Los avances en biología sintética están impulsando una revolución de la biofabricación.
Puede ayudarnos a afrontar nuestros desafíos más graves, desde la contaminación por microplásticos hasta la prevención y preparación ante pandemias.
Estas son 3 áreas en las que podemos acelerar esta transformación.
Nuestra capacidad colectiva para diseñar sistemas biológicos, junto con la incorporación de la automatización, la IA y el análisis de datos en los procesos de producción, ha avanzado a pasos agigantados en las últimas dos décadas e impulsado una revolución de la biofabricación. Las economías de escala están permitiendo reducciones significativas de costos en las operaciones unitarias fundamentales, lo que a su vez ha propiciado la maduración del conjunto de herramientas de ingeniería biológica.
La percepción de la biología ha pasado de considerarse un fenómeno natural a entenderse como una tecnología fundamentalmente «programable» mediante el código genético, el ADN; y las empresas de este sector han visto cómo el costo de programar célulasdisminuye un 50 % cada año. Esta tecnología ha impulsado la evolución de los enfoques generales de la «ingeniería genética» hacia el campo, relativamente reciente, de la biología sintética, que busca, en términos generales, diseñar y crear nuevas partes, procesos y sistemas biológicos con un propósito específico.
Una nueva ola de innovación en biología sintética está captando ahora la atención de distintos grupos de interés. En 2020, la financiación mundial de capital de riesgo y las operaciones en el sector de la biotecnología alcanzaron la cifra récord de36.600 millones de dólares, mientras que las ofertas públicas iniciales de empresas biotecnológicas recaudaron más del doble de capital que en 2019. Además, está trascendiendo el ámbito de la salud: es probable que más de la mitad del impacto directo de las nuevas aplicaciones biotecnológicas en los próximos 10 a 20 años se produzca en sectores como la agricultura y la alimentación, los productos y servicios de consumo, y la producción de materiales y energía.
Esta ola de innovación, junto con la continua reducción de costos, está abriendo paso a soluciones de biofabricación sostenibles, escalables e innovadoras en todas las cadenas de valor, y permite a organizaciones de una amplia variedad de ellas. Según un estudio reciente de McKinsey, los beneficios económicos podrían alcanzar hasta4 billones de dólares al año durante los próximos 10-20 años.
Además de sus ventajas económicas, de rendimiento y ambientales intrínsecas, la biofabricación es también una de las áreas más prometedoras de las tecnologías en desarrollo para resolver grandes crisis mundiales, como la contaminación por microplásticos y la prevención y preparación ante pandemias. Se prevé que, en las próximas dos décadas, la biofabricación propicie grandes avances en áreas como:
1. Biorremediación: se están desarrollando microbios y enzimas capaces de metabolizar contaminantes de las aguas residuales y transformarlos enbioproductos.
2. Bioprotección: las capacidades de biofabricación localizadas en países desarrollados y en desarrollo permitirán responder de forma rápida y eficaz a las pandemias emergentes.
3. Bioinnovación:El desarrollo de ingredientes y materiales existentes y novedosos está mejorando las cadenas de valor y ofreciendo alternativas a los productos derivados de la petroquímica.
Ya se están dedicando muchos esfuerzos individuales y conjuntos a estas soluciones; sin embargo, aún quedan obstáculos para aprovechar plenamente todo el potencial de la revolución de la biofabricación. Actualmente, es necesario acelerar el ciclo de retroalimentación entre el diseño biológico y la aplicación del producto para garantizar el éxito comercial. Para impulsar la diversidad de aplicaciones que surgirán de este campo en los próximos 20 años, se requiere un esfuerzo considerable para ampliar y desarrollar la futura fuerza laboral de la bioeconomía.
Entonces, ¿cómo podemos acelerar la revolución de la biofabricación? Proponemos centrarnos en tres áreas principales:
1. Fuerza laboral
Debemos ampliar considerablemente la fuerza laboral de la biofabricación para aprovechar plenamente el potencial de la bioeconomía y permitir una fabricación local y distribuida. Estas son algunas medidas:
Establecer requisitos comunes de competencias y formación para facilitar un mejor reconocimiento de las cualificaciones formales y la experiencia laboral adquiridas en el extranjero, y así favorecer una mayor movilidad de la fuerza laboral. El cambio hacia la automatización y la digitalización en la fabricación en general ha creado un conjunto común de competencias en las tecnologías de fabricación tradicionales que podría trasladarse a la fuerza laboral de la biofabricación.
Una mayor inversión en la enseñanza temprana de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (CTIM), con énfasis hoy en el pensamiento crítico y la resolución analítica de problemas, puede impulsar a los líderes del mañana de la creciente bioeconomía mundial
2. Escala
Es necesario ampliar el acceso a la escala, tanto en el desarrollo como en el despliegue de soluciones de biofabricación para acelerar el crecimiento de la bioeconomía. Estas son algunas medidas:
Las alianzas estratégicas entre grandes desarrolladores de plataformas, tecnologías específicas para cada aplicación y empresas consolidadas orientadas al consumidor pueden acelerar el desarrollo de productos de biofabricación.
Los desarrolladores de plataformas, la automatización y la IA están generando conjuntos de datos cada vez mayores; estos pueden aprovecharse para acelerar el desarrollo y la ampliación de escala.
Puede resultar difícil reunir una red de socios y tecnologías de fabricación, pero esta es fundamental para demostrar los primeros lotes piloto o comerciales de un producto determinado. Los innovadores programas público-privados y las inversiones conjuntas en instalaciones precompetitivas (como, por ejemplo, una cooperativa flexible de biofabricación) podrían impulsar la innovación y apoyar el desarrollo de productos.
3. Políticas
Las políticas deben seguir el ritmo de la innovación para facilitar soluciones de gran impacto y, al mismo tiempo, mitigar los posibles riesgos. Además, los errores regulatorios tempranos pueden retrasar el avance de la revolución de la biofabricación y limitar la innovación, especialmente en aplicaciones más visionarias. En su lugar, deberíamos:
Identificar nuevas alianzas público-privadas que respalden la fabricación y distribución de bienes sostenibles posibilitadas por soluciones innovadoras de biofabricación, y que ofrezcan así alternativas a los productos derivados de la petroquímica.
Fomentar la cooperación entre el sector público y el privado para desarrollar estrategias de bioprotección capaces de seguir el ritmo de la innovación. Como ha demostrado la pandemia de COVID-19, los patógenos no respetan las fronteras; esto pone de relieve la necesidad de incluir a los países en desarrollo y al Sur Global en la planificación y ejecución de iniciativas de bioprotección.
