ADN Sintético Ciencia Ficción o realidad
Invitados: Dr. Harold P. de Vladar, Dr. Miguel Martin, Dr. Rafael Martin,
Moderador: CEO Serofca. MsC. Omar Arias
En nuestro espacio aprendiendo + tendremos la oportunidad de conversar con el Dr. Harold P. de Vladar y los Drs. Miguel Martin y Rafael Martin sobre ADN Sintético.
Luego de una introducción sobre el tema realizada por Omar Arias El Dr. Vladar abre una presentación titulada: “ADN sintético como habilitador de sinergias tecnológicas.”
El Dr. Vladar expresa: la biomasa representa más o menos el 25 por ciento del flujo material que los humanos tenemos en nuestra dinámica, hay que tomar en cuenta el impacto desde el punto de vista ambiental hasta el económico, en todo el ecosistema no solamente biológico, la pregunta es cómo podemos responder a los a los grandes desafíos ambientales, energéticos, agrícolas, sanitarios, etc mediante el crecimiento de nuevas industrias y empleos? Esto va más allá de la biotecnología, es alcanzar los 17 objetivos de Desarrollo Sostenible de la UNESCO. Aquí entra el concepto de Bioeconomía, la Biología sintética y la Bioeconomía son complementarias, abarcan temas como: Biocombustibles, Bioplásticos, Super alimentos, Medicamentos biológicos y edición de genomas.
El Dr. Vladar prosigue: La biorevolucion comenzó con la secuenciación del genoma humano, con la publicación en Nature, desde entonces hasta hoy día el costo de secuenciar ADN ha disminuido bastante. Hoy es posible que cualquier persona puede tener acceso a tecnologías genómicas, se han creado muchas empresas genómicas que impacta una cantidad de áreas, hay otras tecnología genética que no se trata de leer genomas sino de crear nuevos productos en base a la genética como la creación de la insulina humana en los años 60. El paradigma de la biología sintética es sintetizar un ADN de manera química, insértalo en plásmido, transformar una célula huésped, cultivar y hacerlas crecer para expresar las proteínas que se necesitan y purificar las proteínas, esto no se podría hacer de manera industrial sin sacarle provecho a estas posibilidades biológicas.
El problema es que hay una limitación con respecto al tamaño de ADN, las tecnologías químicas para sintetizar ADN llegan a unos cientos de pares de bases, lo que se hace es comenzar con unos cientos de bases utilizar tecnologías recombinantes para ir haciendo un ensamblaje, es un proceso de ensayo y error tiene una cierta objetividad, esto es suficiente desde el punto de vista académico pero para hacerlo a gran escala hay algunos problemas.
El Dr Vladar dice que es allí donde ellos entran con su aporte en la empresa Ribbon Biolabs “comenzamos con un proceso de análisis computacional para crear nucleótidos y ensamblar moléculas largas de manera que se le pueda entregar al cliente de una Biofarma un librería de moléculas para sus programas de investigación y desarrollo para tratar enfermedades”.
El ADN sintético añade el Dr. Vladar “se basa en la ciencia pero se necesita escalar para introducirlo de manera sistemática en el mercado”.
A continuación en una lámina el Dr. Vladar expone la evolución histórica de las tecnologías recombinantes
Destaca en el año 91 como se pasa de experimentos de laboratorio a la introducción de estas tecnologías al mercado con la patente de la prueba PCR.
El progreso económico de la biología sintética o de ADN sintético ha tenido un crecimiento exponencial, las Biofarma o industrias que generan medicamentos son una de las industrias que más han crecido e invertido en la utilización de ADN largos para sus procesos industriales.
El Dr. Miguel Martin pregunta si puede haber mutaciones en la producción de cadenas largas de ADN.
El Dr, Vladar responde que ellos crean las cadenas de ADN y son leídas de maneras muy precisa, existe la posibilidad que haya una mutación, sin embargo, en la producción de un determinado producto son verifican en toda la cadena de elaboración, en la tecnología que implementan están seguros que no se generan mutaciones.
Existen alrededor de 40 empresas que producen ADN sintético, pocas pueden ofrecer ADN largo, hay startups que ofrecen maquinaria sintetizadora de ADN sin embargo tienen sus limitaciones, por ejemplo para suplir a una empresa farmacéutica no tendrían capacidad.
Para moléculas cortas son económicas pero si es largo son tecnologías muy costosas, con mucha posibilidad de fallas, la empresa Ribbon Biolabs está logrando tener ADN largo a un costo de producción bastante bajo para proveer a la industria. Esta empresa aplica el modelo FORD en biología sintética mediante la automatización de la producción de ADN largo, ADN sintético de longitud ilimitada producidas en días mientras que otras compañías se tardarían meses, esto se traduce en un proceso innovador para los clientes biofarmaceuticos ahorrándoles, tiempo, recursos y sobre todo simplificando sus procesos industriales.
El producto sintético de secuencia adaptados a las necesidades biotecnológicas son ADN de 10000 pares de bases lineal o circulares, 100 % precisos en la secuencia, verificados por NGS, librerías ensambladas y entregadas en días, combinan ensamblaje enzimático con automatización de control adaptativo para construir librerías de ADN sintético de cualquier longitud.
Por ejemplo explica el DR. Vladar: “tenemos una secuencia de interés que en realidad serían unos10.000 pb entra a nuestros algoritmos de workflow del ensamblaje, no es una manera estándar de hacerlo, cada secuencia tiene una manera específica, eso nos lleva a cuáles son los componentes del bulding blocks que esencialmente son órgano nucleótidos entre 8 y 20 nucleótidos y luego ensamblamos la molécula, leemos los resultados y se hace un feedback para luego cuando tenemos otra secuencia ver qué tal fue el resultado de ese ensamblaje, para hacerlo de mejor manera la próxima vez”.
Los productos biológicos tienen el potencial de tratar enfermedades graves y mortales sin solución farmacológica, este tipo de ADN largo es utilizado para construir anticuerpos monoclonales para cáncer, enfermedades autoinmune e inflamatorias, vectores expresión viral para terapia génica y producción de vacunas, terapias de fago para las nuevas generaciones de antibióticos y vacunas de ADN contra infecciones virales.
Los invitados realizan una disertación sobre los riesgos y beneficios de la modificación genética, destacando que hay que hacer un esfuerzo en informar y educar a la población sobre el tema.
El DR Vladar hace referencia a unas publicaciones sobre el impacto de la bio revolución en los mercados, se estiman ingresos generados por criaturas modificadas genéticamente que representan el 2 % del PIB de EEUU del 2017.
Presenta una lámina del potencial innovador del ADN sintético como por ejemplo los super alimentos como omega 3 y sustitutos lácteos.
Finalmente los Drs. Miguel Martin y Rafael Martin realizan algunas preguntas, las cuales fueron respondidas de manera magistral por el Dr. Vladar
Para observar el conversatorio ingresar al siguiente enlace:
