¿QUE ES LA BIOTECNOLOGÍA?

La palabra "biotecnología" es el resultado de la unión de otras dos: "biología" y "tecnología". Y es que la biotecnología es exactamente eso: tecnología biológica. Si te paras a pensarlo, los seres vivos pueden ser considerados maquinarias biológicas. 

Utilizamos maquinaria biológica en forma de moléculas para movernos, obtener energía de lo que comemos, respirar, pensar... Pero, ¿y si pudiéramos utilizar esa maquinaria para resolver problemas de nuestra vida cotidiana?.

La biotecnología consiste precisamente en la utilización de la maquinaria biológica de otros seres vivos de forma que resulte en un beneficio para el ser humano, ya sea porque se obtiene un producto valioso o porque se mejora un procedimiento industrial. 

Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminación.

CARACTERÍSTICAS DE LA BIOTECNOLOGÍA 

La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.

Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en:

• Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.
  

• Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
  

• Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.
  

• Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.
  

BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA MEDICINA 

Si empezamos por el principio, se debe definir qué es la Biotecnología y cuales pueden ser sus aplicaciones. Así pues, la Biotecnología consiste en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras) y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre. La Biotecnología permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la Biotecnología tradicional de la moderna. La Biotecnología tradicional empleaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos, como el pan, queso, vino o cerveza. En cambio, hoy en día utiliza microorganismos modificados genéticamente, mediante técnicas de Ingeniería Genética.

Una breve definición de Ingeniería Genética: es una parte de la Biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el hombre. Se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo (y barato) de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.

Si nos paramos a pensar en las aplicaciones la lista se hace infinita, ya que se puede aplicar en muy distintos campos como alimentación, agricultura, ganadería, medio ambiente o medicina. Una de sus aplicaciones en medicina más esperanzadora es la Terapia Génica, que permite tratar a personas con enfermedades genéticas. Mediante este tipo de terapia se puede curar enfermedades debidas a la presencia de un gen defectuoso. La técnica empleada consiste en introducir el gen sano en el individuo y que luego sus células produzcan la proteína que necesita. Este es el método que se emplea para el tratamiento de enfermos con fibrosis quística (enfermedad producida por un gen recesivo). En 1989 se identificó el gen causante de la misma, lo que permite determinar, mediante un análisis de DNA, si una persona es portadora o no.

Por ejemplo, una de las principales vías de investigación actuales es la de marcar genéticamente a las células tumorales de un cáncer para que el organismo las reconozca como extrañas y pueda luchar contra ellas. Esta técnica se puede aplicar en enfermedades con alta incidencia, con el beneficio que eso reporta, como cáncer (melanoma, riñón, ovario, colon, leucemia, pulmón, hígado, próstata,…), fibrosis quística, hipercolesterolemia, hemofilia, artritis reumatoide, diabetes o VIH.

Hay muchas proteínas con un alto interés médico y económico, como antibióticos, enzimas, hormonas (insulina, hormona del crecimiento, eritropoyetina, …), vacunas (vacunas comestibles), proteínas sanguíneas (seroalbúmina, factores de coagulación, …), interferón, y un largo etcétera. Dando un paso más entramos en el campo de la nano-Biotecnología mediante el cual se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madre, la terapia genética, el cáncer o la hemólisis. 

De esta forma resulta posible trabajar con sistemas de diagnóstico cada vez más diminutos para seleccionar células determinadas. Así, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer de mama, con la ayuda de partículas magnéticas se pueden eliminar células malignas aisladas y la paciente evitaría así una intervención quirúrgica. La nano-Biotecnología se considera la ciencia clave del siglo XXI, que promete progresos revolucionarios y nuevas terapias. La Biotecnología es una ciencia en auge, de la que se hacen eco políticos, periodistas, farmacéuticas, médicos y la sociedad en general. Por ello, es de gran utilidad la realización de congresos y encuentros entre diferentes profesionales que aportan diferentes puntos de vista. Uno que se celebró recientemente (5 de noviembre de 2010) fue el organizado por el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) y que tuvo por título “Curso de Biotecnología aplicada a la Salud”. En él se abordó , por ejemplo, el uso de fármacos biotecnológicos (los cuales emulan a factores biológicos naturales con la finalidad de potenciar o inhibir un efecto biológico determinado), que representan el 20 por ciento del total de medicamentos disponibles en el mercado y el 50 por ciento de los nuevos fármacos en desarrollo. También hubo especial interés en nuevos anticuerpos monoclonales, proteínas recombinantes o vacunas.

BIOTECNOLOGÍA EN LA VIDA DEL SER HUMANO

Necesidades básicas: su subsistencia, su bienestar y su esparcimiento. Inició la selección y el mejoramiento de cultivos y animales desde hace más de 10.000 años, cuando dejó de ser nómada para establecerse en zonas o regiones en las cuales encontraba alimento y condiciones adecuadas para su bienestar. El cambio de los hábitos de caza, pesca y de recolección de plantas al de cultivos agrícolas se consideró tan importante que se denominó la “revolución neolítica”. 

Desde que comenzó la domesticación y el cultivo de especies de interés se inició la modificación genética de plantas y animales a través de selección y cruzamientos dirigidos. A partir de su inicio, el mejoramiento de cultivos ha buscado responder a requerimientos de producción, tales como el manejo de plagas y enfermedades, rendimiento y calidad del producto cosechado, respuesta a insumos, características para el procesamiento del producto, arquitectura de la planta y tolerancia a factores abióticos, entre otros. 

Otras actividades tan antiguas en la producción de alimentos, como la fabricación de pan, queso, yogur o de bebidas fermentadas como el vino y la cerveza son aplicaciones sencillas y populares de la biotecnología conocida como “tradicional”. Otro ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos de éste descompongan residuos orgánicos. Durante milenios, la biotecnología se aplicó de manera empírica y, sólo a mediados del siglo XIX, Louis Pasteur demostró la importancia de los microorganismos en la capacidad fermentativa de los tejidos vegetales y animales y así como otras aplicaciones. Los descubrimientos e innovaciones realizados en la segunda mitad del siglo XIX por Pasteur y otros investigadores como Koch, Roux, Kitasato, en microbiología, vacunas, inmunología y microbiología ambiental representaron la primera revolución biotecnológica. La segunda revolución biotecnológica se inició con el descubrimiento y producción de antibióticos (Fleming, Waksman)3 . La producción industrial de una amplia gama de antibióticos, de vacunas –la mayoría mejoradas actualmente-, de sistemas diagnósticos entre otros, continúa contribuyendo de manera significativa al control de enfermedades infecciosas.