de ninguna compañía, nuestro objetivo no es hacer dinero, es hacer los protocolos para crear los quesos de laboratorio y mantenerlos abiertos al público. Para que no solo una compañía se apodere del mercado, y solo ella pueda tener esta tecnología para hacer queso.” Lo que la alumna más valora del proyecto es la “Ciencia abierta, es este valor que tiene Real Vegan Cheese de no patentar la idea, sino dejarla abierta para el público.” Explica que “Se puede crear esta tecnología que es muy beneficiosa no solo para las vacas sino también para el medio ambiente y sería muy lamentable que solo una empresa se apodere del mercado, porque no va a llegar a todas las partes del mundo.”

También mencionó que “Justo por esos tiempos ya había dejado de comer carne y vi Real Vegan Cheese y dije: wow queso de laboratorio es como carne de laboratorio pero no lo había escuchado. Me interesó bastante” La estudiante dejó de comer carne tras tener su primera mascota y darse cuenta de la conexión entre comer carne y la vida de un animal. Lo que la llevó a su decisión final fue ver unas imágenes en Twitter de vacas rodeadas de flores.  “Unirme a Real Vegan Cheese también me hizo cuestionar porque  habían personas que no consumen lácteos.” Tras investigar al respecto decidió optar por una dieta vegana.

Cows in beds of flowers

Si deseas conocer más sobre los proyectos, visita: https://www.realvegancheese.org/

Instagram: @real.vegan.cheese | @igem.mikuytec