La aplicación de técnicas industriales de diseño y control de procesos a la investigación biológica es un campo aún por explotar en el área de la biotecnología, además de un sector especialmente innovador que puede traer en los años venideros grandes avances en campos como la medicina o la protección ambiental. Por ello, los perfiles versátiles de expertos como Robert Nicol, actual director de operaciones de secuenciación y desarrollo tecnológico de la Plataforma de Secuenciación Genética del Broad Institute –centro asociado a la Universidad de Harvard y al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT)- son esenciales para su desarrollo.

Tras su paso por el Instituto Whitehead, centro sin ánimo de lucro dedicado a la investigación biomédica que colabora con el MIT, Nicol se dedica ahora a la mejora de los sistemas de secuenciación de ADN mediante la aplicación de algunas de las técnicas y procesos que utilizaba cuando trabajada para la industria petroquímica en la compañía Fluor Corporation.

Aprovechando su participación en la conferencia de tecnologías emergentes EmTech Spain, organizada por Technology Review en español, Nicol ha compartido con nosotros su experiencia en el liderazgo de equipos multidisciplinares capaces de transferir desde la industria metodologías que abren nuevas vías para el futuro de la biotecnología.

TR.es: ¿En qué ámbito promete avanzar más la biotecnología?

Robert Nicol: A corto plazo, el primer impacto serán los diagnósticos de varias clases. Toda la información que se está generando a través del Proyecto Genoma Humano (PGH) y los proyectos que se han seguido de esa tecnología nos está permitiendo entender la base molecular de muchas enfermedades.

También se habla de sus posibilidades para obtener tratamientos más efectivos…

También es un campo prometedor, pero a mucho más largo plazo. Lo más importante es encontrar el mecanismo molecular por el que funciona una enfermedad. Si puedes hacer eso, inmediatamente puedes desarrollar un diagnóstico. Pero generar un tratamiento que interrumpa ese mecanismo molecular y que sea seguro es mucho más difícil. Lo que sí es altamente efectivo es combinar el diagnóstico con el desarrollo de medicamentos.

¿Cómo afecta esto al desarrollo de tratamientos personalizados?

“Tratamiento personalizado” quiere decir que tu objetivo es que el resultado sea el mejor posible para el paciente. Si eso se logra porque todos toman lo mismo, eso es bueno; si hay que hacer un tratamiento para cada persona, también es posible. Pero lo más importante es, de nuevo, entender el funcionamiento de la enfermedad. Si se logra eso, podría haber tratamientos comunes.

¿En qué tipo de enfermedades crees que se logrará antes?

Es probable que en las enfermedades infecciosas provocadas por bacterias, porque el tratamiento consiste en atacar con antibióticos. También en las de genética simple, aquellas en las que es sólo un gen el que causa la enfermedad. Estas son más fáciles de tratar que otras como la diabetes, en las que seguramente están implicados varios genes, o que ciertas enfermedades del cuerpo humano como el alzhéimer o el cáncer, donde la dificultad estriba en que las células enfermas son casi idénticas a otra célula normal saludable. En estos casos, diferenciarlas y atacar solo a la que queremos es muy difícil.

¿Con qué tecnologías contaremos?

Las de secuenciación de ADN, que fueron resultado de la inversión inicial en el PGH, permiten leer el código genético de una célula, ya sea una que está enferma de cáncer o de una bacteria. La habilidad de procesar y traducir toda la información genética y poder ponerla en un ordenador para que sea analizada, es la revolución en sí misma.

¿Es en lo que estás trabajando ahora?

Sí. Soy ingeniero químico de procesos. Un buen proceso en industria es el que está altamente controlado, cuyo mecanismo entiendes y del que dispones de toda clase de métodos para mejorarlo y adaptarlo. Lo que hemos hecho es aplicar esa idea al diseño de procesos de secuenciación de ADN para lograr el mismo nivel de control sobre ella que el que se tiene en un proceso en una refinería o en la fabricación de un chip. En biotecnología es lo mismo: se debe esperar el mismo nivel de atención al detalle, de control, de eficiencia y de innovación. Hasta ahora han sido procesos muy especializados o, en cierta manera, ineficientes, ya que no se han visto como industriales, a pesar de que hacerlo conllevaría importantes  ventajas.

¿Cuáles son vuestros mayores retos en innovación?

En primer lugar, el procesamiento de la información que estamos generando mediante métodos que, hasta ahora, no han sido todo lo eficientes que desearíamos. La habilidad de procesar y guardar la ingente cantidad de información que producimos es un desafío.

Por otro lado, hay que llevar las muestras al secuenciador y desarrollar herramientas para extraer el ADN de tumores de diferentes muestras de pacientes. Será necesario desarrollar una gran cantidad de tecnología para ello. Y, en tercer lugar, habría que integrar toda esta tecnología para conseguir un impacto clínico. En el laboratorio tenemos gente muy entrenada pero no es un hospital, aunque parte de nuestro centro lo integran los hospitales de Harvard y tenemos programas de investigación con ellos.

¿Qué limitaciones encontráis en vuestro trabajo?

Necesitamos personal capacitado y el nivel de inversión tendría que ser más alto, tanto por parte de los Gobiernos como del sector privado. Hay muchas oportunidades en todos los campos, lo más importante es que la gente explore y que no piense que esto “es solo biología”.

¿Qué puede hacer la tecnología para mejorar la secuenciación de ADN?

Una gran parte de la mejora depende de la integración tecnológica (por ejemplo, de nanotecnología). Como decía antes, la biotecnología no es solo biología, es también ingeniería química, informática, ingeniería eléctrica, diseño de procesos, robótica… Hay una gran cantidad de diferentes áreas que tienen que integrarse. Los próximos avances consistirán en esa combinación de nuevas tecnologías que se están desarrollando en otros campos y en conseguir aplicarlas al campo de la secuenciación.

Salud aparte, ¿qué puede hacer la biotecnología por otros problemas como los ambientales?

Con creatividad y un poco de desarrollo podría resolver muchos problemas, por ejemplo, creando organismos que puedan limpiar derrames de petróleo en lugar de hacerlo mecánicamente con palas, o mediante la instalación en grandes ciudades de un fermentador con algas altamente eficientes, que procesaran y redujesen la contaminación atmosférica. Este tipo de herramientas son factibles.

¿Es cierto que invertir en biotecnología requiere siempre un gran capital inicial y mucho tiempo para obtener resultados?

La idea tradicional de una empresa biotecnológica es que se dedica a producir fármacos, pero no tiene por qué ser así. Puede ser una empresa de informática pura que se dedique al análisis de información, o una que desarrolle microchips para diagnóstico. Es un campo multidisciplinar y hay muchas áreas donde un inversor puede entrar. Para muchas el coste de inversión inicial puede ser muy bajo y, en caso de ser elevado, supondría un riesgo mayor pero más protección en forma de patentes, un mayor retorno de inversión y más rentabilidad a largo plazo.