Biotecnología: De la innovación sanitaria a la transformación del planeta

La biotecnología médica (biotecnología roja) ha transformado nuestra salud general y nuestra esperanza de vida, pero el aprovechamiento de la biología como tecnología no se limita únicamente a los avances en medicina. La biotecnología se está aplicando de maneras que tienen un impacto sustancial en el avance de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU.

Mientras que los especialistas y los no especialistas suelen estar familiarizados con la biotecnología que proporciona avances críticos para enfermedades potencialmente mortales, las formas alternativas de biotecnología están haciendo olas silenciosamente y proporcionando soluciones innovadoras de alta tecnología a algunos de los mayores desafíos provocados por la actual crisis climática. Las tecnologías subyacentes tanto a los tratamientos sanitarios innovadores como a las alternativas industriales respetuosas con el medio ambiente son idénticas, pero estas últimas suelen quedar eclipsadas por sus homólogas médicas.

Aquí hemos destacado formas poco conocidas de biotecnología, con la intención de mostrar estas innovaciones que allanan el camino para ofrecer alternativas sostenibles y escalables a algunos de los retos más acuciantes a los que se enfrenta la sociedad, inducidos por el cambio climático.

Los defensores de la economía circular afirman que la recolección y el procesamiento de materias primas suelen ser más intensivos en energía y perjudiciales para el medio ambiente que mantener los productos o materiales en circulación mediante la reutilización y la refabricación. Al mismo tiempo, las cadenas de suministro mundiales son cada vez más inestables debido al cambio climático y a los conflictos geopolíticos. La economía circular ofrece oportunidades para hacer frente a los retos que plantean los recursos, la sostenibilidad y la volatilidad de la cadena de suministro. Sin embargo, puede ser difícil lograr la viabilidad económica debido a la baja calidad y a la naturaleza no homogénea de muchos flujos de residuos comunes.

Una rama de la biotecnología, la biotecnología blanca (también conocida como "biotecnología industrial") se centra en alternativas sostenibles para los procesos industriales. Este enfoque ofrece métodos ecológicos para tratar y reciclar los flujos de residuos. Por ejemplo, la "biolixiviación" es un proceso por el que se utilizan microbios para extraer metales de minerales y residuos electrónicos, eliminando así estas moléculas peligrosas del medio ambiente.

Para afrontar el reto de la viabilidad económica, se aprovechan la ingeniería de precisión y las herramientas de cribado de alto rendimiento (HTS, por sus siglas en inglés) para garantizar la consistencia, fiabilidad y solidez de los procesos basados en microbios en toda una serie de entornos. Varias empresas se encuentran en distintas fases de comercialización del tratamiento microbiano de los residuos electrónicos, pero la tecnología básica ya se ha utilizado para producir cobre y otros metales a partir de minerales de baja calidad. Como en este ejemplo, las innovaciones en biotecnología blanca están preparadas para desempeñar un papel fundamental en el avance del ODS12: Consumo y producción responsables.

Los combustibles fósiles desempeñan un papel fundamental en la alimentación de nuestra vida cotidiana, desde la calefacción y el transporte hasta los bienes que utilizamos, y sirven como insumos en la producción de cosméticos, electrodomésticos y otros bienes comerciales comunes. Sin embargo, la quema de insumos fósiles también está reconocida como el mayor contribuyente al cambio climático a nivel mundial, representando casi el 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Es necesario preservar al menos el 60-90% de los combustibles fósiles restantes para evitar niveles catastróficos e irreversibles de calentamiento global. Dada su innegable contribución a la crisis climática, es vital que todos los sectores reduzcan su dependencia de los insumos fósiles y adopten procesos comerciales alternativos que permitan al mundo la transición hacia energías y combustibles renovables.

Adoptar la biotecnología como tecnología de comercialización mundial es una alternativa favorable al medio ambiente que permite a las industrias dejar atrás los insumos fósiles y avanzar hacia los ODS. La movilidad representa un área en la que la biotecnología ya ha estado ofreciendo silenciosamente alternativas comerciales sostenibles. El bioetanol, otro ejemplo de biotecnología blanca, se produce mediante fermentación de precisión y aprovechando en gran medida subproductos agrícolas. Además, puede mezclarse con combustibles convencionales hasta en un 10% sin necesidad de modificar el motor. Con un tamaño de mercado proyectado de más de 80 000 millones de dólares solo en 2023, el bioetanol representa una forma alternativa de biotecnología no médica que está a la cabeza para cumplir tanto el ODS7: Energía asequible y limpia, como el ODS13: Acción por el clima.

El empeoramiento de la crisis climática también está afectando a la capacidad de alimentar a una población mundial en expansión. Por ejemplo, en 2022 el Cuerno de África sufrió la sequía más grave de la que se tiene constancia. Como consecuencia de la pérdida de cosechas y el hambre extrema, 1,3 millones de personas emigraron de la región y abandonaron sus granjas. Además de los desastres inducidos por el clima, las prácticas agrícolas convencionales contribuyen significativamente a las emisiones globales, ya que la producción y el uso excesivo de fertilizantes liberan sustancias químicas nocivas y gases de efecto invernadero en el medio ambiente.

Aunque poco reconocida, la biotecnología agrícola (biotecnología verde) nos está dotando de herramientas para afrontar estos retos. En concreto, la introducción de propiedades resistentes a los insectos en los cultivos de Kenia permitió a los agricultores de esta región evitar la catastrófica pérdida de cosechas durante la sequía extrema, utilizando sólo una cuarta parte del insecticida habitual. Mientras tanto, la biotecnología verde también ofrece alternativas a los fertilizantes convencionales producidos industrialmente, que tradicionalmente dependen de insumos fósiles.

En cada uno de los ejemplos anteriores, las herramientas de ingeniería genómica de precisión se aprovechan para reforzar actividades codificadas por la naturaleza que mejoran el rendimiento. En el segundo caso, estas herramientas se utilizan para mejorar la capacidad natural de un microbio para extraer nitrógeno del aire y reconfigurarlo en un fertilizante que es molecularmente indistinguible de su homólogo producido industrialmente (este último es responsable de aproximadamente el 1% de las emisiones anuales de GEI del mundo). Gracias a estas y otras innovaciones agrícolas en rápida evolución, la biotecnología verde es crucial para avanzar hacia el ODS2: Hambre cero.

Los ejemplos anteriores representan sólo una fracción de las formas poco reconocidas en las que la biotecnología avanza hacia los objetivos de desarrollo sostenible. Con numerosas soluciones potenciales en el horizonte, es primordial superar las principales barreras técnicas y sistémicas para aprovechar todo el potencial de una bioeconomía verdaderamente sostenible y comercial. La Iniciativa de Bioeconomía del Foro Económico Mundial pretende precisamente eso: hacer avanzar la bioeconomía en la corriente comercial para ofrecer alternativas escalables y sostenibles y mejorar el estado del mundo, facilitando la colaboración más allá de las barreras geográficas, sectoriales y sociales.