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Ciencia & tecnología

De la biotecnología a la bioindustria

El doctor Alberto Diaz es director del Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial del Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Y como lo recuerda en la introducción de esta nota, en las ediciones de junio y julio de 1983 nuestra revista publicó un trabajo de su autoria -junto con el doctor Jorge Zorzópulos- que aún hoy es material de consulta sobre la evolución de la biología de base y su relación con la actividad productiva.

ImagenesCuadro de clasificación de las biotecnologíasAlberto DíazCuadro de principales datos de la biotecnología industrial
Corrió mucha agua, hasta granizo, desde aquellas primarias notas sobre biotecnología, que los directores de Informe Industrial publicaron hace 26 años: por suerte tanto la biotecnología como la revista siguieron creciendo.

“Las biotecnologías utilizan funciones biológicas como herramientas para crear propiedades, caracteres, actividades que no existen en la naturaleza. La noción de ingeniería genética toma todo su sentido en la mirada de los ingenieros: lo vivo no es sólo materia prima o alimento, sino que se transforma en factor de producción, de transformación industrial, de caracterización analítica” (“Répenser les biotechnologies” - D. Thomas et André - Ives Portnoff - Futuribles perspectives - 2007 , pagina 9(*).

Agregan los autores que “... la importancia estratégica de las soluciones propuestas por la biotecnología está relacionada a su re-encuentro histórico con tres grandes preocupaciones de la humanidad”: a) reservas de materias primas y energía a partir de la biomasa; b) procedimientos industriales (biocatálisis) que reducen el consumo de energía, y c) mayor cuidado del medio ambiente (materiales biodegradables).

Este es el marco que nos permite ir “repensando” la biotecnología en la Argentina con la mirada desde la producción industrial y las necesidades de crecimiento social y económico del país.

Breve panorama de la Biotecnología Internacional

La biotecnología sigue siendo considerada como tecnología prioritaria en los países industrializados para mantener sus desarrollos económicos, su competitividad, a través de los avances constantes que realiza y por sus aplicaciones en todas las ramas productivas.

Internacionalmente este sector se ha modelado a través de redes tecnológicas e industriales: las empresas de biotecnología y los laboratorios de investigación públicos ocupan un lugar significativo en la generación de nuevos conocimientos, nuevas moléculas. La cooperación aparece como una estrategia, para orientar y participar en los procesos de innovación y comercialización y, también, dada la especificidad de las tecnologías que se incorporan, surgen constantemente nuevas empresas relacionadas a las nuevas tecnologías: bioinformática;nutrigenómica; genómica; proteómica; células madres; diagnósticos genéticos (microarrays), etcétera.

Nos estamos refiriendo, en general, a la “biotecnología moderna”, entendida como aquella que usa procesos celulares, moleculares, basados en el dominio de la información genética para la producción de bienes y servicios, basada fundamentalmente en la utilización de la tecnología de ADN recombinante.

Los analistas del sector clasifican a las biotecnologías con colores -roja, verde, blanca y azul-, para su mejor identificación (ver Tabla 1), y se comienza a hablar de biotecnologías “negras”, aplicadas al petróleo y derivados y “grises”, a la combinación de éstas con las Tecnologías de Información y Comunicación (TICs).

Varios indicadores (ver tabla 2) permiten comprobar el estado de la economía de la biotecnología internacional, confirmando su constante crecimiento, a pesar de la crisis financiera global. China e India han aparecido como fuertes competidores en el mercado mundial y Cuba tiene una fuerte presencia en el mercado de la salud.

La Tabla 2 muestra también que no existe un gran número de empresas especializadas y también, algo muy conocido, la gran ventaja de los Estados Unidos en este campo. Sus empresas y sus productos son los principales en el mundo, sobre todo en el dominio tecnológico y muy especialmente en el sector de la salud humana.

Sin lugar a dudas la aplicación de la biotecnología en la medicina humana es el campo más destacado de esta tecnología, como se puede comprobar a través de los productos aparecidos en el mercado internacional. Ellos son: a) biofarmacéuticos (insulina humana, eritropoyetina, anticuerpos monoclonales), que comprendían cerca del 15 % del valor del mercado mundial de los medicamentos en 2005 (se calcula que será del 25% en el 2010); b) vacunas recombinantes: que comprenden el 17 % del mercado total de vacunas en el mismo año en la Unión Europea(UE) y c) diagnósticos in vitro (DIV), sobre todo los inmunoensayos y pruebas basadas en ácidos nucleicos, que comprenden un 30% del mercado europeo.

Conocida es también, sobre todo en la Argentina, los avances en la agricultura a través de las denominadas “semillas transgénicas”; en la actualidad son semillas resistentes a herbicidas y / o a insectos como en soja, algodón, maíz, que han jugado un rol esencial en el crecimiento de la producción del sector agrícola en nuestro país, con algunos de los problemas que provocan todas las nuevas tecnologías, como los que hemos vivido el año pasado, si los usos no son orientadas y controladas social y económicamente. Nuevas semillas, con nuevas características nutritivas para beneficiar directamente a los consumidores (su salud y nutrición) están muy avanzadas en el “pipe line” de las empresas y en los organismos de regulación. También plantas para producir proteínas para salud humana o para alimentación, mientras la aplicación en vegetales se extiende a la floricultura y a la fruto-horticultura.

Son varios los sectores donde la biotecnología “blanca” ya es una realidad.

Industria química (especialmente la química fina y de nuevos materiales, plásticos biodegradables). Medio ambiente: biorremediación y biodetección; energía: bioetanol y biodiesel. Industria de la alimentación: alimentos funcionales, nutrigenómica. Industria petrolera. Celulosa y papel: degradación futura de la lignina a través de enzimas. Industria textil. Veterinaria.

