La biotecnología podría definirse como el uso y mejora de los seres vivos por su interés económico y/o industrial. Atendiendo a esa definición, los seres humanos comenzamos a practicar la biotecnología desde el primer momento en que comenzamos a domesticar a un animal o a una planta para nuestro beneficio, hace ya unos cuantos milenios. Sin embargo, a cualquier persona de la calle, el término «biotecnología» probablemente le sonará más a manipulación genética de los seres vivos con el objetivo de producir nuevos medicamentos, alimentos o materiales. Por eso, en los libros y artículos especializados se suele hacer la distinción entre «biotecnología clásica», en la cual se manipula a los seres vivos mediante el cruce y la selección, y la «biotecnología moderna», en la cual la manipulación es por ingeniería genética.

Figura 1: La biotecnología es una actividad muy antigua, como muestra la domesticación de plantas y animales o el aprovechamiento de los microorganismos para producir diversos productos fermentados como la cerveza, el vino o el queso. En el siglo XX se desarrollaron las técnicas de manipulación genética, que permiten una mejora mucho más acelerada de los seres vivos, y así obtener productos y servicios útiles para la sociedad en una gran diversidad de campos que se clasifican por colores.

 

Para lo que nos ocupa vamos a referirnos a esta última. ¿Cuándo nació dicha «biotecnología moderna», que se basa en la manipulación genética de los seres vivos para mejorarlos? En muchos textos se considera que la ingeniería genética «nació» en el mes de noviembre de 1973, cuando se publicó el artículo Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro, cuyos autores fueron Stanley Cohen, Annie Chang, Herbert Boyer y Robert Helling. En ese artículo se describe por primera vez cómo manipular el DNA mediante las llamadas enzimas de restricción y de cómo clonarlo al introducirlo en la bacteria Escherichia coli. Veremos más adelante que este avance en ciencia básica fue crucial para el avance en diversas aplicaciones biotecnológicas.

Figura 2: Pioneros de la ingeniería genética. De izquierda a derecha: Stanley Cohen, Annie Chan y Herbert Boyer

 

Pero volvamos un momento a la definición del principio. En ella se indica que usamos y mejoramos a los seres vivos por su interés económico y/o industrial. En el artículo de noviembre de 1973 se describe cómo usar y mejorar a una bacteria, pero no se dice nada de «para qué sirve» eso. Y es que habría que esperar cinco años más, cuando Arthur Riggs, Keiichi Itakura y Stanley Cohen anunciaron que habían conseguido producir insulina transgénica en la bacteria E. coli. Aunque claro, una cosa es haber conseguido producir insulina en el laboratorio y otra es producirla a gran escala y venderla en viales para que los diabéticos puedan inyectársela. Eso sucedió en el año 1982, cuando la compañía Genentech comenzó a comercializar la Humulina, la primera insulina transgénica del mercado. Así que podría decirse que la biotecnología moderna nació entre 1973 y 1982.

¿Se puede ajustar un poco más la fecha de dicha génesis? Bueno, si tenemos en cuenta el reciente artículo publicado por el profesor Henry T. Greely en la revista digital STAT, la biotecnología moderna tomó forma durante el año 1980, y más concretamente durante los meses de octubre y diciembre. Y no sólo hubo avances científicos, también hubo avances legislativos que permitieron crear el armazón legal donde se sostendrían las futuras compañías biotecnológicas. Repasemos cronológicamente los acontecimientos que ocurrieron hace ahora cuarenta años y que permitieron el desarrollo de dicha ciencia.

 

El fiasco del primer intento de una terapia génica

En 1976 se consiguió identificar y clonar el gen causante de beta-talasemia, una enfermedad genética en la que los bebés afectados sufren una anemia grave debido a la carencia de la beta-hemoglobina, lo que causa su muerte prematura. En el año 1979, un grupo de la Universidad de California, Los Ángeles, liderado por Martin Cline, comunicó que había conseguido curar dicha enfermedad en ratones. Primero tomó células de la médula ósea e introdujo el gen correcto en ellas. Luego irradió los ratones para destruir la médula y eliminar así todas las células con el gen defectuoso. A continuación, introdujo las células con el gen correcto para que repoblaran la médula de nuevo. Animado por el éxito, Cline intentó a principios de 1980 curar a dos pacientes, pero fracasó por completo. Peor aún, se descubrió que Cline no había pedido permiso a ningún comité de bioética y que había ocultado datos de sus experimentos previos, pues los ratones tampoco se habían curado de la beta-talasemia. Como consecuencia, Cline fue despedido de la universidad y se estableció una estricta regulación para los futuros ensayos de terapia génica en humanos y la obligación de pasar por un comité de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) de los Estados Unidos. Hasta 1990 no se volvió a aprobar uno de dichos ensayos. En la actualidad, la terapia génica está siendo utilizada con éxito en el tratamiento de diversas enfermedades como algunas leucemias, la hemofilia y la beta-talasemia y probablemente, gracias al CRISPR, será una de las opciones terapéuticas más importantes de la primera mitad de este siglo. Un perfecto ejemplo de que hay cosas buenas que empiezan con mal pie.

