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Industrias del futuro

CRISPR es una técnica. La biología sintética es un trabajo

Aleksandr Mikhailov
Founder, Astra Trainer
Actualizado
8 min de lectura

CRISPR ha tenido más cobertura mediática que ninguna otra técnica de laboratorio en memoria reciente, y esa cobertura ha sido sobre medicina.

El empleo está sobre todo en otro sitio, y la distancia entre ambas cosas causa problemas reales de planificación de personal, porque la gente llega esperando un campo y se encuentra con otro.

La distancia entre el titular y el trabajo

Hacer una edición génica es un procedimiento de laboratorio. No es trivial, y está al alcance de cualquier biólogo molecular competente con formación y práctica.

La biología sintética es la disciplina de diseñar sistemas biológicos para que hagan algo concreto: construir circuitos genéticos, diseñar rutas metabólicas, construir organismos que produzcan una molécula objetivo a un ritmo viable, y hacer todo eso con la previsibilidad suficiente como para ser un proceso industrial.

Saber editar un genoma es como saber soldar. Es necesario, requiere destreza, y no es lo mismo que diseñar la estructura.

El peso comercial está en lo segundo. El estudio Bio Revolution de McKinsey Global Institute estimó que, en principio, alrededor del 60 % de los insumos físicos de la economía mundial podría producirse por vía biológica, y por separado que aproximadamente el 45 % de la carga mundial de enfermedad actual podría abordarse con ciencia concebible hoy en día. Ambas cifras son afirmaciones condicionales sobre posibilidad técnica, no previsiones, y ambas describen trabajo de ingeniería, no de técnica.

Qué abarca esta dirección

El alcance: ADN recombinante, CRISPR y edición génica, circuitos genéticos y sistemas biológicos programables.

Cuatro capacidades debajo de eso.

Construcción molecular. Diseñar y ensamblar construcciones de ADN, clonar, y el trabajo práctico de meter una secuencia diseñada en un organismo y confirmar que está ahí y funciona.

Edición y modificación. CRISPR y sistemas relacionados, incluidas las partes que rara vez salen en los titulares: efectos fuera de diana, eficiencia de edición, entrega, y confirmar qué ha pasado realmente, no solo qué se pretendía.

Diseño de circuitos y rutas. Hacer que los componentes biológicos se comporten como un sistema. Regulación, niveles de expresión, flujo metabólico, y el hecho incómodo de que las piezas biológicas son considerablemente menos modulares de lo que sugiere la metáfora de la ingeniería.

Ingeniería de cepas. Tomar un organismo de producción y mejorar qué fabrica, a qué ritmo, y con qué estabilidad a lo largo de generaciones. Aquí está la mayor parte del empleo industrial.

Qué es rutina, qué está en ensayos y qué no es ni una cosa ni otra

Esta distinción tiene que estar en cualquier programa honesto de este campo, porque la conversación pública la aplana.

Práctica comercial rutinaria. Diseñar microbios y líneas celulares para producir proteínas, enzimas y productos químicos. Esto lleva décadas siendo industrial en sus formas anteriores, y ahora es considerablemente más sofisticado. Aquí están la mayoría de los puestos de biología sintética.

Aprobado o en uso clínico avanzado, de forma acotada. Un número reducido de terapias génicas y celulares han logrado la aprobación en indicaciones concretas. Esto es real, es transformador para esos pacientes, y es un campo pequeño que emplea a relativamente poca gente bajo una regulación estricta.

En ensayos o en desarrollo. Un conjunto mucho más amplio de aplicaciones terapéuticas en distintas fases, con el desgaste habitual todavía por delante.

Ni rutina ni cercano. Las afirmaciones más amplias sobre biología programable que circulan en la cobertura del campo. Las piezas biológicas no se combinan con la misma fiabilidad que las electrónicas, el contexto cambia el comportamiento, y la previsibilidad sigue siendo el problema central sin resolver de la disciplina.

Un plan de personal construido sobre la cuarta categoría no sobrevive al primer contacto con un laboratorio. Uno construido sobre la primera pisa terreno firme.

Dónde encaja dentro del dominio

Ingeniería genética y biología sintética es la sexta de las diez direcciones del dominio de biotecnología de Astra Trainer. Se apoya en biología celular y molecular, bioquímica y microbiología, y alimenta directamente a bioprocesos y biofabricación, biotecnología industrial, y biotecnología agrícola y alimentaria.

Los partners que trabajan esta dirección casi siempre la combinan con bioprocesos, porque una cepa diseñada que no se puede escalar es un resultado de laboratorio, no un producto. Los itinerarios van de los fundamentos al trabajo aplicado y se secuencian con los propios científicos del partner. Aquí puedes ver las diez direcciones.

El ciclo diseñar-construir-probar-aprender como estructura de empleo

El campo organiza su trabajo como un bucle, y ese bucle encaja perfectamente con familias de puestos, lo que lo hace útil para planificar personal.

Diseñar. Decidir qué construir. Diseño de rutas, diseño de construcciones, cada vez más computacional. Plantilla reducida, alta cualificación.

Construir. Fabricar el ADN y meterlo en el organismo. La automatización ha llevado esto a escala industrial, lo que lo convierte en una operación de rendimiento con problemas de equipo, programación y calidad.

Probar. Medir qué hizo realmente la construcción. Analítico, de alto volumen, y el paso que más a menudo limita la velocidad del ciclo.

Aprender. Dar sentido a los resultados y decidir la siguiente ronda. Análisis de datos con criterio biológico incorporado.

