¿Cómo se aplica la ingeniería en la biología?
Más allá de la ingeniería tradicional que todos conocemos, existen ramas de la ingeniería que también pueden ser empleadas en los seres vivos. ¿Cómo? La bioingeniería es una disciplina que aplica los principios de la ingeniería para resolver retos de biología, salud y medicina (1).
¿Cómo se aplica la bioingeniería?
Ingeniería genética: Emplea herramientas de edición genética como CRISPR, o la tecnología de ADN recombinante, que se basa en técnicas que permiten la manipulación del genoma de un organismo al insertarle fragmentos de ADN de otro organismo. Sus variadas aplicaciones incluyen el mejoramiento genético de plantas y técnicas de cultivo (2), producción de insulina sintética, hormona del crecimiento y vacunas en bacterias modificadas, y desarrollo de nuevas terapias para el tratamiento de pacientes con cáncer (3).
Desarrollo de biomateriales: Los biomateriales son materiales naturales o sintéticas (artificiales) diseñados para ser utilizados en el organismo con propósitos terapéuticos o de diagnóstico. Ejemplos de estos materiales son las placas óseas, ligamentos y tendones artificiales, prótesis de vasos sanguíneos, válvulas cardiacas, suturas quirúrgicas, mallas quirúrgicas, biomateriales para reparación de huesos, heridas, entre otros (4, 5).
Ingeniería de tejidos: Se refiere a la creación de tejidos humanos funcionales en un laboratorio a partir de la combinación de células, biomateriales que sirvan de soporte para su crecimiento y biomoléculas como factores de crecimiento que mantienen a las células sanas y productivas. Su objetivo es reparar o remplazar tejidos dañados u órganos enteros que fallan a causa de enfermedades, errores genéticos o lesiones. Hasta ahora, se han implantado en pacientes vejigas suplementarias, pequeñas arterias, cartílagos, injertos de piel e incluso una tráquea completa. Sin embargo, estos procedimientos son experimentales y bastante costosos. Además, en la actualidad se encuentran en estudio la regeneración de riñones e hígado (6).
A partir de estos grandes avances de la ciencia, y la posibilidad de crear organismos diferentes a los que existen naturalmente, muchos consideran que el hombre “está jugando a ser Dios”. Este temor se expresa sobre todo debido a los aspectos éticos que podría conllevar la edición genética de embriones humanos. Este tema se ha vuelto muy controversial a pesar de que en la mayoría de países existen regulaciones que prohíben esta manipulación (7). Sin embargo, si la ciencia es llevada a cabo con ética no hay de qué alarmarse; por el contrario, la bioingeniería podría ser la puerta a una nueva era en la salud que permita a las personas llevar una mejor calidad de vida.
Referencias:
Merriam-Webster. Bioengineering. 2017. Disponible en: https://www.merriam-webster.com/dictionary/bioengineering
Wang W, Vinocur B, Altman A. Plant responses to drought, salinity and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance. Planta. 2003 Nov;218(1):1-14
Kershaw MH, Westwood JA, Darcy PK. Gene-engineered T cells for cancer therapy. Nat Rev Cancer 2013;13(8):525-41.
Burg KJ, Porter S, Kellam JF. Biomaterial developments for bone tissue engineering. Biomaterials 200;21(23):2347-59.
Swathi Ravi, Elliot L Chaikof. Biomaterials for vascular tissue engineering. Regen Med. 2010 Jan; 5(1): 107.
National Institutes of Health (NIH). Tissue Engineering and Regenerative Medicine. [citado 27 feb 2017]. Disponible en: https://www.nibib.nih.gov/science-education/science-topics/tissue-engineering-and-regenerative-medicine
R Alta. The Legal and Regulatory Context for Human Gene Editing. Summit on Human Gene Editing 2016. Volume XXXII Issue 3.