El nacimiento de las bases de datos de secuencias genéticas.

En junio, el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), en Heidelberg, creó la primera base de datos de secuencias nucleotídicas de acceso público. Su objetivo original era establecer una base de datos centralizada que no dependiera de la publicación de las secuencias en las revistas especializadas. Dicha base de datos fue creciendo rápidamente, ya que los investigadores podían mandar su información sobre secuencias genéticas y al mismo tiempo compararla con las ya depositadas. Poco tiempo después comenzaron a aparecer otras bases de datos, que funcionaron de manera similar a la establecida por el EMBL, y que significarían el nacimiento de lo que actualmente conocemos como bioinformática.

Los seres vivos modificados genéticamente podían ser patentados

En el año 1972, el ingeniero genético Ananda Mohan Chakrabarty, trabajando para la General Electric, modificó genéticamente una cepa de la bacteria Pseudomonas putida para que fuera capaz de biodegradar el petróleo, así que la patentó para su posible uso en la limpieza de vertidos de petróleo. Sin embargo, la oficina de patentes rechazó la patente alegando que los seres vivos no podían ser patentados. La General Electric alegó que la bacteria era una creación artificial y ganó en primera instancia. Pero el director de la oficina de patentes, Sidney Diamond, recurrió a su vez y el caso llegó al Tribunal Supremo de los Estados Unidos en marzo. En junio se leyó la sentencia que daba la razón a Chakrabarty y a la General Electric por cinco votos a cuatro. Warren E. Burger, el juez ponente, concluyó que de acuerdo con las leyes del Congreso, «cualquier cosa bajo el sol hecha por la mano del hombre era susceptible de ser patentable».

Figura 3: Ananda Mohan Chakrabarty con su patente enfrente del Tribunal Supremo de los Estados Unidos

 

Primeros animales transgénicos

En septiembre de 1980, Jon Gordon, George Scango y Frank Ruddle anunciaron que habían conseguido crear el primer ratón transgénico, que contenía en su genoma secuencias exógenas añadidas por los investigadores. En noviembre, Mario Capecchi desarrolló la técnica de microinyección de DNA en el interior de los núcleos de las células, que actualmente usan los laboratorios de biología celular y que le permitió desarrollar la tecnología de mutantes KO (mutantes a los que se ha anulado una función genética concreta).

El Nobel de Química

Como es costumbre, en octubre de 1980 se realizaron los nombramientos de los ganadores a los premios Nobel. Ese año fue compartido por Paul Berg «por sus estudios en la bioquímica de los ácidos nucleicos, en particular el DNA recombinante», y por Walter Gilbert y Frederick Sanger «por sus contribuciones en la determinación de la secuencia de bases de los ácidos nucleicos». Al contrario de lo que ha ocurrido este año con Francis Mojica, en 1980 el comité decidió premiar la investigación básica (Berg) y la investigación aplicada (Gilbert y Sanger). Paul Berg fue el primero en crear una molécula de DNA recombinante y su trabajo fue pionero para el desarrollo de la ingeniería genética. Pero además, Berg fue también un pionero de la bioética al ser el principal organizador de la conocida como «Conferencia de Asilomar», celebrada en 1975 y en la que se discutieron los posibles peligros y riesgos de la ingeniería genética. 

Llega la primera compañía biotecnológica a la bolsa de Nueva York

Cuatro años después de su creación, la compañía Genetech comenzó a cotizar en la bolsa de Nueva York el 14 de octubre. La compañía fue creada por el inversor Robert A. Swanson y el investigador Herbert Boyer (sí, el mismo Boyer que sale al principio de este artículo). Aunque aún no vendían ningún producto, las esperanzas puestas en ella eran realmente altas, porque empezó con un valor de 35 dólares la acción y cerró con un valor de 71 dólares. Y los inversores no quedaron defraudados, ya que en 1982 lanzaron la Humulina, la primera insulina transgénica. En breve volveremos a hablar de Boyer.

Figura 4: Un frasco de Humulina, insulina transgénica producida por microorganismos

 

El nacimiento de las OTRIs

En el mundo actual, tan importante como tener personas brillantes que realicen grandes descubrimientos es tener un soporte legal que permita aprovecharlos. Por ejemplo, gracias a los transgénicos muchos países pueden tener vegetales resistentes a plagas o con mejor contenido nutricional. Sin embargo, en Europa eso no es posible a causa de la pésima legislación biotecnofóbica que tenemos. El caso es que los Estados Unidos parecen estar mucho más abiertos a apoyar la innovación tecnológica, y en el caso del año 1980 eso se vio reflejado con la llamada Ley Stevenson Wydler de Innovación Tecnológica, aprobada el 21 de octubre. Esta ley permitía el establecimiento de lo que actualmente conocemos como Oficinas de Transferencia Tecnológica (OTRIs) para promocionar que las invenciones y descubrimientos realizados en organismos públicos como universidades e institutos pudieran ser aprovechados por las empresas. Esta ley ha funcionado bastante bien y el modelo ha sido copiado por otros países, entre ellos el nuestro.

