Los primeros biorreactores de la historia

Curioso, el modo en que la industria biotecnológica se ha desarrollado en el ultimo tiempo. Sin embargo, es de público conocimiento que las fermentaciones han sido acompañantes de la humanidad desde tiempos inmemoriosos.
No es casualidad que los primeros fermentos hayan sido para la obtención de bebidas, con el conocido efecto embriagante que estas producen. Sin embargo, hoy voy a hacer referencia al primer sistema de fermentación estrictamente controlado en cuanto a temperatura, pH, biomasa, productos, esterilidad, y rendimiento. No señores, no voy a hablar de estructuras metálicas, ni de procesos ingenieriles, ni siquiera de humanos. Voy a hablar de quien muchos aún creen se trata de un animal herbívoro, pero no deben ser engañados por la vista ni por el saber popular. No se desconcierten, ese animal es comunmente conociso, más aún en nuestras latitudes. Es ese animal "todo forrado de cuero, con las patas tan alrgas que le llegan hasta el suelo": la vaca.
Si, señores, si bien voy a hablar de la vaca (Bos taurus) no me refiero a ellas, a pesar de ser anteriores a la humanidad en sentido evolutivo, sino a la superfamilia (o suborden en un sentido más estricto) de los rumiantes (Ruminantia). ¿Acaso siguen creyendo que son herbívoros?
No se dejen engañar! Los rumiantes son los primeros bioprocesistas de la historia de los mamíferos (mucho peces también lo son, como veremos más adelante). Más aún, lo son en un sentido alimenticio.
Para quienes no están en el tema, los rumiantes se caracterizan por hermosas adaptaciones en sus sitema digestivo: poseen cuatro tabicaciones incompletas en su estómago, que ayuda a digerir los elementos celulósicos que la vaca ingiere. Esta los ingiere no para su consumo personal, sino para alimentar miles de bacterias y protozoos de los que extrae su alimento.
Si! maravilloso, la envidia de cualquier bioprocesista.
Un sistema de cultivo continuo perfectamente regulado: temperatura constante y óptima para los organismos que en ella viven, normalmente sin contaminaciones biológicas, pH finamente regulado, biomasa prácticamente constante, suminsitro de oxígeno adecuado, productos finamente regulados, agitación constante y no dañina... un modelo a seguir para quienes en la juerga se saben denominados tacheros.
Lo curioso del asunto es que coexisten varias especies diferentes de microorganismo, tanto bacterias como eucariotas, con la complejidad que eso reviste, y que ni en sueños aún se ha desarrollado en la mente de los más avanzados bioprocesitas.
Sin embargo no son los únicos animales que tienen "biorreactores". Por citar meros ejemplos, los peces con extremidades bioluminescentes, son así gracias a bacterias, y todos los animales (excepto el caracol y babosas) que comen alimentos ricos en celulosa tienen una maquinaria parecida a la de los rumiantes, como por ejemplo termitas.
En fin, parece ser que para poder cultivar seres vivos, tenemos que aprender de otros seres vivos.

Reorientando la Biotecnologia: ¿otro modo de tratar las enfermedades?

