¿Mortales o inmortales? ¿Hombres y/o robots?

El libro “La Convergencia de las Tecnologías Exponenciales & la Singularidad Tecnológica” constituye un intento para ubicar en tiempo y espacio las respuestas que brindan las tecnologías convergentes, NBIC (Nano-Bio-Info y Cognotecnología), a las problemáticas socioeconómicas actuales. Tecnologías con crecimiento exponencial para cubrir las demandas de un planeta que aumentó su población en 5000 millones de habitantes en los últimos 67 años. 

La comprensión del mundo que vivimos, desde la óptica de las NBIC, nos conduce inexorablemente a extrapolar el camino hacia el futuro a partir de las tecnologías que lo están conformando y no de una predicción basada sólo en la imaginación.

“La Convergencia de las Tecnologías Exponenciales & la Singularidad Tecnológica” se constituye en una rara avis al ensayar una respuesta sin ambigüedad a dos de las preguntas más inquietantes del siglo XXI: ¿mortales o inmortales?, ¿hombres y/o robots?.

Tematika / libros

Una visión del futuro desde la Biotecnología.

Conferencia dictada el 20 de junio del 2015 con motivo de la presentación del Colegio de Biotecnólogos de Tucumán.

Biotecnología y salud pública.

En el año 2000 culminó en Montreal una serie de reuniones internacionales que dieron origen al Protocolo de Cartagena sobre la seguridad de la biotecnología. El objetivo del protocolo “es contribuir a garantizar un nivel adecuado de protección en la esfera de la transferencia, manipulación y utilización seguras de los organismos vivos modificados resultantes de la biotecnología moderna que puedan tener efectos adversos para la conservación y la utilización sostenible de la diversidad biológica, teniendo también en cuenta los riesgos para la salud humana, y centrándose concretamente en los movimientos transfronterizos”. El tratado también aclara que los firmantes “tomarán las medidas legislativas, administrativas y de otro tipo necesarias y convenientes para cumplir sus obligaciones dimanantes del presente Protocolo”. Hasta el presente más de 150 países se han adherido al protocolo, 28 de América Latina. En Argentina, el proyecto comenzó a funcionar en agosto de 2002 y tiene como objetivo principal realizar una revisión del Marco Nacional de Bioseguridad a fin de que se puedan satisfacer los requerimientos del Protocolo de Cartagena y la identificación de las capacidades y carencias nacionales para adecuarse al Protocolo de Cartagena la Agencia Ejecutora del Proyecto es la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos, dentro de la cual funciona la Coordinación Nacional. Es obvio que la modificación genética de organismos vivos constituye un aspecto central e inherente a la formación y capacidades adquiridas por los biotecnólogos y a los beneficios y riesgos potenciales de la transgénesis para la salud humana. También podríamos destacar entre sus actividades específicas vinculadas con la salud a la secuenciación y manipulación-modificación de genomas, el diagnóstico y tratamiento genético de enfermedades, el desarrollo y producción de anticuerpos monoclonales, el desarrollo y producción de vacunas de ADN, la implementación de terapias génicas y celulares… Los biotecnólogos manipulan bacterias, virus, hongos, cultivos celulares, células madres embrionarias, embriones… Por lo expuesto resulta, por lo menos curioso, que el Ministerio de Salud de la Argentina no incluya a los Licenciados en Biotecnología en la Resolución 404/2008 entre los profesionales matriculables vinculados al “arte de curar” o que realicen actividades de colaboración en tal sentido. Máxime cuando en el Artículo 5 de la resolución figuran bioquímicos, farmacéuticos, nutricionistas y profesionales de análisis clínicos…Es decir que no existe control desde el Ministerio de Salud sobre cuantos biotecnológos hay en el país, que están haciendo y como están haciendo esa utilización de los seres vivos o partes de seres vivos para dar soluciones a nuestras necesidades en la salud, la alimentación, la energía y el medio ambiente (definición de biotecnología). Dios nos ampare.

Alimentos “naturales” más transgénicos que los “cultivos alimentarios transgénicos”.

