¿Qué es la biotecnología? Historia y evolución.

La biotecnología es una ciencia que parece del futuro, en realidad ha acompañado al ser humano desde la fermentación del pan hasta la edición genética. Pero ¿qué es exactamente y cómo ha evolucionado?

Quédate que te lo cuento.

Imagen 1. Imagen generada por Ammu en Chatgpt.

La biotecnología ¿Qué es?

La biotecnología es una disciplina científica interdisciplinaria que aplica conocimientos de la biología, la química, la ingeniería y otras ciencias para utilizar organismos vivos o sus componentes en el desarrollo de productos y procesos útiles para la sociedad. Esto incluye desde la producción de medicamentos hasta la mejora de cultivos o el tratamiento de residuos.

Aunque muchas veces se asocia con la modificación genética, la biotecnología abarca un espectro mucho más amplio. Puede involucrar organismos genéticamente modificados o no, por lo que no debe confundirse directamente con la ingeniería genética.

La OCDE define la biotecnología como la aplicación de principios matemáticos e ingenieriles en sistemas biológicos, tanto orgánicos como inorgánicos, con el objetivo de generar bienes y servicios. Sus aplicaciones abarcan sectores como la medicina, la industria alimentaria, la agricultura, la ganadería y el cuidado del medio ambiente.

En resumen, la biotecnología se define como el uso de organismos vivos o sistemas biológicos para desarrollar productos útiles.

Esta es utilizada por diversos sectores, y se ha dividido en tantos tipos de biotecnología en base a esto, aunque lo veremos más adelante. 

Ahora bien, ¿Cuándo surgió?

La Historia

La historia de la biotecnología, nace a la par que el ser humano, cuando comenzamos a domesticar las plantas y animales, generando una selección de animales y plantas que nos fueran más beneficiosos, son las formas tempranas de manipulación biológica.

En las primeras civilizaciones, se encuentran las primeras muestras de la biotecnología. En la antigua Mesopotamia y Egipto, hay registros y restos arqueológicos que permitieron comenzar a realizar lo que hoy llamamos biotecnología. ¿Cómo? bueno, porque la fermentación de pan y cerveza o queso necesitan de un conocimiento de formulación, propia de los químicos y de entender los microorganismos de la misma, como la Saccharomyces cerevisiae de la que ya hemos hablado aquí con la cerveza y otros procesos incluso de la neurociencia con la serotonina que se ven afectados por esta. 

En la edad media, sin duda, la fermentación del pan y la cerveza, están muy vinculados, siendo los monasterios los primeros que se dedicaban a hacer la conocida ahora como economía circular, usando los restos de cerveza para hacer pan de cerveza, y los restos de pan para hacer cerveza. 

En el siglo XVII ya llegaría el descubrimiento e invención del microscopio por Antony Van Leeuwenhoek que nos descubriría que había vida, más allá de lo que veían nuestros ojos. Posteriormente, siguiendo la historia, un Gregor Mendel en el siglo XIX que vivía en un monasterio, se dedica a probar en plantas de guisantes unos cruces, que no solo eran biotecnología, sino que eran las bases de la genética, la famosa genética mendeliana y sus leyes de Mendel.

Más tarde, en principios del siglo XX llegaría la teoría celular, en la segunda mitad en 1951 cuando se descubre el ADN por Watson, Crick, Wilkins y Rosalind Franklin. Sin duda, esto llevaría a la famosa ingeniería genética, que nace en el ADN recombinante en 1970 de las manos de Cohen y Boyer. 

Y así llegamos a los tipos de biotecnología que encontramos hoy en día, en pleno siglo XXI. 

Tipos de biotecnología

Imagen 2. Ramas de la biotecnología. Fuente: Willian J. Thieman & Michael A. Palladino - http://siar.minam.gob.pe/puno/sites/default/files/archivos/public/docs/copia_de_thiebiot.pdf

Biotecnología roja o la biotecnología de la salud y la medicina:

Esta biotecnología se centra en las aplicaciones en diagnósticos, tratamientos y prevención de enfermedades. ¿Cómo lo hace? proporcionando vacunas (como las de ARNm contra COVID-19), terapias génicas y celulares, producción de antibióticos y hormonas (como la insulina recombinante de los diabéticos), diagnósticos moleculares (PCR, pruebas genéticas).

