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Una Bio-Fábrica construida a la manera de las Fab-Chips de la revolución de la industria de los chips.

Drew Endy y Adam Arkin, directores de BioFab

Drew Endy y Adam Arkin, directores de BioFab

En los inicios de la revolucionaria industria de semiconductores, se crearon fábricas – llamadas Fab en la jerga del sector –, especie de laboratorios para facilitar a las universidades y a los pequeños laboratorios industriales el diseño y la fabricación a pequeña escala de chips hechos a medida. Con software diseñado con ayuda de ordenadores (CAD), se construían rápidamente equipamiento de prototipos, que junto con laboratorios de ambiente limpio, los Fab Labs podían producir rápidamente dispositivos innovadores que no estaban listos aún para la producción en masa.

Esta idea se está traspasando ahora a la naciente industria de la biología sintética y uno de los primeros ejemplos es el de BIOFAB, o Fab Biológica (http://www.biofab.org/).

Con un capital inicial proporcionado por la National Science Foundation (NSF)[1], bio-ingenieros de la Universidad de California; Berkeley, y la Universidad de Stanford  están acelerando los esfuerzos para definir los miles de elementos de control críticos de la ingeniería de microbios de forma que al final, los investigadores puedan mezclar y encajar estas “partes de ADN” en organismos sintéticos para producir nuevos medicamentos, fuel o productos químicos.

Hoy, un solo microbio de diseño puede necesitar años para crearse y al coste de decenas de millones de dólares, ya que cada elemento de control – un factor de transcripción o promotor – tiene que identificarse, clasificarse y ajustarse fino de forma que pueda ser reutilizado. Un proyecto de la UC Berkeley para realizar ingeniería de microbios para producir el medicamento anti-malaria artemisinin tardó 10 años en salir del laboratorio para permitir una producción a pequeña escala, al coste de 25 millones de dólares.

El nuevo intento, llamado BIOFAB: International Open Facility Advancing Biotechnology, proyecta producir miles de partes estandarizadas de DNA gratis para acortar el tiempo de desarrollo y reducir costes de la biología sintética tanto para laboratorios académicos como para laboratorios de biotecnología. BIOFAB ha recibido dos años de financiación del NSF y un apoyo igual de los otros socios fundadores Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) y la BioBricks Foundation (BBF), una organización sin ánimo de lucro que apoya y promueve el uso de biología Sintética.

“La biología sintética tiene el potencial de hacer la biología ingenieril más fácil y asequible. Vía el BIOFAB, ayudaremos a que las inversiones públicas y el interés en la próxima generación de biotecnología rindan los mayores beneficios”, dijo el fundador y director de BIOFAB Drew Endy, un profesor adjunto en el departamento de bioingeniería en Stanford y presidente de BioBricks Foundation.

“Es una oportunidad para construir un marco que permitirá poner en marcha estándares para cómo haremos el diseño biológico en el futuro, de forma que las diferentes partes biológicas trabajen de forma fiable en manos de todos”, dijo Adam Arkin, Co-director de BIOFAB, profesor de bioingeniería en la Universidad de California en Berkeley y jefe de Syntetic Biology del LBNL, división de Physical Biosciences.

“La fábrica de BIOFAB, con personal profesionalmente especialmente cualificado, proveerá un recurso esencial que va a permitir a muchos investigadores universitarios y a otros de la industria privada, hacer rápidamente un prototipo, ensayarlo y trasladar sus descubrimientos funcionales e ideas a la práctica”, dijo Jay Keasling, profesor de ingeniería química y bioingeniería en la Universidad de California, en Berkeley, y profesor y subdirector en funciones del LBNL. “Permitiendo a todos trabajar mejor juntos, la BIOFAB hará la ingeniería de la biología más fácil y más predecible”

Keasling, quien preside el comité ejecutivo de BIOFAB, lideró el proyecto para biosintetizar artemisinin. Ahora es director en Enerville, California, de la Joint BioEnergy Institute (JBEI), del Ministerio de Energía que se especializa en desarrollar biocarburantes comercialmente viables.

Endy y Arkin propusieron una fábrica-laboratorio (Fab-Lab) para biología hace más de 10 años, pero sólo ahora, dijo Endy, es el tiempo adecuado para una fábrica abierta y cooperativa con producción a gran escala

“Hace 10 años, aparte de Tom Knight (del Massachusetts Institute of Technology) muy poca gente estaba hablando de estandarizar las partes biológicas” dijo Endy, mientras que hoy esas partes se usan extensivamente por los estudiantes universitarios como parte de la competición International Genetically Engineered Machine (iGEM), catalogadas por instituciones tales como el MIT y JBEI, y usadas a diario en laboratorios de biología sintética alrededor del mundo.

Sin embargo, de los estimados 3.500 elementos críticos de control en una bacteria E. coli, menos de 100 se han estudiado seriamente y caracterizado. “De los más de 500 promotores listados en los registros actuales, por ejemplo, se han medido menos de 50” dijo Endy.

“Lo que existe hoy no es un catálogo profesional de partes,” dijo Arkin. “Pero las partes que tenemos, mientras que no perfectas, son mejor que nada, y están ayudando a los investigadores en todo el mundo”

“Ahora tenemos que movernos más allá de la metáfora Lego™ y juguetes genéticos a tecnologías profesionales”, añadió Endy.

Operando en asociación con la UC Berkeley, con fondos de la NSF Syntetic Biology Engineering Research Center dirigido por Keasling, la BIOFAB está consiguiendo fondos adicionales para reclutar a 29 empleados a tiempo completo que sistemáticamente refinarán, estandarizarán y caracterizarán la actividad de cada elemento de control genético en la E. coli, de manera que grandes colecciones de partes genéticas puedan ser tratadas como componentes estandarizados. Lo que aprendan los investigadores se aplicará a las partes de la colección en otros microbios y usadas para ensamblar sistemas biológicos ingenieriles.

“A pesar de que haremos partes para construir y haremos sistemas, estamos todavía en la investigación fundacional”, avisó Arkin con cautela. “Pero empezando BIOFAB, acumularemos el “know-how” especializado y la comunidad de investigadores necesaria para ser un recurso para la producción y el aprendizaje de la biología sintética”.

La BIOFAB también promulgará estándares para la práctica técnica y profesional a través de la aplicación de los recursos tales como el BioBrick Public Agreement, un nuevo marco legal para apoyo de las plataformas tecnológicamente abiertas de ingeniería genética.

“LA BIOFAB promete no solamente producir tecnologías fundacionales necesarias, mas hacerlo en innovación abierta a todos y en colaboración con la biotecnología”, dijo David Grewal, un Harvard Fellow” y director de BioBricks.

Para conseguir mejor sus metas, la BIOFAB está integrando plenamente la investigación ética con sus planes de producción y operaciones.

“Nuestra misión es generar recursos y ayudar a tomar decisiones sobre cuestiones éticas, incluyendo seguridad, protecciones y comunidades en ingeniería genética, de forma que podamos ser líderes en el desarrollo de plataformas de tecnología abiertas en biotecnología que incrementen la capacidad de florecimiento humano”, dijo el teólogo y jefe de Prácticas Humanas de BIOFAB.

(Más información en: http://singularityhub.com/2010/05/02/bio-fab-ready-to-distribute-building-blocks-of-synthetic-life/)

Traducción de Fernando Peregrín

Directores de BioFab Drew Endy y Adam Arkin


[1] Seed Money: capital semilla en el original

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