Minería: biolixiviación.

Bioprocesos

La poca disponibilidad de plantas industriales (facilities) para “bio – desarrollos” amenaza con lentificar los nuevos procesos y producciones de proteínas recombinantes para uso industrial, uso terapéutico en especial, en todo el mundo. Esta preocupación es, primero, sobre la capacidad física, pero también lo es sobre las capacidades de los biotecnólogos y bioingenieros que podrían llevar a generar fuertes pérdidas en el sector biofarmacéutico. Sin embargo, el déficit no es sólo en este rubro. Este problema se presenta en todos los sectores involucrados en la biotecnología: medio ambiente, alimentos, química, materiales, etcétera. El alto costo de hacer un desarrollo en escala (como cepas de lactobacilos, levaduras para vinos, enzimas recombinantes, u otros) puede llegar a impedir que una empresa -sobre todo si es una PyME- encare nuevos productos o nuevas tecnologías.

Se calcula que en 2011 el mercado biofarmacéutico será de 114 mil millones de dólares, es decir, un 15/16 % del mercado farmacéutico mundial. De acuerdo con estas previsiones de crecimiento del mercado, será necesario cuadruplicar las capacidades actuales de producción en células de mamíferos y algo menos para la producción usando microorganismos.

La capacidad de desarrollo y producción biológica en el mundo está focalizada casi exclusivamente en los países desarrollados, inclusive no en todos. En los últimos años los países de la UE (Francia, Inglaterra) y de Asia (Corea, Singapur)han comenzado a implementar políticas para la instalación de plantas de producción de biológicos, especialmente para biofármacos y vacunas.

En los países del Sur, Cuba y Brasil cuentan con capacidad de producción de biológicos a nivel de instituciones oficiales para salud humana, y ahora se ha agregado Costa Rica a través de un proyecto con la UE con la creación del CENIBiot, dedicado al sector agroindustrial.

Biotecnologia Industrial desde el INTI

Hace unos seis años, el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) realizó un estudio que permitió detectar la carencia en el país de plantas de desarrollo en bioprocesos, es decir aquellas que permitan pasar de los resultados de laboratorio a un nivel mayor, para luego llegar a la gran producción industrial, cubriendo una necesidad para nuestras empresas y el sector académico nacional. Es así que formó primero un Programa de Biotecnología que llevó, luego de cinco años, a concretar el Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial, ampliando así las responsabilidades que ha asumido el organismo como representante del Estado para la industria y la sociedad en general.

En esta primera etapa, el INTI se centra específicamente en el desarrollo de la Biotecnología Industrial que se define como la capacidad de producir un bien o procesos de interés industrial mediante enzimas o microorganismos.

La Biotecnología Industrial incluye la Tecnología de Fermentación (cultivos celulares)y la de Purificación de Macromoléculas como etapas productivas, sumada a la parte analítica y de control de calidad. En tal dirección, esta nueva área del INTI tiene como herramienta central la Planta de Bioprocesos de manera de dominar tecnologíasmoleculares y de procesos. La misma está diseñada con el objetivo de poder trabajar con un amplio rango de microorganismos y procesos para diferentes aplicaciones que van desde la industria farmacéutica a la de cuidado del medio ambiente, de inoculantes biológicos a materiales biodegradables. Para ello cuenta con una superficie cubierta de aproximadamente 350 metros cuadrados, más una superficie similar de servicios, equipada con un sistema de presión diferencial con filtros de aire absolutos, que permiten mantener protegido tanto el ambiente (al operador) como los productos que allí se desarrollan. La inversión en la planta, tanto en lo edilicio como en los equipos, fue de unos 7 millones de pesos, que fueron financiados porINTI y, en un 30% aproximadamente, por un crédito del FONTAR. Como en todo proyecto, la base del Centro es el recurso humano con alta formación y elevada experiencia de trabajo en el sector industrial.

Un hecho a destacar es que el Centro se creó con 20 socios fundadores, en sus dos categorías de socios adherentes y promotores, y dentro de estos ocho empresas hicieron un aporte especial por única vez. Dos socios son organismos académicos, (CONICET y ANLIS – Malbrán) y los 18 restantes son empresas, la mayoría dedicadas a la salud humana, pero hay industrias químicas, de alimentos, bioinsecticidas e inoculantes, cámaras empresariales y proveedores.

Algunos de los proyectos que actualmente están en desarrollo son: escalado productivo de bioinsecticidas altamente específicos (insecticidas biológicos) para empresa nacional; desarrollo de enzimas (elaboradas por las técnicas de ADN recombinante) destinadas a la industria de la alimentación, limpieza y textil, entre otras. También,y a través de un convenio con el CONICET, se trabaja con un grupo de investigación para escalar dos proteínas recombinantes allí desarrolladas, que tienen potenciales aplicaciones terapéuticas en salud humana.

Por otra parte, y teniendo en cuenta la carencia de la formación de post-grado de tecnólogos en el sector biológico (“bioingenieros”), se comenzó a dictar, con la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA, un curso anual de formación en Biotecnología Industrial, en el convencimiento que este recurso humano será necesario para nuestras empresas y las futuras empresas innovadoras de biotecnología que van a incorporar el conocimiento que se genere a nivel nacional.

Desde el Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial, a través de su Planta de Bioprocesos, el INTI apunta a la realización de desarrollos productivos tomando en consideración aspectos técnicos, económicos, legales y regulatorios, para luego llevar a cabo su transferencia a empresas y organismos del Estado.

(*) Será editado próximamente en castellano.


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