Tratar la depresión con la serotonina obtenida de restos alimentarios: Navarra, en la élite de la biología sintética

La innovación y la disrupción no siempre llegan de la mano de la tecnología. En ocasiones, los avances que nos hacen la vida más fácil emergen desde la investigación, desde la ciencia. Desde disciplinas aparentemente tan inexplicables como la que nos ocupa: la biología sintética.

Habría que empezar definiendo qué es la biología sintética pero incluso el propio programa para el medio ambiente de la ONU reconoce, en un artículo publicado para reflexionar sobre las ventajas e inconvenientes de esta rama científica, que no existe una definición aceptada internacionalmente.

Y es que, si en un primer momento, podíamos hablar de una disciplina consistente en la manipulación de microbios para producir químicos, hoy en día, como reconoce la ONU, "este tipo de utilidades van más allá". Un ejemplo sería usar la biología sintética para "liberar organismos genéticamente modificados en el medio ambiente con el fin de alterar permanentemente poblaciones completas de especies para erradicar vectores de enfermedades, eliminar especies invasoras, y ayudar a plantas y animales amenazados a aumentar su resiliencia".

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Lo que es evidente es que este campo ofrece muchísimas posibilidades, hasta tal punto que incluso a nivel mundial existe un concurso impulsado por el MIT (Massachusetts Institute of Technology) para valorar las mejores soluciones.

El objetivo del certamen es acercar la biología sintética a la sociedad y mostrar todo el potencial que esta nueva tecnología puede ofrecer, por lo que no plantea un tema concreto, sino que los participantes deben buscar soluciones innovadoras a problemas de actualidad que les preocupen.

Este año, la final va a tener acento español. Más concretamente, navarro. Un equipo de 14 estudiantes de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) participará en el mes de octubre, en París, en la final del concurso internacional de Biología Sintética iGEM (International Genetically Engineered Machine).

Hace dos años ya hubo representación navarra en la final del certamen, lo que demuestra el potencial de la región en esta rama científica.

Los estudiantes de la UPNA acudirán a Paris con un proyecto que combina dos de los grandes problemas de nuestro tiempo a nivel mundial: la salud mental y la economía circular.

La pregunta es casi obligada: ¿cómo puede la biología sintética contribuir a mejorar nuestra salud mental y, además, poner su granito de arena para proteger el medio ambiente? Estos estudiantes han encontrado la fórmula.

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El proyecto de los alumnos de la UPNA pretende utilizar subproductos de la industria alimentaria para obtener serotonina mediante el uso de bacterias modificadas genéticamente. "La serotonina es un neurotransmisor que normalmente produce nuestro propio cuerpo y cuya carencia está relacionada con muchas enfermedades psicológicas como la ansiedad o la depresión", explican los autores del proyecto.

Navarra tiene una potente industria alimentaria que, lógicamente, produce gran cantidad de desperdicio. Reutilizar este desperdicio para evitar que produzca daños en el medio ambiente forma parte de esa vertiente de economía circular que tiene el proyecto.

A partir de ahí, el laboratorio hace el resto: modificar esos desperdicios de manera que de ellos se pueda llegar a obtener serotonina, compuesto químico que podría ser derivado a la industria farmacéutica para tratar a pacientes diagnosticados de estrés o ansiedad.

Los estudiantes de la UPNA remarcan que, "además del trabajo estrictamente de laboratorio, queremos que nuestro proyecto sirva para divulgar el papel de la biología sintética en la sociedad y visibilizar la importancia de la salud mental, que se ha visto tan perjudicada en esta pandemia".

Otros ejemplos

Esta es la carta de presentación con la que la candidatura de Navarra va a acudir a la final del iGEM, el epicentro de una rama científica que año a año produce avances de todo tipo, como demuestran algunos ejemplos citados por el mencionado artículo de la ONU.

Así, la biología sintética es capaz, por ejemplo, de reescribir el código genético de determinados microorganismos para convertirlos en "pequeñas fábricas vivientes" de biocombustibles. O de "reprogramar" la levadura para obtener un medicamento contra la malaria.

La participación de los estudiantes navarros en el certamen está respaldada por la cátedra de Biología Sintética creada por la UPNA mediante un convenio con el Centro Nacional de Tecnología y Seguridad Alimentaria (CNTA). El equipo cuenta además con supervisión y apoyo de profesorado universitario y de estudiantes que ya participaron en el certamen de 2019.

El equipo de la iGEM UPNAvarra 2022 lo forman Irene Gil, Raquel Iriarte, Sergio Maraña, Adriana Martínez, María Roldán, Aroa Roncal, Susana San Ildefonso, Mario Santafé y Javier Zabalegui (estudiantes de Biotecnología); Unai Gurbindo, Mikel García y Marta López (Ciencia de Datos) y Aitor Ayape y Juliana Cuervo (Ciencias).

Junto a ellos, participan Alex Pascual, Laura Giménez y Pablo Allo (estudiantes UPNAvarra 2019); María Ancín (investigadora principal UPNAvarra 2019); Ainhoa Zulet (técnica de la Cátedra de Biología Sintética), Idoia Ariz y Estibaliz Larrainzar (investigadoras principales del equipo UPNAvarra 2022). 

Como asesores del equipo intervienen Juanjo Rubio, director de la Unidad de Innovación Social impulsada por Gobierno de Navarra, los profesores responsables de la Cátedra de Biología Sintética de la UPNA, Esther González, Rosa Murillo y Carlos López-Molina y desde CNTA, la directora de investigación, Inés Echevarría, y la responsable de nuevas aplicaciones analíticas, María José Sanz.

Orígenes del certamen

El certamen iGEM tiene su origen en un curso en el MIT, en 2003, donde el alumnado tuvo que desarrollar dispositivos biológicos. En el verano de 2004 se inició la competición, que se ha ido ampliando a equipos de todo el mundo, con diversas categorías: estudiantes de Educación Secundaria, alumnado universitario y posgrado.

La iniciativa ha conseguido expandirse hasta llegar actualmente a más de 40 países y por ello se considera el mayor concurso de biología sintética a nivel mundial. Fomenta el desarrollo de una comunidad abierta y cooperativa a través de la colaboración y una competencia amistosa entre los equipos participantes.