Agrobacterium rhizogenes y  Agrobacterium tumefaciens son bacterias patógenas de plantas capaces de transferir fragmentos de ADN de sus genes funcionales al genoma de una planta huésped. Este mecanismo natural ha sido adaptado por los biotecnólogos para desarrollar los cultivos transgénicos presentes en la actualidad en más del 10% de las tierras cultivables del mundo. En el artículo “The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop” publicado por investigadores del Department of Molecular Biotechnology, Ghent University, Belgium; del International Potato Center, Lima, Perú; del Beijing Key Laboratory of Crop Genetic Improvement/Laboratory of Crop Heterosis and Utilization, Ministry of Education, China Agricultural University, Beijing, China, y del Plant Genetic Resources Unit, US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Griffin, de EEUU; estudiaron 291 variantes de la batata cultivada. Todas contienen una o más secuencias de ADN transferencia (T-ADN). Estas secuencias, visibles al expresarse un clon de la patata dulce cultivada "Huachano"  fueron analizadas en detalle probándose  su origen en  infecciones por Agrobacterium producidas en momentos evolutivos. Uno de los T-ADN está presente en todos los clones de la batata dulce cultivada, pero no en parientes silvestres estrechamente relacionados del cultivo; esto sugiere que el T-DNA proporcionó un rasgo o rasgos seleccionados durante la domesticación. El hallazgo pone de relieve la importancia de las interacciones planta-microorganismo y, dado que este cultivo se ingiere desde hace milenios, puede cambiar el paradigma tendiente a valorar el estado "natural" con transgénesis al azar en detrimento de los "cultivos alimentarios transgénicos" con transgénesis específica y controlada.

Lectura complementaria:

The genome of cultivated...

Biotechpeace Network necesita 100.000 líderes para cambiar el mundo con el Plan B.

Biotechpeace Network necesita 100.000 líderes para cambiar el mundo con el Plan B (Bioeconomía, Biotecnología y Biofábrica ecológica-transgénica).

Necesitamos líderes voluntarios en cada país, provincia, ciudad,  pueblo, institución y empresa. Es tu oportunidad de ayudar a mejorar la vida en la tierra.

biotechpeace.blogspot.com.ar

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Un planeta a la deriva.

En el comienzo del 2014 los augurios de graves efectos por el cambio climático dejan de ser pronósticos y pasan a ser realidad.

Mientras en el hemisferio sur, América Latina experimenta un calentamiento sofocante con países como la Argentina sacudidos por la gran ola de calor y  Australia con incendios forestales de gran envergadura debido a la sequía y los vientos; en el hemisferio norte, el medio oeste de EE.UU. se encuentra congelado con fuertes nevadas y record de bajas temperaturas, y con grandes inundaciones en Gran Bretaña, parte de Francia y España.

Tiene su lógica si consideramos que los 1000 millones de vehículos existentes consumen por día 95 millones de barriles de petróleo. Dicho de otro modo, algo que estaba enterrado y no producía ningún efecto, se transforma en dióxido de carbono a una velocidad de consumo de 95 millones de barriles por día. A esta cifra hay que agregar el dióxido de carbono proveniente del consumo de combustible fósil por las empresas, el generado para producir  energía eléctrica, el de la combustión del gas domiciliario,… Lo citado es sólo en una parte, podríamos agregar la problemática originada por el metano (mucho más perjudicial que el dióxido de carbono)  generado por los millones de ganado bovino existente (flatulencia y eructos) o el disuelto en los hielos continentales  que se libera debido al creciente  descongelamiento. La economía mundial basada en una utilización depredatoria sin precedentes de recursos naturales, imposibles de reponer en el tiempo que se consumen, también está a la deriva conduciendo a crisis económicas crecientes en  casi todos los  países originando  violencia latente en las sociedades.

Hay una solución única: debemos generar una cantidad inmensa de recursos naturales en tiempo y forma para los 7000 millones de habitantes del planeta, reemplazar la utilización de combustibles fósiles  y producir en forma ecológica con residuo cero. ¿Se puede?

