31 jul. 2014

Los Bio-hackers y su Revolución BioNanoSintética

Los Bio-Hackers Hacen su Entrada

Seguramente has escuchado hablar de los Hackers pero estoy casi seguro que nunca de los Bio-Hackers. Pues bien, los Bio-hackers son un movimiento emergente compuesto de biotecnólogos amateurs que secuencian y diseñan genes y genomas sintéticos desde laboratorios establecidos en sus cuartos o garajes. ¿Te parece increíble? Pues lo es.

Figura 1. Biología Molecular "Hazlo-por-ti-mismo"
(Tomado de Nature, 467, 2010)
La reducción creciente en los costos de equipos y materiales, antes exclusivos de grandes compañías biotecnológicas o universidades, hace disponible a cualquier gente el acceso a estas tecnologías, generando la tendencia de haz Biología Sintética “por ti mismo” sin necesitar de alguna institución (do-it-yourself) (Figura 1).

Los primeros Bio-hackers aparecieron en California y ahora se extienden por todo el mundo (por ejemplo en España). Están convencidos de que la próxima revolución industrial estará dada por la convergencia entre la tecnologías de la información, la biología sintética y la bio-nanotecnología, y que será desarrollada por adolescentes y jóvenes trabajando desde la comodidad de sus casas, tal como la revolución comercial de las computadoras empezó con Bill Gates o Steve Jobs.

Los Bio-hackers no programan códigos de software para computadoras sino que programan con ADN. Buscan re-programar genes y/o programar genomas enteros, creando versiones modificadas o nuevas de organismos o virus. Recordemos que el ADN dicta las instrucciones para construir una célula o un virus. El ADN, en presencia de ciertas sustancias, controla la síntesis de proteínas, las cuales llevan a cabo todos los procesos bioquímicos que ocurren en una célula o forman la cápsula de un virus. Así mismo, el ADN controla la maquinaria molecular necesaria para auto-replicarse (dentro de una célula o como parte de un virus) y generar miles y miles de copias.

El Ejercito Rosa en contra del Cancer y las Farmacéuticas

Figura 2. El Pink Army Cooperative. (Tomado de http://pinkarmy.org)
Dentro de la variada ecología de los Bio-hackers existen organizaciones con fines muy variados. Hay una organización en particular que ha llamado considerablemente la atención por sus ambiciosos objetivos, ya que busca revolucionar la forma en que se hacen los medicamentos. La organización se hace llamar “Pink Army Cooperative” (Cooperativa Ejército Rosa, en español) (Figura 2).

La cooperativa pretende impulsar una medicina personalizadapara curar cáncer, desarrollada con mayor rapidez y al alcance de todos mediante la programación del ADN. Tradicionalmente los medicamentos para el tratamiento de cáncer, así como vacunas, han sido creados por grandes compañías farmacéuticas con inversiones millonarias. Sin embargo, en la actualidad debido al creciente desarrollo tecnológico estos procesos son cada vez mas baratos y rápidos de realizar. Ciertas vacunas se han desarrollado en periodos de semanas, como por ejemplo la del virus AH1N1.

Virus Diseñados por Computadora

Figura 3. Particula Viral.
Para tratar el cáncer la cooperativa busca desarrollar virus de diseño (aquí un ejemplo de cómo se puede diseñar un virus) que una vez dentro del cuerpo sean capaces de localizar las células cancerígenas y destruirlas liberando compuestos anticancerígenos (Figura 3). Recordemos que un virus es una pequeña partícula (de unos cuantos nanómetros) compuesta de varias proteínas que son las responsables tanto de proteger su contenido genético, como de reconocer la célula a la que entran, y liberar el contenido una vez dentro de ella. Como sabemos el ADN controla la síntesis de proteínas por lo que al programar ADN podemos programar las proteínas que forman un virus.

Los virus serían diseñados usando software especialmente creado para ello. Una vez teniendo el diseño del virus potencialmente terapéutico se sintetizaría el ADN que codificaría para las proteínas que forman ese virus. Debido a la reducción de precios para sintetizar ADN y en los equipos requeridos para producir la proteínas sería posible preparar y probar una cantidad amplia de virus diseñados. Y se espera que los costos de la tecnología requerida se reduzca aún mas por lo que su objetivo es producir tratamientos por unos cuantos dólares y con la posibilidad de que muchas personas lo hagan de forma independiente. Otra ventaja que quieren explotar es que debido a que el tratamiento diseñado sería personalizado (únicamente aplicable a ti) no se requeriría ninguna aprobación por parte de las autoridades sanitarias.

Figura 4. Proyect Cyborg pretende revolucionar el diseño por computadora de materia biológica nanoestructurada.

Lo que plantea la Cooperativa es todo un desafío a la industria farmacéutica, ya que sin duda alguna, en caso de realizarse los ambiciosos objetivos de la Cooperativa llegarían a cambiar las reglas acerca de quien puede hacer un medicamento y quien puede venderlo. De esta forma la Cooperativa busca romper el monopolio que tienen las grandes compañías farmacéuticas en la elaboración de medicamentos. Y mas aún, la Cooperativa pretende realizar todo esto de forma abierta y compartiendo los resultados y sus métodos, es decir sin patentes.


Los objetivos que muchos Bio-hackers han trazado generan una gran cantidad de dilemas éticos, comerciales y de bioseguridad enormes que necesariamente requieren ser divulgadas. Mientras tanto los Bio-hackers están ahora mismo secuenciando genes, programando ADN y reprogramando células.

Comentarios son bienvenidos.
Armando Hernández García

Más información:
- Página personal del co-fundador de la Cooperativa Ejercito Rosa con toneladas de información aquí.
- Una presentación en Español aquí.

11 jul. 2014

Eric Drexler y la Nanotecnología: Una Breve Historia


Si uno quiere hablar sobre Nanotecnología está obligado a mencionar a Eric Drexler, un genio de nuestra época, fuera de lo común y polémico, que ha dejado una huella indeleble en la historia contemporánea de la tecnología. Drexler es un personaje con una visión tan refinada y deslumbrante que con toda seguridad será recordado en el futuro y se hablará de el como de una leyenda, tal como ahora se habla de grandes personajes como Isaac Newton, Copérnico o Da Vinci.

¿Quién es Drexler?

A Eric Karin Drexler le fue otorgado en 1991 el primer Doctorado en Nanotecnología Molecular por el prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Ya desde 1981 Drexler especulaba sobre los fundamentos físicos de la ingeniería molecular, sobre como la vida estaba basaba en Nanotecnología y como entender los componentes celulares era la puerta de entrada a desarrollar máquinas moleculares avanzadas con capacidad de manipular la materia con precisión atómica.

En 1986 escribió su libro mas conocido Engines of Creation (en español se llamó: Máquinas de Creación, en este link lo puedes leer). En este libro Drexler describía las bases de como la construcción de materiales átomo por átomo abriría las puertas a un desarrollo tecnológico sin precedentes en la historia de la humanidad, que haría posible vencer la enfermedad y la muerte, realizar viajes intergalácticos y tener recursos materiales casi infinitos. Sobra decir que a partir de ese libro Drexler le dio nombre a la Nanotecnología la cual era inexistente en esa época y al hablar sobre las implicaciones revolucionarias que la Nanotecnología poseía la puso en la boca de todos. 


La Nanotecnología Según Drexler

La Nanotecnología como Drexler la concibe se inspiró principalmente en dos fuentes, 1) la legendaria conferencia There is plenty of room at the bottom de Richard Feynmann, un físico legendario, y que hablaba de la tendencia a miniaturizar nuestros sistemas y 2) La observación de que la célula usa máquinas moleculares nanométricas (por ejemplo los ribosomas) que, además de ensamblar materia (proteínas) con precisión atómica inigualable, se auto-replica.

Sus ideas muestran una agudeza sin precedentes acerca de las implicaciones de desarrollar una tecnología aún inexistente y han sido tan reveladoras que han desatado grandes polémicas y discusiones con muchos científicos, muchos de los cuales las han calificado de disparates y retórica sin ningún fundamento científico. El debate más conocido es el que tuvo con Richard Smalley, ganador del premio Nobel de Química 1996. En ese debate memorable Drexler no pudo justificar varias de sus ideas con base en el desarrollo científico actual y se apego a mostrar una posible visión futura de la Nanotecnología. En el debate se observó un Drexler estuvo mas propenso a generar visiones futuras de la tecnología sin pensar en las condiciones actuales de la ciencia. 

Solo Basta Verse al Espejo con Ojos de Microscopio

A pesar de todos los debates amargos que han ocurrido en torno a la visiones de Drexler su idea fundamental acerca de la Nanotecnología de precisión atómica se mantiene en pie. La manipulación átomo por átomo (o molécula por molécula) es plausible por el simple hecho de que nosotros somos construidos por máquinas moleculares auto-replicantes.

Tal como el caso de Leonardo da Vinci que se adelantó a su tiempo casi 5 siglos y fue el primero en señalar que era posible volar basado en la simple observación de que existían animales voladores, la idea Drexleriana de que es posible construir máquinas moleculares auto-replicantes ensambladoras de nanomateriales con capacidades fantásticas es posible simplemente por lo que hemos mencionado antes, la existencia de la vida misma lo prueba. Al final de cuentas la diferencia entre la materia viva y la inanimada es un simple arreglo complejo de átomos y moléculas.

La Leyenda de Drexler

Dicen que los héroes de las leyendas pasan por varias etapas tales como revelación, caída y redención. Drexler ha pasado por las primeras dos etapas. Nos ha traído una visión única sobre una tecnología que es capaz de revolucionar nuestro mundo y por eso ha sido atacado ferozmente, ridiculizado y exiliado (dejó el prestigioso instituto que el creó y lideraba).

¿Redención?, Drexler ha modificado algunas de sus ideas iniciales y las ha actualizado pero si es redimido y consagrado solo el tiempo lo dirá. Esto depende de la demostración de que sus ideas estaban, al menos parcialmente, en lo correcto. Independientemente de todo, Drexler será considerado el padre fundador de la nanotecnología y el gurú de muchos de los que nos dedicamos a la Bio- y Nanotecnología.


Primero te ignoran.
Después se ríen de ti.
Después te atacan.
Al final tu ganas.

Eric Drexler citando a Gandhi, en uno de sus últimos discursos en el Instituto Foresight.

Algunos links útiles:

- El blog personal de Eric Drexler con toneladas de información útil: Metamodern.
- El último libro de Eric Drexler: Radical Abundance: How a revolution in Nanotechnology Will Change Civilization.
- Frases de Eric Drexler sobre la Nanotecnología aquí.