Biología Sintética - ICONO

BIOLOGÍA SINTÉTICA
Tipos de fármacos que podrían desarrollarse mediante tecnologías de expansión
del código genético:
Fármacos basados en ácidos nucleicos:
El ejemplo más inmediato son las terapias basadas en ARN interferente o antisentido, y aptómeros 67 ,
que sufren problemas de estabilidad química y limitada versatilidad como consecuencia de su
estructura y la carga negativa propia de los nucleótidos que los constituyen. Las estrategias de
expansión del código genético proporcionarían las herramientas necesarias para conseguir la síntesis
a gran escala de ácidos nucleicos más estables y versátiles como agentes terapéuticos. Los ácidos
nucleicos también pueden ser empleados como componentes en la síntesis de nanoestructuras
basadas en ácidos nucleicos tales como nanosensores o interruptores genéticos.
Fármacos basados en proteínas:
Los organismos con un código genético expandido poseen aminoácidos extra que pueden ser
incorporados a proteínas de la misma forma que los aminoácidos naturales. Como resultado, se
obtendrían proteínas que al estar formadas por aminoácidos no naturales poseen características
nuevas. Esta estrategia sería de gran utilidad en la síntesis de anticuerpos monoclonales empleados en
diversas patologías como el linfoma, ya que son medicamentos demasiado caros de producir y
requieren de la administración repetida en los pacientes. La Biología Sintética haría posible la síntesis a
gran escala de proteínas formadas por aminoácidos no naturales con una vida media superior,
reduciendo por tanto el coste del tratamiento y el número de administraciones a cada paciente.
BORs (Bio-orthogonal reporters):
Consisten en moléculas modificadas que poseen un grupo químico que puede incorporarse a
biomoléculas de seres vivos sin alterar la química de la célula, permitiendo el marcaje y detección de
biomoléculas. Esta técnica se ha empleado para el marcaje de proteínas y azúcares en células y
seres vivos como el ratón. El interés de esta estrategia radica en que la incorporación de BORs a
biomoléculas relacionadas con determinados estados celulares como ciertas patologías cancerígenas,
permitiría su detección con gran sensibilidad y podría realizarse una terapia específica, dirigida frente
a las células afectadas. Por tanto, la aplicación de esta tecnología se centra en una sensibilidad y
resolución mayor que las técnicas de detección actuales (RMN y técnicas de radioimagen), así como
la detección e imagen de determinados cambios intracelulares. Por otro lado, la incorporación de
BORs en biomoléculas del interior celular proporcionará una nueva herramienta de investigación en
biología celular y fisiología, ya que permitirá el estudio en tiempo real de la síntesis, localización,
interacción y degradación de proteínas y ácidos nucleicos en una célula o tejido.
3.2. Medio ambiente
Las expectativas puestas en la ingeniería
genética como herramienta para la remediación
in situ de problemas medioambientales
no se han visto cumplidas. Actualmente, la
Biología Sintética se presenta como la evolución
lógica y racional de la ingeniería genética en
cuanto a sus aplicaciones medioambientales. En
esta nueva era de la biotecnología
medioambiental, las investigaciones se están
dirigiendo hacia el diseño de sistemas complejos
y el rediseño de componentes biológicos
inspirados en circuitos electrónicos 68 .
• Biorremediación 69 : el empleo de bacterias y
hongos modificados como herramientas para
eliminar compuestos tóxicos en el suelo se
utiliza desde hace tiempo. Los avances en la
biología de estos microorganismos y su relación
con los ecosistemas permitirá emplear la
Biología Sintética para diseñar organismos más
eficientes en la descontaminación de
ecosistemas. En el campo de la biorremediación
se está trabajando en el uso de E. coli y
Pseudomonas aeruginosa para la degradación
de los derivados del petróleo, así como para la
acumulación de metales pesados y compuestos
radiactivos en sus paredes celulares.
67 Aptómeros: nucleótidos artificiales capaces de reconocer y unirse a moléculas específicas debido a su particular
estructura terciaria.
68 Cases, De Lorenzo (2005). Genetically modified organisms for the environment: stories of success and failure and what
we have learned from them. International Microbiology, 8:213-222.
69 Biorremediación: empleo de microorganismos para suprimir o detoxificar productos químicos tóxicos o indeseables en un
hábitat.
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