Biotecnología verde o de la agricultura y el medio ambiente

Esta biotecnología está orientada a mejorar cultivos y sistemas agrícolas. ¿Cómo lo hace?  mediante los organismos genéticamente modificados (OGMs), los biofertilizantes y biopesticidas, los cultivos resistentes a sequías o plagas, la edición genética de plantas (CRISPR-Cas9), y la agricultura de precisión utilizando tecnologías como sensores, drones, etc. 

Biotecnología blanca o de la Industria y procesos productivos

Esta biotecnología es la utilizada en procesos industriales más limpios, sostenibles y eficientes. ¿Cómo lo hace? Mediante la producción de bioplásticos, las biorrefinerías (biocombustibles), con las enzimas industriales para detergentes, alimentos, textiles; y  la sustitución de procesos químicos contaminantes por procesos biológicos.

Biotecnología azul o de los recursos marinos y acuáticos

Esta biotecnología es la que aprovecha organismos marinos (bacterias, microalgas, macroalgas, peces) para distintas aplicaciones. ¿Cómo lo hace?  Mediante el desarrollo de fármacos y cosméticos derivados de organismos marinos, así como el cultivo de microalgas para bioenergía o alimentación; y la mejora genética en acuicultura.

Biotecnología amarilla o de alimentación

Esta biotecnología, a veces incluida dentro de la verde, se enfoca específicamente en alimentos. ¿Cómo lo hace? Dedicada a la fermentación para alimentos funcionales (probióticos), dentro de la ingeniería genética en alimentos (como arroz dorado con vitamina A) o las enzimas para procesamiento de alimentos.

Biotecnología gris o de la conservación del medio ambiente

Esta biotecnología aplica herramientas biotecnológicas para preservar el entorno natural. ¿Cómo lo hace? Mediante la biorremediación de suelos y aguas contaminadas, con el control biológico de especies invasoras, y la monitorización de biodiversidad con herramientas moleculares.

Los próximos capítulos

Mientras llegan los próximos pasos os recomiendo ir al canal de YouTube donde podréis repasar o aprender: los principios básicos de biología molecular y celular en esta lista de reproducción.

Así mismo, os será útil el conjunto de videos sobre ADN, ARN, proteínas: ¿Qué son y qué hacen? que encontraréis en esa misma lista de reproducción.

Conclusión

La historia no acaba aquí, actualmente se ha planteado una nueva tipología de biotecnología, la denominada biotecnología dorada  o de bioinformática y nanotecnología. Esto se debe a que sería el enlace entre la biotecnología y tecnologías informáticas, enfocándose en el análisis de datos genómicos, en el modelado molecular por inteligencia artificial y en las herramientas para diseñar proteínas o genes a medida.

Bibliografía

• Jesús Ballesteros; Encarnación Fernández Ruiz-Gálvez (2007). Biotecnología y posthumanismo. Editorial Aranzadi. ISBN 978-84-8355-095-3.
• Fukuyama, Francis (2002). El fin del hombre: consecuencias de la revolución biotecnológica. Ediciones B. ISBN 978-84-666-0874-9.
• Jonas, Hans (1997). Técnica, medicina y ética: sobre la práctica del principio de responsabilidad. Ediciones Paidós Ibérica. ISBN 978-84-493-0341-8.
• Henco, A. International Biotechnology Economics and Policy: Science, Business Planning and Entrepreneurship; Impact on Agricultural Markets and Industry; Opportunities in the Healthcare Sector. ISBN 978-0-7552-0293-5.
• Bisang, R., Campi, M., & Cesa, V. (2009). Biotecnología y desarrollo. Repositorio CEPAL.

Artículo escrito y editado por Ana María Morón Usero, Ammu, de Ammu Neuroscience and Biology.