Tendencias, Prioridades, Oportunidades y Recomendaciones por Sector en los que Incide la Biotecnología
Con base en el trabajo desarrollado por el COMITÉ
DE BIOTECNOLOGÍA, de 1999 al 2002 se señalaron las tendencias comunes a los sectores en los que incide la biotecnología (Agrícola, Pecuario, Alimentos, Marino, Medio Ambiente/Control de la Contaminación, Salud/Químico
Farmacéutico); asimismo, se señala la situación de la biotecnología y las recomendaciones por sector.
TENDENCIAS COMUNES EN LOS SECTORES :
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR AGRÍCOLA
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR SALUD
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR MEDIO AMBIENTE
Y BIODIVERSIDAD
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR MARINO
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR PECUARIO
BIOTECNOLOGÍA E INDUSTRIA
Recomendaciones:
Industria farmacéutica:
Se proponen al menos cuatro rutas a través de las cuales la industria mexicana
puede entrar de lleno a la biotecnología moderna: a) a través de una estrategia
de "buen seguidor" produciendo productos cuyas patentes ya hayan vencido o
estén por vencer; b) atendiendo nichos de mercado autóctonos con potencial
mundial y/o en los que ya existe una larga tradición y experiencia en el país;
c) a través del desarrollo parcial de nuevas moléculas y tecnologías que puedan
transferirse en etapas iniciales a industrias extranjeras cuya fortaleza
económica les permita invertir los recursos necesarios para finalizar el ciclo
descubrimiento - medicamento; y d) estableciendo mecanismos mediante los cuales
los empresas comercializadoras de productos importados al menos realicen en el
país controles analíticos, pruebas clínicas u otras actividades relevantes que
contribuyan a la cimentación de experiencia básica en biotecnología moderna en
México.
Industria de alimentos:
Es evidente que se requiere de apoyo científico y tecnológico para impulsar
prácticamente todas las áreas. Destacan el sector azucarero, el procesamiento
de cereales (harinas y subproductos del procesamiento de maíz, trigo y arroz);
ciertas oleaginosas como el coco, pero en general la industria extractora de
grasas; es recomendable también el apoyo a agroindustrias que podrían surgir de
la extracción de colorantes y saborizantes de materias primas agrícolas.
Algunos sectores gozan de una situación económica muy favorable, sobretodo los
ubicados dentro de la biotecnología tradicional, como es el caso de la
industria cervecera, la tequilera, la de panificación o la productora de maíz
nixtamalizado; a pesar de esto, no hay evidencia de que se estén preparados
para desarrollar biotecnología moderna en sus industrias. También existe la
necesidad de aplicar la biotecnología para resolver muchos de los problemas que
aquejan al país, y que se reflejan en la necesidad de modernización de los
sectores industriales.
Biotecnología, industria y medio
ambiente:
Recomendaciones:
Para enfrentar la demanda
tecnológica y estimular su aplicación, es necesaria la formulación de planes a
corto, mediano y largo plazo que involucren y den certidumbre a los diferentes
participantes. Estos planes tendrán que traducirse en la aplicación de activas
políticas que:
Instrumenten leyes, reglamentos y normas
apropiadas y de eficiente supervisión.
Faciliten la innovación a través de la formación
de redes entre industria, universidades, centros de investigación y gobierno.
Promuevan una actitud positiva frente a este tipo
de tecnologías entre las diferentes partes interesadas dentro de la sociedad
civil.
Faciliten la inversión en tecnología ambiental a
través de la implementación de instrumentos económicos para: la creación de
nuevos mercados ambientales (biorremediación, gestión de agua tratada,
reforestación…); la inversión en equipo y procesos anticontaminantes y en
tecnologías limpias; la creación de nuevas empresas del mercado ambiental
(firmas de ingeniería y consultoría, recicladoras, reforestación…); el fomento
de la inversión pública y privada en educación, investigación y capacitación
ambiental; el apoyo para realizar equipos y pruebas demostrativas de
tecnologías innovadoras; la integración de grupos interdisciplinarios alrededor
de problemas ambientales nacionales específicos, desde remediación (metales,
hidrocarburos…), tratamiento (olores, aguas municipales), problemas globales
(gases de invernadero, lluvia ácida, CFCs…), industria contaminante, educación
y capacitación, etc.
La biotecnología ambiental podrá cumplir las
expectativas en el mercado ambiental en la medida en que sea capaz de articular
los diferentes actores involucrados. Precisamente para el caso de proyectos de
tecnología de origen universitario, la conformación de una masa crítica de
individuos para llevar a cabo la investigación y desarrollo en diversos campos
del conocimiento, destaca como ingrediente característico dentro de la misión
del sector académico y resulta, en definitiva, una de las principales
fortalezas sobre la cual se puede construir el éxito de proyectos capaces de
ser aplicados. La consolidación de estos grupos permite la formación de
profesionistas de alta calidad y la capacidad de integrar infraestructura en
laboratorios y plantas piloto.
Fuente: http://www.amc.edu.mx/biotecnologia/comite/tendencias.htm
http://agrarias.tripod.com/biotecnologia.htm
DE BIOTECNOLOGÍA, de 1999 al 2002 se señalaron las tendencias comunes a los sectores en los que incide la biotecnología (Agrícola, Pecuario, Alimentos, Marino, Medio Ambiente/Control de la Contaminación, Salud/Químico
Farmacéutico); asimismo, se señala la situación de la biotecnología y las recomendaciones por sector.
