Jesús Picó: “Se intenta hacer frente a problemas más complejos y se necesitan herramientas más complejas para resolverlos. Eso es lo que ofrece la biotecnología”

Publicado el 30 octubre, 2019

 

Jesús Picó lidera el Grupo de control de sistemas complejos del Instituto ai2, que este mes coordinó la organización del FOSBE 2019, el VIII Congreso de biología de sistemas de la IFAC, que se celebraba en Europa por primera vez y que acogió la Universitat Politècnica de València. En esta entrevista, Picó explica cómo se desarrolló el evento, que reunió en Valencia a alrededor de un centenar de expertos en esta materia, así como cuáles son los principales retos y aplicaciones futuras de la biología de sistemas y la biotecnologías.

-Se ha hablado mucho estos días sobre metodologías de trabajo. ¿Qué universidades o institutos están siendo los más punteros en este sentido a nivel global y por qué?

Este congreso ha ido más allá del uso de herramientas y equipos tecnológicos tanto de biología de sistemas como de biología sintética. En el congreso se ha hablado más sobre la aplicación de principios y métodos en estos campo que sobre tema de equipos.

En este sentido, en Europa, si se habla de biología sintética, los institutos punteros son los británicos: el Imperial College, Edimburgo, Oxford. En biología de sistemas son muy fuertes los países nórdicos. Y grupos potentes en ambas disciplinas hay en Zurich, en Suiza y también en España. Está bastante repartido. 

-¿Y en qué se diferencia o qué valor añadido aporta a toda esa amalgama de centros el trabajo el grupo de Control de sistemas complejos del ai2?

Nosotros en lo que estamos intentando diferenciarnos es en el tipo de metodologías que intentamos aplicar, que se centran en el área del control. Además, uno de los problemas tradicionales del área de la bioingeniería es la de la comunicación entre la parte biotecnológica y la de ingeniería, no tanto en cuanto a las disciplinas sino en cuanto a los profesionales de uno y otro campo. Nosotros lo que intentamos es que los doctorandos tengan ambas patas: podemos tener un doctorando que haya estudiado ingeniería industrial o automática, pero le vamos a enseñar las técnicas de laboratorio, y a la inversa. Ese es un camino más lento pero el hecho de tener un equipo donde cada persona conozca los aspectos de ambas disciplinas acaba dando sus frutos. 

-Se habla mucho de biotecnología como un camino que aportará soluciones nuevas en el campo de la medicina de precisión y en este congreso hubo varios expertos que hablaron sobre este sector pero, ¿qué otros sectores se beneficiarán de sus trabajos durante los próximos años?

Las aplicaciones que se verán más rápido son las aplicaciones en biotecnología industrial porque la regulación es distinta a la que existe en biomedicina. Todas las aplicaciones en el campo de la medicina llevan más tiempo. En biomedicina, las aplicaciones que van a verse de forma más inminente son las relacionadas con aspectos de biodiagnóstico y realización de tests.

Por otro lado, hay muchos sectores en los que son importantes las nuevas aplicaciones que permite, fundamentalmente, la biología de sistemas, sobre todo en el ámbito de la biotecnología industrial. Cada vez se intenta hacer frente a problemas más complejos y se necesitan herramientas más complejas para resolverlos; y eso es lo que ofrecen la biología de sistemas y la sintética frente a herramientas clásicas tradicionales. Estas nuevas áreas de investigación emergentes permiten desarrollar, por ejemplo, nuevos productos, como productos naturales procedentes de plantas, produciendo desde factorías microbianas.

-Entonces, a nivel industrial, ¿los avances en biotecnología ya son una realidad?

A nivel de biotecnología industrial hay cada vez más avances: por ejemplo, el uso de herramientas de análisis propias de la biología de sistemas cada vez se aplica más a la mejora de la producción en ciertos productos. En las factorías microbianas cada vez se aprecia más que no es solo cuestión de alterar unos genes y otros sino de orquestar circuitos biológicos complejos que regulen y coordinen los distintos aspectos de la producción, cómo hacer crecer un microorganismo y que este produzca cuando tú quieres que produzca. En esa línea veremos avances rápidos y en los últimos años ha habido proyectos europeos de H2020 muy significativos.

El sector de la producción de aditivos para alimentación, por ejemplo, es uno de los que ya se está beneficiando. También habrá aplicaciones en todos los sectores que producen aromatizantes y en aquellos que en estos momentos utilizan productos obtenidos a partir de plantas, un procedimiento que es muy costoso, ya que necesitas una gran cantidad de plantas para intentar extraer una pequeña cantidad del producto de interés. La producción mediante microorganismos solucionará ese problema.

La biotecnología, a nivel industrial, también será relevante en la producción de nuevos materiales. Gracias a ella se puede, por ejemplo, desarrollar productos con propiedades especiales de absorción de luz ultravioleta para recubrimientos. Muchos son productos que originalmente proceden también de plantas pero que vía biología sintética, se pueden crear artificialmente, aunque no existan en la naturaleza.

-En ese camino, ¿qué trabajos destacaría de los que realiza el grupo de Control de sistemas complejos del ai2?

Más que al producto final, nosotros orientamos nuestro trabajo al desarrollo de metodologías para obtener un producto final. En ese sentido, por ejemplo, sí que es cierto que hemos desarrollado métodos bastante exitosos en temas relacionados con la estimación de flujos metabólicos en un microorganismo, lo cual es muy importante cuando quieres analizar la producción de distintos metabolitos, por ejemplo.

En biología sintética, aunque sé que dentro de la UPV lo que más se conoce es Printeria, me centraría en algo muy propio del ai2. Estamos desarrollando estructuras de control realimentado de automática dentro de microorganismos con distintos objetivos: por ejemplo, para homogeneizar la producción de una determinada proteína de interés. Ahora estamos trabajando con mecanismos de control realimentado celular para resolver un problema en la producción de algunos productos que originalmente eran PNP (productos naturales de plantas) y que ahora se han implementado en microorganismos. Nuestro trabajo consiste en saber cómo redirigir de forma dinámica el flujo de producción de esos microorganismos para que produzcan en el momento que nos interesa, que no siempre, hay que dejarlos vivir.

La automática es una tecnología escondida, que está ahí pero no la ves. Ves el coche pero no te paras a pensar que el coche no vuelca porque tiene una amortiguación activa, o no te das un buen golpe por el sistema ABS. Aquí es un poco lo mismo: la gente verá que se está produciendo un producto muy útil en industria, por ejemplo, de aditivos para alimentación, pero nadie verá que dentro hay mecanismos de realimentación que hacen que la producción sea la adecuada porque el microorganismo hace que lo sea que haga.


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