La patente que cambió las reglas del juego

¿Recuerdan lo que comenté en la introducción sobre el artículo publicado en 1973 sobre el método de manipulación y clonaje del DNA? Pues en diciembre de 1980 ese avance en ciencia básica se convirtió en una patente concedida a Stanley N. Cohen y Herbert W. Boyer. Y a partir de ahí se convirtió en la piedra angular del desarrollo de la industria biotecnológica. Se estima que generó unos beneficios de 400 millones de dólares a sus signatarios. ¿Cómo se repartió? Pues Cohen pertenecía a la Universidad de Stanford, y allí fue donde se realizaron todos los trámites, así que a dicha universidad le correspondió un 15%. El 85% restante se dividió equitativamente entre la Universidad de Stanford y la Universidad de California (a la que pertenecía Boyer). Stanford dividió su parte en tres y la repartió de la siguiente manera: un tercio para el inventor, un tercio para el departamento del inventor y un tercio para la facultad del inventor. Desconozco qué pasó con el reparto realizado por la Universidad de California. Este tipo de patentes tan lucrativas animó a las universidades a crear oficinas para la licencia de tecnologías y así comercializar sus hallazgos.

Si quieres ganancias, comparte

Otro hito biotecnológico de los 80 que apunta Greely en su artículo también es una cuestión legal. Jimmy Carter había perdido la reelección en noviembre, pero debía seguir como presidente hasta que Ronald Reagan tomara posesión. El 12 de diciembre firmó una enmienda a la ley de patentes y marcas que facilitaba a las universidades y a las instituciones de investigación sin ánimo de lucro los trámites para solicitar patentes a partir de los resultados obtenidos con fondos públicos. Es decir, la enmienda permitía que las OTRIs se desarrollaran sin tantos impedimentos y que las patentes se concedieran de manera más rápida (fijémonos en que la patente de Boyer y Cohen descrita en el apartado anterior tardó siete años en tramitarse), por lo que la creación de empresas biotecnológicas a partir de las universidades fue mucho más sencilla. Y si esas empresas privadas tenían éxito, una parte de las ganancias retornaba a las instituciones públicas, bien en forma de porcentaje de las patentes, bien vía impuestos. Se crearon las bases para una auténtica sinergia entre las instituciones públicas y las empresas privadas. No es de extrañar que Norteamérica sea la primera potencia biotecnológica del mundo.

Conclusión

Los que vivimos el año 1980 es probable que recordemos que fue el año en que murió Félix Rodríguez de la Fuente, o que en los transistores sonaba la canción Chica de ayer del grupo Nacha Pop. Pero como hemos comprobado, en otros lugares del mundo se realizaban diversos avances científicos y se promulgaban leyes que cuarenta años después están formando parte de nuestro presente. ¿Qué otros avances se están produciendo ahora que conformarán nuestro futuro?

 

 

Bibliografía.

Beutler, E. (2001). The Cline affair. Molecular Therapy. 4: 396-397

https://www.cell.com/molecular-therapy-family/molecular-therapy/comments/S1525-0016(01)90486-1

Chakrabarty, A. (1972) Microorganisms having multiple compatible degradative energy-generating plasmids and preparation thereof. USPatent: US4259444A

https://patents.google.com/patent/US4259444

Cohen et al. (1973) Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro. PNAS 70: 3240–3244

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC427208/

Greely, H. (2020). The two months in 1980 that shaped the future of biotech. STATS. https://www.statnews.com/2020/10/17/two-months-in-1980-shaped-the-future-of-biotech/

Jonnes, D. (2011) Genetic Engineering of a Mouse. Yale J Biol Med. 84: 117–124.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3117405/

 

Origen de las imágenes

Figura 1: Agricultura en el antiguo Egipto:

https://en.wikipedia.org/wiki/Agriculture#/media/File:Maler_der_Grabkammer_des_Sennudem_001.jpg

Figura 1: Elaboración de cerveza

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_biotechnology#/media/File:The_Brewer_designed_and_engraved_in_the_Sixteenth._Century_by_J_Amman.png

Figura 1: Los colores de la biotecnología.

http://www.educa.madrid.org/web/ies.rayuela.mostoles/webrayuela/Publicaciones/Apuntes%20CulturaCientifica/indice.htm

Figura 2. Stanley Cohen y Annie Chan.

http://www.laskerfoundation.org/new-noteworthy/articles/stanley-n-cohen-transforming-molecular-biology/

Figura 2: Herbert Boyer

https://www.whatisbiotechnology.org/index.php/people/summary/Boyer

Figura 3: Ananda Mohan Chakrabarty

https://medium.com/lsf-magazine/mr-pseudomonas-198a5eddc47

Figura 4: Humulina

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Human_insulin_100IU-ml_vial_white_background.jpg