Pero la biología sintética debe hacerse de forma segura
A medida que se acelera la crisis climática, existe una desesperada necesidad de reducir rápidamente los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, tanto recortando las emisiones como extrayendo el carbono del aire.
La biología sintética se ha convertido en un enfoque particularmente prometedor. A pesar de su nombre, la biología sintética no consiste en crear nueva vida desde cero. Más bien, utiliza principios de ingeniería para crear nuevos componentes biológicos para microorganismos existentes, como bacterias, microbios y hongos, y mejorar su desempeño en tareas específicas.
Según una estimación reciente, la biología sintética podría reducir más carbono que el emitido por todos los automóviles fabricados hasta la fecha (hasta 30.000 millones de toneladas) mediante métodos como el aumento del rendimiento de los cultivos, la restauración de tierras agrícolas, la reducción de las emisiones de metano del ganado, la reducción de la necesidad de fertilizantes, la producción de biocombustibles y la ingeniería microbiana para almacenar más carbono. Según algunos biólogos sintéticos, esto podría ser revolucionario.
¿Pero lo será? Los esfuerzos tecnológicos para "resolver" el problema climático a menudo rozan lo improbablemente utópico. Existe el riesgo de considerar la biología sintética como una solución milagrosa para los problemas ambientales. Un enfoque más realista sugiere que la biología sintética no es una solución mágica, pero sí tiene un potencial real que vale la pena explorar más a fondo.
La ingeniería de microorganismos es una práctica controvertida. Para aprovechar al máximo estas tecnologías, los investigadores deberán garantizar que se realicen de forma segura y ética, como señala una nueva investigación de Daniele Fulvi, investigador postdoctoral de la Universidad de Western Sydney.
Imagen: La ingeniería microbiana para absorber más carbono, aumentar el rendimiento de los cultivos y restaurar antiguas tierras de cultivo resulta atractiva. Pero las soluciones de la biología sintética deben implementarse con cuidado.
¿Qué potencial tiene la biología sintética?
Los océanos, los bosques, los suelos y otros procesos naturales de la Tierra absorben más de la mitad del carbono emitido por la quema de combustibles fósiles.
La biología sintética podría hacer que estos sumideros naturales sean aún más eficaces. Algunos investigadores están explorando maneras de modificar las enzimas naturales para convertir rápidamente el dióxido de carbono en carbono en las rocas.
Quizás el ejemplo más conocido sea el uso de la fermentación de precisión para reducir las emisiones de metano de la ganadería. Dado que el metano es un gas de efecto invernadero mucho más potente que el dióxido de carbono, estas emisiones representan aproximadamente el 12 % del potencial total de calentamiento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Las levaduras bioingenierizadas podrían absorber hasta el 98 % de estas emisiones. Tras ser ingeridas por el ganado u otros rumiantes, estas levaduras bloquean la producción de metano antes de que pueda ser expulsado.
Imagen: Las herramientas de la biología sintética se pueden utilizar para desarrollar nuevas soluciones de sostenibilidad para los desafíos globales de la salud de los océanos.
La biología sintética podría incluso reducir drásticamente la cantidad de tierras agrícolas que el mundo necesita al producir alimentos de forma más eficiente. Los microbios del suelo modificados genéticamente pueden aumentar el rendimiento de los cultivos en al menos un 10-20 %, lo que significa más alimentos con menos tierra. La fermentación de precisión puede utilizarse para producir carne y leche limpias con emisiones mucho menores que la agricultura tradicional.
Si las explotaciones agrícolas producen más con menos tierra, el excedente de tierras agrícolas puede devolverse a la naturaleza. Los humedales, los bosques y los pastizales nativos pueden almacenar mucho más carbono que las tierras agrícolas, lo que contribuye a combatir el cambio climático.
La biología sintética puede utilizarse para modificar especies de microbios y algas y aumentar su capacidad natural para almacenar carbono en humedales y océanos. Este enfoque se conoce como geoingeniería natural.
Los cultivos modificados y los microbios del suelo también pueden retener mucho más carbono en las raíces de los cultivos o al aumentar la capacidad de almacenamiento del suelo. Además, pueden reducir las emisiones de metano de la materia orgánica y combatir contaminantes como la escorrentía de fertilizantes y los metales pesados.
Imagen derecha: Ingeniería biológica: Una Hoja de Ruta de Investigación para la Bioeconomía de Próxima Generación es una evaluación crítica del estado actual y el potencial de la ingeniería biológica.
Suena genial, ¿Cuál es el problema?
Como han señalado los investigadores, este enfoque requerirá una implementación a gran escala. Actualmente, se ha trabajado a mucho menor escala. Estos organismos modificados deben poder pasar de placas de Petri a biorreactores industriales y luego al medio ambiente de forma segura. Para escalar, estos enfoques deben ser económicamente viables, estar bien regulados y ser socialmente aceptables.
Es más fácil decirlo que hacerlo.
En primer lugar, la ingeniería genética conlleva un grave riesgo de consecuencias imprevistas. Si estos microbios modificados liberan de golpe el carbono almacenado durante una sequía o un incendio forestal, podría agravar el cambio climático.
Sería muy difícil controlar estos organismos si surgiera un problema después de su liberación, como por ejemplo si un microbio diseñado comenzara a superar a sus rivales o si los genes sintéticos se propagaran más allá de la especie objetivo y causaran daños no deseados a otras especies y ecosistemas. Será esencial abordar estas cuestiones directamente con una sólida gestión de riesgos y una anticipada planificación.
En segundo lugar, es probable que los enfoques de biología sintética se conviertan en productos. Para fabricar estos organismos a bajo costo y ganar cuota de mercado, las empresas biotecnológicas tendrán un incentivo para centrarse en las ganancias inmediatas. Esto podría llevar a las empresas a minimizar los riesgos reales para proteger sus márgenes de beneficio. La regulación será esencial en este caso.
En tercer lugar, algunos enfoques valiosos podrían no resultar atractivos para las empresas que buscan una rentabilidad de la inversión. En cambio, los gobiernos o las instituciones públicas podrían verse obligados a desarrollarlos para beneficiar a las plantas, los animales y los hábitats naturales, dado que la existencia humana depende de ecosistemas saludables.
¿Cuál es el camino a seguir?
Estos problemas no deberían impedir que los investigadores prueben estas tecnologías. Sin embargo, es necesario tener en cuenta estos riesgos, ya que no todos son iguales.
Un cambio climático descontrolado sería mucho peor, ya que podría provocar un colapso social, migraciones climáticas a gran escala y la extinción masiva de especies. La eliminación a gran escala del dióxido de carbono de la atmósfera es ahora esencial.
Ante riesgos catastróficos, puede ser éticamente justificable asumir el riesgo menor de consecuencias imprevistas de estos organismos.
Pero es mucho menos justificable si se aceptan estos mismos riesgos para asegurar la rentabilidad financiera de los inversores privados.
A medida que pasa el tiempo y la crisis climática se intensifica, estas tecnologías resultarán cada vez más atractivas. La biología sintética no será la solución milagrosa que muchos imaginan, y es poco probable que sea la mina de oro que muchos anhelan.
Pero la tecnología es innegablemente prometedora. Si se utiliza de forma responsable y ética, podría ayudarnos a lograr un planeta más saludable para todas las especies vivas.
La investigación se ha publicado en la revista Ethics, Policy & Environment: Using Synthetic Biology to Avert Runaway Climate Change: A Consequentialist Appraisal
