La evolución de la biotecnología, desde el descubrimiento de la estructura del ADN hasta la terapia génica experimental, se ha caracterizado por descubrimientos revolucionarios y fascinantes adelantos técnicos. Estos hechos han dado pie a la idea de que podemos realizar mejoras radicales a la atención de salud, la agricultura, la producción de recursos energéticos y otros campos. Pero la rapidez con que cobró impulso la industria de la biotecnología, la magnitud de su éxito y el alcance de su impacto han sorprendido hasta a sus precursores. Estas consideraciones, dicen los expertos de la industria, hacen que confíen aún más en que la biotecnología cumplirá su promesa inicial en un futuro no muy distante.

Dinesh Ramde es redactor de la Associated Press

Concentrarse en la historia de la biotecnología es como escribir una autobiografía siendo un adolescente—parece extraño hablar del pasado cuando hay todavía tanto por delante.

Sin embargo, la industria de la biotecnología ha recorrido un camino vertiginoso desde sus humildes orígenes en austeros laboratorios un cuarto de siglo atrás. El crecimiento de la industria se ha caracterizado por técnicas científicas innovadoras y por descubrimientos significativos en todo el mundo.

La biotecnología es fascinante no por lo que ya ha logrado, sino por las nuevas fronteras que aún le quedan por explorar. Los científicos prevén cambios revolucionarios en la manera en que alimentamos al mundo, vacunamos a nuestros hijos y limpiamos nuestro aire y nuestras aguas.

En la medida en que ha madurado la biotecnología, echamos un vistazo atrás a sus orígenes y juventud, a través de la mirada de los científicos y emprendedores que la concibieron.

LOS ORÍGENES DE LA BIOTECNOLOGÍA

En 1863, el botánico austriaco Gregor Mendel descubrió que las plantas de los guisantes transmitían sus características, de la planta progenitora a la progenie, en unidades biológicas discretas que más tarde se conocerían como genes. Seis años más tarde, el bioquímico suizo Johann Friedrich Miescher aisló de los glóbulos blancos la sustancia que se llamaría ácido desoxirribonucleico, o ADN.

Pasarían otros 75 años antes de que se hiciera una conexión entre los dos descubrimientos. En 1944, el biólogo canadiense Oswald Avery propuso la idea de que el ADN era el mecanismo mediante el cual la bacteria transmitía su material hereditario. Sin embargo, la explicación de Avery fue recibida con escepticismo por aquellos que creían que la información genética de un organismo era demasiado compleja para estar contenida en el ADN.

Más tarde, en 1953, el biólogo estadounidense James Watson y el biólogo molecular británico Francis Crick, determinaron la estructura de doble hélice del ADN, lo que a su vez derivó en una multitud de descubrimientos nuevos en torno a cómo funciona el ADN a nivel molecular.

Estos descubrimientos fueron adelantos solamente en el campo de la bioquímica. No fue sino hasta 1972 que los científicos introdujeron una manera de combinar la bioquímica con una técnica que dio origen a la biotecnología. Ese año, los bioquímicos estadounidenses Herbert Boyer, Paul Berg y Stanley Cohen, desarrollaron el ADN recombinante, una molécula de ADN modificada creada al combinarse el ADN de dos organismos no relacionados.

Toda célula de un organismo viviente, ya sea una bacteria o un ser humano, contiene ADN. El ADN está constituido, a su vez, por cuatro elementos básicos denominados bases, cuyos nombres se abrevian con las letras A, T, G y C. De la misma manera en que se ordenan, repiten y unen las veintiséis letras del alfabeto para formar oraciones, las cuatro bases del ADN se unen en series para conformar un orden único en cada ser vivo.

El ADN es un plan maestro permanente que produce análogos provisionales de sí mismo denominados ácido ribonucleico, o ARN, que se encarga de ordenar al mecanismo celular a que elabore proteínas. Cada cadena de bases de ADN que codifica una proteína se denomina gen.

Puede pensarse en un gen como un conjunto de instrucciones que le dice al mecanismo de una célula cómo debe unir los aminoácidos para formar una proteína. El mecanismo de cualquier célula, ya sea bacteriana o humana, empleará ese conjunto de instrucciones para elaborar exactamente la misma secuencia de aminoácidos y, por consiguiente, la misma proteína.