Necesitamos avanzar sobre una bioeconomía que priorice la generación de recursos naturales renovables por sobre los ciclos ficticios de producción y consumo de la economía actual sin sustento en bienes genuinos. Una bioeconomía que utilice a la biotecnología con sus 65 millones de genes y la ingeniería genética para producir combustibles, alimentos, cuidar el medio ambiente y disminuir los costos del cuidado de la salud. Una sociedad sostenible  debe avanzar hacia la producción en biofábricas, fábricas celulares fotosintéticas, alimentadas por la energía solar  y dióxido de carbono y catalizadas por enzimas. Biofábricas para producir alimentos, medicamentos, bicombustibles y para cuidar el medio ambiente produciendo con residuo cero.

La trilogía conducente a un planeta sustentable está integrada por la bioeconomía, con su biotecnociencia generadora de recursos naturales,  la biotecnología, y su motor productivo la biofábrica ecológica. El medioambiente y la economía del planeta están a la deriva, no existe un plan A, sólo nos queda avanzar rápidamente a un  Plan B, B de Bioeconomía, B de Biotecnología y B de Biofábrica ecológica.

El agotamiento de los recursos naturales del planeta conduce a la biodependencia.

La GFN (Global Footprint Network) y la New Economics Fundation (NEF) anualmente hacen el cálculo de la velocidad con que los humanos consumen los recursos generados en el planeta. Según lo informado, el 22 de agosto de 2012 el mundo agotó los recursos naturales producidos en la tierra durante el año. En apenas ocho meses los seres humanos hemos acabado con todos los recursos que el planeta puede proveer de forma sostenible. El resto del año se vivió a crédito de las futuras generaciones sobreexplotando los recursos naturales, acumulando exceso de carbono en la atmósfera y con la imposibilidad de procesar toda la basura generada. El "día del agotamiento" (Global Overshoot Day) se alcanzó 36 días antes con relación al año 2011. ¿Existe alguna solución?... Sólo la bioeconomía es viable, una economía basada en la biotecnología que utiliza materias primas renovables y su acervo de 65 millones de genes para generar energía, hacer más y mejores alimentos, producir con residuo cero para cuidar el medio ambiente y disminuir los gastos en salud, generando a su vez ingresos y trabajo en forma sustentable. Únicamente las "3 b" nos permitirán llegar a un nuevo tipo de equilibrio para hacer posible la vida en la tierra: bioeconomía, biotecnología y biofábrica transgénica.

De la red neuronal a Genentech y Rockefeller.

El Dr Marc Tessier-Lavigne ingresó como Jefe de Investigación en el año 2003 a Genentech. En otros Post del Foro comentamos que Roche pagó en el 2009 aproximadamente 46.700 millones de dólares por el control total de Genentech. La novedad es que el Dr Marc Tessier-Lavigne deja en el 2011 la empresa para ingresar al Instituto de Investigación Biomédica de la Universidad Rockefeller.

¿Qué antecedentes del Dr Marc Tessier-Lavigne le brindaron la posibilidad de ser requerido por empresas-instituciones de tal envergadura? En el año 2001 publica dos trabajos, conjuntamente con la Dra Elke Stein en la revista Science, producto de sus investigaciones en la University of California sobre la autoregulación del mecanismo de crecimiento de la red neuronal. Las neuronas forman conexiones nerviosas uniéndose en redes al extender axones como si fueran cables que se dirigen a regiones específicas del sistema nervioso. La trayectoria de los axones hacia una neurona determinada es dirigida por los conos de crecimiento presentes en la extremidad del axón, los que reciben señales sobre la mejor trayectoria a seguir de sustancias químicas atrayentes y repulsivas que son secretadas por las células del sistema nervioso. Elke Stein y Marc Tessier-Lavigne identificaron una proteína atrayente clave llamada Netrina-1. Esta ejerce su influencia sobre los conos de crecimiento conectándolos a un receptor llamado DCC que se encuentra en la membrana celular. En forma opuesta, una proteína repelente denominada Slit, hace que los axones se alejen de un sitio al conectarse a un receptor llamado Robo. El asombroso descubrimiento de ambos confirma que la activación del receptor Robo, mediada por la proteina Slit, hace que Robo se una directamente al receptor DCC para “silenciar” la sensibilidad del receptor a Netrina-1 evitando la unión. De esa forma las células nerviosas en crecimiento evitan ser desviadas desactivando su sensibilidad a la proteína atrayente. Esta puede ser una estrategia básica a lo largo del sistema nervioso central para evitar las consecuencias desastrosas de errores en el direccionamiento del axón en la configuración de la red neuronal.