Es curioso que hace poco más de 7 años, el actual gobernador de California, el Señor Arnold Schwarzenegger haya hecho de Señor Frio en la película de Batman, siendo que su estado es uno de los más tropicales del país del norte.
En este filme su personaje intentaba generar el Ciudad Gótica un invierno permanente, que por supuesto nuestro héroe y sus ayudantes (Robin y Batichica) se encargan de frustrar.
Ahora bien, imaginemos que el señor frío hubiera triunfado... ¿Que hubiera pasado? Bueno, muchas cosas, pero aquí haremos referencia a lo que hubiera pasado en animales superiores, como el perro, como vos y como yo.
Hace poco tuve la oportunidad de leer un review escrito por el Dr. Danuta Wrona, en el cual se mencionan unos cuantos estudios sobre estrés. Particularmente en uno se usaron ratas y ratones para someterlos a distintos estímulos que se saben que causan estrés: alcohol, frío, choques eléctricos, pinchaduras en la cola, etc... La verdad que sí, es un experimento bastante comprometido del punto de vista ético. Sin embargo, pasemos esto por alto, con el fin de analizar los resultados que este científico obtuvo.
Las medidas de estrés que tomó fueron la capacidad de sobrevivir, reproducirse y el nivel de ciertas hormonas indicadoras de estrés (cortisol, adrenalina, opioides endógenos, oxitocina, vasopresina, etc.). La conclusión a la que llegó este científico, es que por mucho sobre los demás estímulos, el mayor estresante animal era el frío. Ahora bien, veamos como podemos trasladar esto a la vida cotidiana y a la biotecnología.
Empecemos por mencionar datos no menores y de conocimiento general. Por empezar, una gran parte de animales no puede vivir en zonas frías como las estepas rusas, nuestra Patagonia, la Antártida o Groenlandia. Además, los animales que lo hacen tienen adaptaciones especiales: grasa parda en homeotermos, y anticongelantes en peces; gruesas capas de pelo, sistemas circulatorios adaptados en extremidades, impermeabilidad, etc. En segundo lugar, están los patrones psicológicos latitudinales: las culturas más boreales de Europa son las que tienen mayores tasas de suicidio (por ejemplo Suecia y Dinamarca), asociadas a la depresión. Como se sabe desde hace ya un tiempo considerable, este trastorno se debe a bajos niveles de oxitocina en el sistema nervioso central, tal como lo indica Wrona en su review.
Una observación quizá más subjetiva pero no por eso menos real, puede hacerse a nivel salud en el hemisferio sur. Si bien en nuestra Patagonia las horas de sol en invierno son pocas, no son tan escasas como en el norte. Lo que claramente es menor, por una cuestión económica y de historia, es la calidad del sistema sanitario, aún con los enormes esfuerzos que realizan gran parte de nuestros médicos. Esto se ve en que la incidencia de virus y bacterais oportunistas es mucho mayor por estas latitudes: ¿quién no ha tenido una famosa boquera?¿Quién no conoce algún caso de culebrilla?¿O van a negar que la tasa de gripes en nuestro país de por sí es bastante alta todos los inviernos?
Bueno he aquí el claro efecto de todos los compuestos inducidos en nuestro cuerpo por estrés. Y más que claro este estrés inducido por el frío.
Es aquí donde la Biotecnología debería entrar, al mejor estilo Batman y combatir los efectos del Señor Frío. Quizá ahí este la solución a muchos problemas sanitarios, que pareciendo triviales complican el bienestar de la población y las políticas de estado. No es que todos debamos tomar pastillas anti- estrés todo el invierno, pero quizá la investigación sobre señalización en situaciones de estrés, y terapias que ayuden a disminuir este efecto, pueden ayudar a sanear un poco el ambiente. Hoy por la gripe A, mañana… ¿quién sabe? Quizá sea este un modo eficaz también de ayudar las balas mágicas que predichas hace más de cien años por Paul Ehrlich.

ADNuestro del Biotecnologo

ADNuestro que estas en el núcleo
amplificada sea tu hélice
vaya a los ribosomas tu ARN,
conviertase tu voluntad en proteinas y péptidos,
Danos hoy nuestra mutación de cada día,
Perdona nuestras inserciones
como a nosotros nos perdonan los transposones.
No nos hagas perecer en la evolución
y multiplicate hasta el final.