En ese caso, razonaron Boyer y sus colegas, ¿qué pasaría si tomáramos un gen humano que elabora una proteína vital y lo insertamos en ADN bacteriano, obligando a la bacteria a producir cantidades constantes de esa proteína? El momento en que Boyer y su equipo hicieron eso, y crearon un ADN recombinante que unió el ADN humano con el bacteriano, nació la biotecnología. Los científicos habían descubierto una manera de convertir organismos sencillos como las bacterias en fábricas, minúsculas líneas de ensamblaje que fabrican proteínas humanas esenciales como la insulina y la hormona del crecimiento humano.

EL MUNDO EMPRESARIAL RESPONDE

La tecnología en ciernes y los organismos modificados genéticamente que ésta produjo inspiró tanto temor como entusiasmo. "Tuvimos que tener suma cautela—no es posible volver a poner estas cosas en una botella", dice George Rathmann, primer director general de la empresa biotecnológica Amgen, en Thousand Oaks, California. "Podría ser que resulte en un nuevo agente infeccioso más mortífero que la viruela o el estreptococo, y sería peor aún si fuera combinado y se transformara en un organismo viral".

Preocupaciones de esta índole motivaron a los científicos a convocar la Conferencia de Asilomar, en Pacific Grove, California. En ella, cerca de 140 científicos establecieron reglas estrictas que dictaron los límites a que debían restringirse las investigaciones en torno al ADN recombinante. Las reglas dispusieron, por ejemplo, que sólo se podría aplicar la tecnología en organismos que no pueden vivir por sí solos fuera de un laboratorio, y que no se debía utilizar en genes que podrían ser activos en seres humanos.

"Sin duda fue motivo de preocupación en la industria", recuerda Rathmann. "En los Laboratorios Abbott, el temor acerca del ADN recombinante fue tal que sus empleados tenían que ponerse indumentaria protectora, cascos, es decir, literalmente casi un traje espacial. Algunas empresas fueron tan cautelosas—hasta el punto de la exageración—que nunca llegaron a empezar".

Otras empresas adoptaron la nueva tecnología. Boyer se unió a Bob Swanson, inversionista con capital de riesgo, para fundar en 1976 la firma Genentech, en el sur de San Francisco. Desde el principio, Boyer vio el potencial de la nueva tecnología. "Se presentó algo muy interesante, una gran oportunidad para convertir el esfuerzo académico en el que había participado en algo significativo como suministrar medicamentos y fármacos para ayudar a la gente", dice Boyer.

A Genentech no le tardó mucho dejar su impronta, al desarrollar una insulina humana elaborada por bacterias producto de la ingeniería genética. La Administración de Alimentos y Fármacos, organismo normativo del gobierno de Estados Unidos, aprobó el medicamento en 1982. En los años siguientes, otras empresas se dedicaron a producir fármacos similarmente derivados de bacterias modificadas, fármacos que impedían el rechazo del transplante del riñón, reponían leucocitos en pacientes sometidos a quimioterapia y trataban la hemofilia.

Las plantas también se beneficiaron de la tecnología de ADN recombinante. En 1987, la empresa Advanced Genetic Sciences creó una bacteria modificada genéticamente que impedía que se formara escarcha en las plantas de las fresas y las patatas. Esta tecnología ha facilitado la producción de alimentos más resistentes y nutritivos. Por ejemplo, el arroz ha sido modificado genéticamente para que contenga un alto contenido de vitamina A, y los tomates han sido modificados para que produzcan menor cantidad de la sustancia que hace que se pudran. Ambos fueron cambios que no se podían haber logrado a través de una simple cría selectiva.

Aquellos que critican la tecnología dicen que los alimentos modificados genéticamente acarrean riesgos de salud que no existen en los cultivos producidos con técnicas de selección tradicionales, reivindicación que nunca ha sido demostrada. Hay quienes sostienen también que las compañías que producen cultivos modificados pueden en último término reclamar derechos intelectuales, así como financieros, sobre estos cultivos, en perjuicio de los pobres en los países en desarrollo. Hasta el momento ha ocurrido lo contrario, puesto que los agricultores de países en desarrollo se benefician del mayor rendimiento de las cosechas de cultivos biotecnológicos.

EL DESARROLLO DE NUEVAS CIENCIAS

Las técnicas que han hecho posible la manipulación del ADN han permitido a los científicos dedicarse a tecnologías radicalmente nuevas. En la década de los ochenta, la empresa PPL Therapeutics, de Edimburgo, Escocia, se sirvió de la ingeniería genética para crear a Rosie, una vaca cuya leche contenía la proteína humana alfa-lactalbumina. La leche se puede administrar a bebés prematuros que son demasiado pequeños para amamantar, y el aumento proteínico proporciona los aminoácidos indispensables para el desarrollo del bebé.