El valor de sus aportes a la ciencia cognitiva tales como el “cableado del cerebro” durante el desarrollo embrionario, la regeneración axonal y la neurodegeneración, le permitieron al Dr Marc Tessier-Lavigne un rápido reconocimiento tanto en el ámbito de la investigación como el de la industria. Tal vez los aportes a las NBIC (tecnologías de convergencia: nanotecnología, biotecnología, informática y cognotecnología) de Elke Stein y Marc Tessier-Lavigne hayan comenzado una red conducente al Premio Nobel.

Invertir en biotecnología en el siglo XXI. Samsung, Novartis, Mitsubishi, Toyota,…

En el año 2012 nace Samsung Biologics constituida en un 90% por empresas del grupo y un 10% por Quintiles Transnational. Samsung Biologics invirtió 30 millones de dólares en la construcción de una planta para la producción de multiproductos en la zona de libre comercio de Songdo, Corea del Sur. La instalación fabricará biofármacos por convenio. Paralelamente forma un joint venture con Biogen Idec: Samsung Bioepis para investigar, desarrollar, fabricar y comercializar productos biotecnológicos biosimilares, aprovechando el vencimiento de una cantidad importante de patentes.
Para Novartis la producción biotecnológica es un segmento en fuerte expansión en la empresa, prueba de ello lo constituye el anunció realizado hace unos días sobre la construcción de una nueva planta de producción biotecnológica de última generación en Singapur con una inversión valorada en más de 500 millones de dólares. La nueva planta se centrará en la elaboración de medicamentos producidos mediante tecnología de cultivo celular. La decisión de inversión subraya la estrategia a largo plazo de Novartis de establecer una red mundial de producción en centros de excelencia biotecnológica.

En la apertura (en noviembre) de BioMalaysia 2012, la empresa Mitsubishi Corp anunció la firma de un acuerdo de colaboración en investigación con el Consejo de Biodiversidad de Sarawak, en Kuala Lumpur, Malasia, para explorar el estado de la biodiversidad de algas como una fuente potencial de energía renovable. Durante los próximos dos años, invertirá unos 720.000 dólares para financiar investigaciones con el objetivo de identificar las características biológicas útiles microalgas como la biomasa o materia prima para elaborar biocombustibles y co-productos como alimentos y suplementos para la salud. Toyota Motor Corporation (TMC) en un acto en su centro el Toyota Biotechnology and Afforestation Laboratory (Aichi, Japón), presentó sus avances-adelantos en biotecnología y sustentabilidad urbana. Las innovaciones incluyen el desarrollo de un tipo de levadura que incrementa el rendimiento en la producción de etanol celulósico, permitiendo aumentar la eficiencia del etanol a un nivel máximo y el desarrollo de estacionamientos y paredes inteligentes para controlar la temperatura de las ciudades

Cada vez más e importantes empresas invierten estratégicamente en biotecnología para investigar, producir y cuidar el medio ambiente. Una incipiente característica del siglo XXI.

Lectura Complemerntaria:
Crece el Nasdaq Biotechnology Index

La biotecnología podrá con el hambre del mundo.

Aproximadamente 925 millones de personas en el mundo no comen lo suficiente para vivir saludables (FAO, 2012). Una de cada siete personas en la tierra se acuesta a dormir todas las noches con hambre. El hambre encabeza la lista de los 10 principales riesgos para la salud. Cada año muere más gente por el hambre que por otras causas como el SIDA, la malaria y la tuberculosis.Un tercio de las muertes en niños menores de cinco años en países en desarrollo están relacionadas con la desnutrición…

Dos corrientes de opinión pretenden establecer las causas del hambre en el mundo. Una la atribuye a la falta de producción de la cantidad necesaria de alimentos. La otra sugiere que sobra capacidad para producir alimentos, el problema radica en la falta de los recursos económicos necesarios para su compra por parte de los necesitados.

Curiosamente la biotecnología puede dar respuesta a las dos problemáticas señaladas. Su capacidad para producir más alimentos está ampliamente demostrada. A la revolución productiva de los transgénicos, le podemos agregar la posibilidad producir carne en birreactores en cualquier lugar del planeta o la de aprovechar al máximo la biotecnología de microalgas. A modo de ejemplo, la microalga spirulina (contiene un 70% de proteínas, calcio, fósforo y vitaminas) constituye un alimento anti-desnutricional completo, cultivable en piletones, sobre tierras no aptas para cultivo. Solo tres gramos de spirulina por día pueden evitar la desnutrición en un niño…

En cuanto a la segunda problemática planteada ¿qué puede hacer la biotecnología para generar los recursos económicos necesarios para alimentar a los hambrientos?

Los primeros equipos para la secuenciación de los genomas en unas pocas horas y a un costo accesible (entre 100 y 1000 dólares) ya se están comercializando con fecha de entrega en el 2013, constituyendo un punto de partida y de inflexión en el conocimiento del genoma de 7000 millones de seres humanos y por ende en el inicio de la era de una medicina personalizada genético-molecular. Basta decir que unas 6000 enfermedades conocidas son producto de un único gen dañado. Estamos hablando ni más ni menos de un diagnóstico a nivel genético-molecular, terapias a nivel molecular y en disminuir en forma drástica los gastos en la salud mundial producto de tratamientos prolongados y costosos de enfermedades crónicas terminales. Esto permitirá una drástica disminución en los gastos destinados a la salud mundial y un volumen de recursos económicos liberados suficientemente importantes para ser utilizados por los estados en la generación-provisión de alimentos para los millones de habitantes de la tierra sin capacidad de adquirir alimento alguno.

Con la firme convicción de todos nosotros, la biotecnología podrá con el hambre del mundo.

El primer café biotecnológico.

A principios de 1973, Stanley N. Cohen y Annie C.Y. Chang de la Universidad de Stanford y Herbert W. Boyer y Robert H. Helling de la Universidad de San Francisco realizaron el primer experimento de ingeniería genética utilizando una técnica conocida como ADN recombinante. Insertaron en bacterias, plásmidos conteniendo genes resistentes a los antibióticos tetraciclina y kanamicina. Luego, sometieron a las bacterias en placas de cultivo a la acción de los antibióticos. Como era de esperar, la mayoría murieron. Sólo sobrevivieron aquellas modificadas mediante ingeniería genética para resistir a los antibióticos. Había nacido la biotecnología moderna.

Resulta menos conocido el hecho que un año antes, en noviembre de 1972, durante un receso de un congreso científico sobre plásmidos en Hawai, Boyer y Cohen fueron una cafetería en la playa y mientras tomaban café intercambiaron opiniones, acordaron integrar sus respectivos descubrimientos y trabajar juntos para "cortar y pegar" secuencias de ADN, de modo de poder transferir el material genético responsable de ciertas propiedades deseables conducente a la obtención de un “producto a medida”.

Es así como al año siguiente, de lo proyectado en el primer Café Biotecnológico de la historia, nace la ingeniería genética, el punto de inflexión conducente al nacimiento de la biotecnología moderna.

Alberto L. D'Andrea

Biotecnología para combatir las arrugas

A los 20 años la piel se regenera cada dos o tres semanas. A medida que aumentamos de edad la regeneración de la piel se produce cada 8 a 9 semanas, esto conjuntamente con el hecho de que la vascularización de la piel disminuye con el tiempo confluye en la aparición de arrugas y flacidez.

El 1986 se le otorga el Premio Nobel al Dr. Stanley Cohen por sus trabajos de investigación iniciados 20 años antes conducentes al descubrimiento del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGF). Este factor acelera el ritmo de regeneración de las células epidérmicas.

El EGF se produce en el organismo pero su producción se reduce con el aumento de edad. Gracias a la ingeniería genética hoy el factor se puede obtener incluyendo el gen específico en el genoma de una bacteria mediante la técnica denominada de ADN recombinante (rEGF). Luego se pueden fabricar con el Factor distintas cremas para el tratamiento de las arrugas.