Dos consecuencias para la contratación.

Los pasos de construir y probar tratan hoy sobre todo de automatización, rendimiento y fiabilidad, lo que significa que las personas que mejor los llevan están más cerca de la fabricación y la automatización de laboratorio que de la investigación. Las organizaciones que los cubren con científicos de investigación acaban con personal caro e infrautilizado y un ciclo lento.

La velocidad del ciclo es la variable competitiva. Una empresa que completa el bucle el doble de rápido mejora el doble de rápido, y esa velocidad la limita el paso peor dotado de personal.

Los puestos, uno a uno

Ingenieros de cepas y de rutas metabólicas. Mejoran los organismos de producción. El colectivo industrial más numeroso.

Biólogos moleculares en puestos de construcción. Construyen y validan construcciones en volumen.

Científicos e ingenieros de automatización de laboratorio. Manejan la robótica que hace posible construir y probar a alto rendimiento. Un puesto realmente escaso, al que casi ningún graduado en biología apunta.

Científicos analíticos. Miden qué produjo el organismo diseñado, lo que conecta de vuelta con la dirección de bioquímica.

Científicos de desarrollo de líneas celulares. En biológicos, diseñan y seleccionan las líneas celulares de mamífero que fabrican proteínas terapéuticas.

Científicos de proceso en terapia génica y celular. Un campo pequeño, regulado y especializado.

A quién se puede reconvertir hacia aquí

Biólogos moleculares. La cantera obvia. Ya tienen la técnica; les falta el pensamiento de diseño y de sistemas, además de la mentalidad industrial en torno al rendimiento y la reproducibilidad.

Personal de automatización y robótica de laboratorio. De cualquier industria. Entienden de instrumentación, programación, rendimiento y fiabilidad; les falta la biología. Es una reconversión poco aprovechada, y apunta justo al paso que más a menudo cuella la botella del ciclo.

Analistas de datos. El paso de aprender necesita gente cómoda con datos experimentales en volumen. Encaja de forma natural con la dirección de bioinformática.

Personal de fermentación y proceso. Aportan la realidad del escalado que a menudo le falta a los diseñadores formados en laboratorio, y añadirles capacidad de diseño produce personas que diseñan cepas que de verdad se pueden fabricar.

Químicos. Especialmente para el trabajo de rutas metabólicas, donde el razonamiento es químico.

La gobernanza forma parte del puesto, no es una capa añadida. El trabajo con organismos modificados genéticamente está regido por niveles de contención, aprobación institucional de bioseguridad y, en muchas jurisdicciones, requisitos de notificación o licencia. La liberación ambiental, la aplicación clínica y el uso agrícola tienen cada uno su propio régimen normativo. La formación desarrolla la capacidad científica y la conciencia de dónde están esos límites. No constituye autorización de bioseguridad, aprobación institucional ni ningún permiso regulatorio, y en este campo eso no son formalidades administrativas.

Qué llevarte de todo esto

Editar es una técnica, y la biología sintética es la disciplina de ingeniería que la rodea. Los puestos están en la segunda.

La ingeniería industrial de cepas es práctica comercial rutinaria, y ahí está la mayor parte del empleo. La edición génica terapéutica es real, acotada y muy regulada, y confundir ambas distorsiona los planes de personal.

El bucle diseñar-construir-probar-aprender encaja con cuatro familias de puestos, y los pasos de construir y probar son problemas de automatización y rendimiento que no deberían cubrirse con científicos de investigación.

El personal de automatización de laboratorio es la reconversión más desaprovechada disponible, y apunta al paso que suele limitar la velocidad del ciclo.

Y las piezas biológicas son menos modulares de lo que sugiere la metáfora de la ingeniería. Un programa que enseña la metáfora sin esa advertencia produce personas a las que su primer proyecto real les sorprende.

Preguntas frecuentes
¿La biología sintética es lo mismo que la edición génica?

No. La edición génica es una técnica de laboratorio. La biología sintética es la disciplina de ingeniería que diseña sistemas biológicos para que hagan algo concreto, y ahí está el empleo.

¿Dónde está la mayoría de los puestos de biología sintética?

En ingeniería industrial de cepas y de rutas metabólicas, produciendo proteínas, enzimas y productos químicos. La edición génica terapéutica emplea a relativamente poca gente bajo una regulación estricta.

¿Qué limita la velocidad a la que mejora una empresa?

La velocidad del ciclo diseñar, construir, probar y aprender, y esa velocidad la limita el paso peor dotado de personal. Construir y probar suelen ser problemas de automatización y rendimiento, no de investigación.

¿Quién puede reconvertirse hacia este campo?

A los biólogos moleculares les falta la capa de diseño y de sistemas. Al personal de automatización de laboratorio le falta la biología, y es la cantera más desaprovechada. Los analistas de datos encajan en el paso de aprender, y el personal de fermentación aporta la realidad del escalado que a menudo le falta a los diseñadores de laboratorio.

¿Dónde encaja esto dentro del dominio?

Es la sexta de las diez direcciones del dominio de biotecnología de Astra Trainer, y casi siempre se trabaja junto con bioprocesos. Aquí puedes verlas.

Diséñalo, y luego fabrícalo a escala
Diez direcciones en biotecnología y bioeconomía, incluidas ingeniería genética y biología sintética junto con bioprocesos y biofabricación. De los fundamentos al trabajo aplicado, secuenciadas con tus propios científicos, en lecciones de cinco minutos.