Pablo Carbonell, investigador del ai2: “La biotecnología nos permite hacer frente a la transición energética, el cambio climático o la aventura hacia Marte”

Publicado el 27 mayo, 2020

 

La brillante trayectoria de Pablo Carbonell como experto en biología sintética y biotecnología le ha llevado a trabajar en multitud de proyectos en tres continentes. Ahora, recién aterrizado en el Instituto ai2 gracias al Programa de Atracción de Talento, nos relata su experiencia y en qué proyectos va a participar como investigador y docente dentro del instituto de la Universitat Politècnica de València.

Háblenos de su formación y trayectoria profesional en la empresa pública y privada hasta el momento.

Estudié ingeniería industrial en electrónica y automática y un máster en biología computacional y de sistemas, doctorándome en la UPV en técnicas de inteligencia artificial aplicadas a la ingeniería de control. Realicé estancias postdoctorales en la Universidad de Nueva York en control no lineal de sistemas complejos. Mi área de investigación se centra en la ingeniería de los sistemas biológicos, especialmente en el espacio de diseño de los circuitos biológicos y su relación con el control de los procesos biotecnológicos. He tenido la oportunidad de trabajar en este campo en la industria, en una empresa biotecnológica en Tokio, así como en centros de referencia en biología sintética en París y Manchester, aportando siempre mi visión de ingeniería al campo biológico.

Usted llega al Instituto ai2 de la mano del Programa de Atracción de Talento. Cuéntenos en qué proyectos va a participar y cuál va a ser su papel dentro de cada uno.

El motivo principal que me lleva al ai2 son las sinergias con el equipo SB2CL (Synthetic Biology and Biosystems Control Lab), del que destacaría el trabajo que Jesús Picó viene realizando en el campo de la ingeniería de la biología desde la automática, así como el reciente éxito de Alejandro Vignoni y Yadira Boada en la competición iGEM. En este momento, participo en el proyecto europeo Shikifactory100, en el que un consorcio de empresas y centros académicos estamos trabajando en el desarrollo de factorías celulares para la alimentación, cosméticos y medicamentos. Mi papel en este consorcio es el del desarrollo de protocolos automatizados de prototipado rápido. En el ai2, estamos trabajando en herramientas de diseño y caracterización de lazos robustos de control de factorías celulares empleando circuitos genéticos basados en biosensores. Del mismo modo, existen buenas oportunidades de colaboración, en general, en las actividades que el ai2 desarrolla en campos como la biotecnología y biomedicina, optimización de procesos de manufactura, o industria química.

Se estrena en el ai2 en medio de una coyuntura completamente anodina. Explíquenos cómo se está organizando el equipo para trabajar.

La situación actual está limitando nuestro trabajo experimental en el laboratorio, pero el equipo no ha dejado de trabajar por ello. Nos hemos centrado en la investigación basada en el modelado y en el desarrollo de sistemas predictivos. Una de las ventajas de los sistemas biológicos es la abundancia de bases de datos experimentales cuyo análisis puede servir de base para investigar un gran número de problemas y explorar alternativas en el espacio de diseño. Por ejemplo, podemos tomar los datos de secuenciación generados por un experimento de evolución dirigida para desarrollar un modelo predictivo empleando redes neuronales. El momento actual nos permite también dedicar tiempo a avanzar en la preparación de artículos científicos para dar así difusión a nuestros resultados de investigación, apoyándonos en los sistemas colaborativos en línea y las herramientas de gestión de proyectos.

La biología sintética es uno de los campos más desconocidos de la industria 4.0, especialmente en sectores como el farmacéutico, el cosmético, el alimentario, en tanto en cuanto es un trabajo “que no se ve”. Tras más de una década trabajando en el desarrollo y validación de distintas herramientas en este campo, así como en diversos proyectos en todo el mundo, ¿cuáles considera que son los principales retos de futuro de la “synbio” en España?

La biología sintética surgió como un proyecto que ingenieros de centros punteros como el MIT o Stanford idearon para transformar la biología molecular en una verdadera ingeniería, donde fuera posible el diseño de circuitos y dispositivos genéticos de precisión a gran escala. El éxito de este enfoque se debe a los avances recientes tanto en lectura (secuenciación) como en escritura (síntesis) y edición (CRISPR) de la información genética. Lo que la bioeconomía demanda hoy es el desarrollo de centros de referencia de biología sintética o biofoundries, en los que el proceso de biomanufactura se realice de forma totalmente automatizada empleando la robótica. España debe responder a este reto y Valencia, como hub de biotecnología, está llamada a liderarlo estableciéndose como gran centro biofoundry de referencia de la Europa meridional. Afrontar este reto es posible en base a ejercer un liderazgo en las tecnologías de la industria 4.0, la automatización, la inteligencia artificial y el big data.

Desde su experiencia como investigador y docente, ¿cómo animaría a futuros ingenieros a adentrarse en este campo?

El campo de la biomanufactura industrial es uno de los más fascinantes y con mayor proyección para el futuro ingeniero. Actualmente los ingenieros somos capaces de programar plataformas robotizadas de prototipado rápido y ensamblado de genes en microorganismos para la fabricación de materiales, sustancias farmacológicas y medicamentos, cosméticos, o alimentos. El ingeniero se halla hoy en el centro del diseño, planificación y optimización de estos procesos y su papel y liderazgo es cada vez más demandado. Además, trabajar con estas tecnologías nos permite hacer frente a los retos de este siglo, como son la transición energética y el cambio climático, y buscar soluciones tecnológicas a nuevas fronteras tales como aventurarnos hacia Marte.


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