El científico Dr. Creg Brown obtuvo la primera patente cosmética relacionada con el polipéptido EGF en 1989. El demostró que un tratamiento entre 4 y 6 semanas podía eliminar las arrugas. También realizó investigaciones complementarias y descubrió más factores para la preparación de cremas y lápiz de labio. En total hoy utiliza cuatro:

EGF (factor de crecimiento epidérmico): acelera el ritmo de regeneración de las células epidérmicas.

IGF (factor de crecimiento insulínico): fortalece el colágeno subyacente para espesar la dermis, previene la flacidez y las líneas finas.

KGF (factor de crecimiento de queratinocitos): aumenta el volumen facial, rellena las arrugas al levantar el hundimiento. Logra acelerar 8 veces! la rotación de las células de la piel.

MPI (inhibidor de la metaloproteinasa): retarda los signos del envejecimiento mediante la inhibición de la pérdida de la elasticidad natural de la piel y de los niveles de colágeno.

El científico Dr. Creg Brown creó su propia marca de cosméticos “Ré Vive” y ofrece una variada combinación de los factores EGF, IGF, KGK y MPI, fundamentalmente en cremas cuyo costo oscila entre 150 a 400 dólares.

(http://www.reviveskincare.com/store/home.jsp).

En la actualidad, a nivel internacional, existen varias empresas productoras de “cremas biotecnológicas para combatir las arrugas” centradas en la utilización del rEGF como principio activo.

La revolución biotecnológica llegó hasta las arrugas.
Alberto L. D'Andrea

La biotecnología en el cerebro de un robot

Un equipo de trabajo multidisciplinario de la Universidad de Reading (Reino Unido), presentó un robot con un sistema extraordinario de control. El sistema no utiliza un clásico microchip. Está formado por un pequeño recipiente conteniendo un caldo color rosa de nutrientes y antibióticos en el cual unas 300.000 neuronas de rata se autointerconectan. A su vez la red de neuronas se comunica enviando señales eléctricas a 80 electrodos (multi electrode array-MEA) ubicados en la base del recipiente.

Cuando el robot se acerca a un objeto sensores estimulan las neuronas del cerebro a través de los electrodos, en respuesta el cerebro genera pulsos eléctricos que mueven las ruedas del robot y le permiten girar a derecha e izquierda esquivando obstáculos.

El objetivo central de esta primera etapa es analizar como las neuronas se autoorganizan y como almacenan información específica en el cerebro. Esto es central para una mejor comprensión de enfermedades como Alzheimer, Parkinson´s, infarto y daño cerebral.

Para crear el “cerebro” se remueve la corteza neuronal del feto de una rata, con enzimas se separan las neuronas una de otra, luego se las deposita una capa delgada sobre el pequeño recipiente conteniendo los nutrientes necesarios para su crecimiento y las terminales de los 80 electrodos. Después de aproximadamente 5 días de cultivo celular las neuronas se convierten en una malla densa de axones y dendritas comenzando a detectarse actividad eléctrica. Todo un cerebro biotecnológico.

La investigación realizada en la Universidad de Reading no es la única en tal sentido en la actualidad. Existen equipos de trabajo con enfoques similares en otras universidades implementando proyectos sobre cultivo celular de material del cerebro para interconectarlo a simuladores y robots.

La trascendencia de estas investigaciones resulta evidente en un contexto donde células de piel pueden reprogramarse para su conversión en células cuasi madre y estas en células neuronales. El reemplazo de la red informatizada por una red “cerebro” neuronal constituye un nuevo avance en la ciencia cognitiva y la cognotecnología. Tal vez la más compleja y por ende la última en desarrollo entre las tecnologías de convergencia denominadas NBIC (siglas de: nanotecnología, biotecnología, informática y cognotecnología).

La temática es fascinante y despierta nuestra imaginación sobre el futuro mediato. Por lo pronto la biotecnología ya llegó al cerebro de un robot.
Alberto L. D'Andrea