AMEN

Un invitado a la mesa

Hasta hace poco una frase comúnmente usada para reflejar imposibilidad era “el día que las vacas vuelen”. Sin embargo, hoy por hoy esa frase se ha visto en jaque mate con el auge de la Ingeniería Genética. Cada vez son más los ensayos y las aplicaciones que se hacen del proceso de transferencia de genes de una especie a otra, proceso conocido como transgénesis. Sin embargo, la transgénesis es solo una forma de las herramientas de la biotecnología para lograr una modificación genética ya que existen varias formas de generar organismos genéticamente modificados (OGM’s) que no necesariamente implican el traspaso de informacion génica entre especies.
Particularmente, la aplicación de biotecnología en el área de la alimentación ha sido causa de muchas protestas, propagandas, contrapropagandas, leyes, foros, seminarios... y por supuesto alimentos.
Es aquí donde podemos comparar la llegada de la Biotecnología a nuestra alimentación con la aparición de un invitado a la mesa familiar.
La primera reacción es reconocer que está ahí ese sujeto desconocido para nosotros hasta este momento, nuevo en nuestras vidas y que no sabemos nada de él. Primero nos invade el miedo de dar a conocer la privacidad de nuestra casa y nuestras costumbres alimenticias. Luego nos llena la curiosidad de saber quién es, a qué se dedica, cómo conoció al integrante de la familia que lo invitó, y qué habrá traído para compartir a la mesa. Exactamente lo mismo pasa con los alimento transgénicos: están haciendo su aparición en nuestra mesa, y no sabemos qué esperar de ellos, más allá de los que ya reaccionan en contra (los hermanitos protestones), o a favor (una hermana o hermano medio interesado en su apariencia o sus negocios). Es una vez instaurada esta situación donde empieza el coqueteo por parte del invitado para quedar bien y donde se analizan los pro y los contras. Si retomamos esta analogía, una de las preguntas más frecuentes acerca de los huéspedes biotecnológicos –más conocidos por ejemplos como la soja resistente a herbicidas, el maíz Bt o acaso el arroz dorado y el tomate larga vida- es si ellos son peligrosos para la salud.
Para empezar a discernir sobre nuestro huésped, entendemos que todos los alimentos que consumimos alguna vez fueron seres vivos y por ello claramente apreciamos que sus modificaciones afectan nuestra dieta, y por ende a nosotros que “somos lo que comemos”.
Si queremos saber más acerca de acerca de la historia de nuestros invitados, repasemos varias cosas. La primera es que existen rigurosos y cuantiosos controles que cualquier alimento debe pasar previamente a ser lanzado al mercado: toxicológicos, nutritivos, reglamentación de laboratorios, etc. Estos controles además se multiplican si los alimentos provienen de OGM’s: se encuentran con controles en las diferentes etapas de investigación y comercialización previamente a los controles alimentarios propiamente dichos.
El segundo punto es lo que podemos llamar la “revisión técnica”. Esto se debe a que hay numerosos métodos posibles para la modificación genética de un organismo: usando virus, bacterias, “balística genómica“, etc. Sea cual fuera el procedimiento usado para lograr el producto (que debe estar rigurosamente indicado), cabe destacar que antes de su aplicación éste fue testeado numerosas veces, hasta ser aprobado primero por la comunidad científica y luego por las leyes que le son aplicables. Estas leyes en nuestro país rigen los seis pasos que lleva un OGM desde su ideación a su comercialización. Estos son: primero las pruebas en invernadero; segundo la prueba a campo con las normas de Bioseguridad debidas; tercero el permiso de liberación al medio ambiente; cuarto el análisis del impacto ambiental; quinto un análisis respecto a las conveniencias de su comercialización; y por último el permiso de comercialización.
La pregunta que uno se puede hacer luego de leer esto es a qué se debe la diferencia en la rigurosidad de los controles de los OGM’s respecto de los que se seleccionan por métodos tradicionales; si en los primeros se conoce la modificación y los productos que este cambio generan, en tanto que el azar rige las prácticas de mejora genética basada en criterios mendelianos de cruzas de variedades de vegetales y razas animales. Es aquí donde entra en juego la psicología social más que la biología: se teme a lo nuevo, a aplicar eso que descubrimos hace poco, eso que rompe los esquemas que tenemos hasta ahora y que nos permitiría que llegue el día que las vacas vuelen: la Biotecnología.
El tercer punto, y quizás el más fuerte, es que la modificación ha sido cuidadosamente pensada, estudiada y revisada numerosas veces. El ejemplo más claro es quizás el del arroz dorado: primero se hizo toda la secuenciación genómica del arroz, se estudió el modelo de monocotiledóneas, se buscó un inserto posible para la producción de Beta carotenos (Vitamina A) en él y luego de mucho tiempo se llegó a probarlo con excelentes resultados. Sin embargo, y a pesar de que ya se planea una segunda variedad que producirá mayor cantidad de esta vitamina, todavía no se comercializa este arroz para consumo humano. ¿Por qué? No porque se haya demostrado algún posible riesgo a la saludo o al medio ambiente, sino por protestas no suficientemente fundadas de grupos ambientalistas y humanistas. Sus argumentos no se basan en estudios científicos sino en objeciones morales que, como veremos más adelante, no reflejan una real controversia.
El cuarto y último punto es que hasta el día de hoy no se han reportado casos de daños a la salud debido a las modificaciones genéticas en alimentos. Si bien la cantidad de estudios no es concluyente, no se han indicado trastornos debido a la modificación per se, es decir que no se han hallado OGM’s que al ser causaran un trastorno debido a las nuevas propiedades adquiridas.
A la luz de todo esto resulta claro que los alimentos genéticamente modificados, ya sea para facilitar su obtención, mejorar su conservación, ampliar su aspecto nutritivo o sensitivo, son el resultado de una complicada trama que consta de más controles que pasos. Y si bien la ética y la moral deben prevalecer en todo, también deben ser ellas mismas las dominen nuestros miedos frente a lo novedoso; no se adquiere una nueva herramienta para no usarla, sino que se deben analizar objetivamente los pros y los contras de su uso. Todos nos golpeamos alguna vez un dedo con un martillo, y aun así es la herramienta más usada en la historia.
Para concluir nuestra analogía de que comer un organismo genéticamente modificado es como tener un invitado a la mesa sólo se podrá emitir juicio una vez terminada la comida.