Los embriones de Rosie se utilizaron para crear clones de la vaca, clones que se permitirá que se reproduzcan normalmente para crear un rebaño de vacas lecheras mejoradas. El proceso de clonación entraña retirar el ADN de una de las células de Rosie para que reemplace el ADN de otro embrión de vaca. El ternero resultante es entonces idéntico a Rosie. Estos experimentos se han llevado a cabo durante años en ranas, ratones y ovejas.

En 1997, los científicos del Instituto Roslin, en Escocia, revelaron una noticia aún más espectacular. Habían clonado una oveja tomando el ADN de una célula de oveja e insertándolo en una célula mamaria, en lugar de un embrión, con lo que demostraron por primera vez que hasta las células "adultas" pueden transformarse en células diferentes. Hasta ese momento, se pensaba que el proceso se limitaba a células pluripotenciales inmaduras.

Un año más tarde, el estadounidense James Thompson, biólogo del desarrollo, creó por primera vez células pluripotenciales embriónicas humanas—células valiosas por su habilidad de convertirse en células determinadas. Los científicos están estudiando para ver si se puede utilizar células pluripotenciales para reemplazar células muertas o dañadas, cosa que daría a los pacientes que han perdido sus facultades cerebrales u orgánicas una esperanza de curación.

Además de la tecnología del clonaje, en la década de 1990 se llevó a cabo otro proyecto revolucionario en torno al ADN. Desde el momento en que Watson y Crick descifraron la estructura molecular del ADN, los científicos confiaron en que podrían identificar todos los genes del ADN humano, una tarea amedrentadora si se considera que un ser humano tiene entre 20.000 y 25.000 genes. Para 1990, la tecnología había avanzado lo suficiente para que un consorcio mundial emprendiera esta audaz empresa, llamada Proyecto Genoma Humano.

El proyecto tenía tres objetivos: identificar cada gen humano; determinar el orden de los tres mil millones de pares de bases—es decir, los elementos básicos A, T, G y C—que constituyen el ADN humano; y poner esa secuencia a disposición de los investigadores. El proyecto se concluyó en 2003, dos años antes de lo previsto, y los científicos están analizando actualmente la información para fines médicos de terapias génicas.

MÁS ALLÁ DE TODA EXPECTATIVA

La industria de la biotecnología creció y se desarrolló con una rapidez que ni Boyer ni Rathmann pudieron prever.

"Al ver lo que está sucediendo hoy, es increíble", dice Boyer. "Desde luego teníamos grandes expectativas, y cuando empezamos nos sentíamos como niños en una tienda de dulces, con innumerables posibilidades. Recuerdo que al principio, cuando desarrollamos las técnicas de ADN recombinante, pensé que esta tecnología era ilimitada. Pero aún así no podíamos prever todo esto".

Rathmann abandonó una profesión cómoda en medicina diagnóstica para convertirse en director general y tercer empleado de Amgen, una jugada que según él prueba su tremenda confianza en la tecnología. "La decisión me fue fácil porque la ciencia era tan poderosa", dice. "Pero es absolutamente errado insinuar que la industria evolucionó en la forma en que creíamos que lo haría. No es de sorprender que tuviera tanto éxito, pero la magnitud de su éxito, su importancia para la medicina humana, es realmente increíble".

Rathmann recuerda haber visto durante los años ochenta cifras del gobierno que indicaban que la industria de la biotecnología podría algún día alcanzar los 4.000 millones de dólares. "Eso demuestra lo mal que nos lo habíamos imaginado", dice. "Amgen por sí sola se convirtió en una compañía valorada en 95.000 millones de dólares".

Para Rathmann, sin embargo, el dinero es secundario. A sus 77 años de edad, el otrora director general toma casi todos los días Epogen, un medicamento Amgen modificado genéticamente, para combatir la nefropatía que padece. Rathmann considera que los primeros veinticinco años de la industria son sólo el comienzo de algo grandioso.
"El futuro parecía ser extremadamente brillante en 1980, y hoy es más interesante aún porque ha habido tantos éxitos", dice. "Creo que veremos un florecimiento continuo de los efectos de la biotecnología. Es una ciencia muy, muy hermosa".

Las opiniones expresadas en este artículo no reflejan necesariamente los puntos de vista ni las políticas del gobierno de Estados Unidos.