TENDENCIAS COMUNES EN LOS SECTORES :
- Ciencias genómicas e información biológica:
clasificación, comparación, diagnóstico y certificación
- Biotecnología agroecológica en el campo mexicano
(siendo el campo proveedor de alimentos y productos y/o materias primas para la
industria química y farmacéutica).
- Respeto y sustentabilidad del medio ambiente y
de la biodiversidad; desarrollo de nueva industria soportada en tecnología
biológica limpia
- Acceso y potenciamiento de la biodiversidad,
biocatálisis, ingeniería celular y nuevos bioprocesos
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR AGRÍCOLA
- En los campos de la biología molecular,
fisiología vegetal y bioquímica, habría que apoyar los esfuerzos en las áreas
de desarrollo y reproducción de plantas; genes de resistencia a enfermedades;
genes que controlan la tolerancia a estrés abiótico; ingeniería metabólica;
bioinformática; genómica funcional; desarrollo de sistemas de transformación de
plantas de interés social, económico o industrial en México; uso de plantas
como biorreactores e implementación y uso de marcadores moleculares en
programas tradicionales de mejoramiento.
- Apoyar la consolidación del recién creado Centro
Nacional de Genómica Vegetal.
- En el campo de la biotecnología agroecológica,
las áreas estratégicas a apoyar serían: sistematización de la diversidad
agrícola por medio de marcadores moleculares; conservación y aprovechamiento de
la diversidad de recursos genéticos agropecuarios y forestales a través de la
biotecnología moderna; bioseguridad; monitoreo de productos novedosos y
análisis de impacto en el agroecosistema ; ecología y evolución molecular.
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR SALUD
- Desarrollo de vacunas. Esta área se
podría ver beneficiada de manera casi inmediata con la creación, por ejemplo,
de un centro virtual para el desarrollo y evaluación de vacunas que coordine el
esfuerzo de los grupos que realizan actualmente investigación en este campo.
- Producción de medicamentos genéricos
(fármacos y proteínas terapéuticas) que permitan cubrir las principales causas
de demanda médica y social, y disminuir nuestra grave dependencia del exterior.
En este sentido es importante señalar que el nivel de desarrollo de la
tecnología e investigación en México deja ver que es también viable la
innovación en el área de proteínas terapéuticas, entre otras razones, en base
al aprovechamiento inteligente de la biodiversidad mexicana.
- Caracterización de los alelos asociados a
enfermedades genéticas en la población nacional. Esto, debiera apoyarse en
el contexto de centros de investigación y servicio, tales como el recién creado
Instituto de Medicina Genómica de la Secretaría de Salud.
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR MEDIO AMBIENTE
Y BIODIVERSIDAD
- En el área de agua. Profundizar en el
conocimiento de los procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales,
para optimizar su diseño y operación; desarrollar biosensores optimizados para
mejorar el control de procesos biotecnológicos y seguimiento de la calidad de
agua en drenajes y cuerpos de agua; desarrollar procesos especializados, con
base en microorganismos modificados genéticamente, para el tratamiento, en las
fuentes de contaminantes xenobióticos problemáticos, antes de mezclarlos con
otras corrientes; desarrollar métodos modernos para detectar microorganismos
patógenos en aguas tratadas; uso de la biodiversidad para aislar y aplicar
microorganismos capaces de degradar contaminantes específicos, acelerando las
cinéticas de los procesos y trabajando en condiciones extremas; desarrollar y
adaptar tecnología biológica que asegure alcanzar los requerimientos de
tratamiento que marca la normatividad mexicana.
- En el área de biodiversidad.
Descubrimiento y caracterización de nuevas especies, especialmente de
microorganismos, hongos y especies “incospicuas”, que constituyen la frontera
actual del conocimiento de las especies en el planeta; desarrollar y optimizar
métodos para el marcaje y el monitoreo de ejemplares, especialmente de acuerdo
a los requerimientos del comercio internacional y a los emergentes “mercados
verdes”, que requieren de certificaciones de origen; conservación de la
biodiversidad, especialmente en lo que se refiere a diagnósticos veterinarios y
forenses aplicados a fauna silvestre; análisis de las ventajas y los riesgos
para el medio ambiente de los organismos genéticamente modificados (OGM);
utilización respetuosa y sustentable de la biodiversidad.
- En el área de suelos. Diagnóstico y
seguimiento del tratamiento de suelos contaminados; selección y estandarización
de métodos analíticos, para el monitoreo de suelos contaminados; identificación
y modificación de las especies participantes en los consorcios responsables de
la biorremediación de suelos; desarrollo de procesos de modificación
biocatalítica (oxidativa principalmente), para modificar/degradar
contaminantes, en particular compuestos aromáticos y azufrados, mutagénicos,
derivados del petróleo (combustibles) y de pesticidas; análisis de compuestos
recalcitrantes en suelos contaminados con hidrocarburos y en suelos agrícolas
contaminados con pesticidas; establecimiento de normas para suelos
contaminados; estudios toxicológicos de sustancias contaminantes y subproductos
de degradación; desarrollo de procesos biológicos para eliminar iones metálicos
pesados.
- En el área de aire. Desarrollar la
ingeniería necesaria para construir sistemas adecuados a las necesidades de
tratamiento; desarrollo de inóculos microbianos avanzados y adaptados para
aplicaciones específicas no convencionales. Avanzar en la implementación de
biosensores para la medición in situ de la actividad de microorganismos en
biopelículas.
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR MARINO
- Acuacultura. Esta tecnología es
considerada como una de las formas más viable para incrementar la producción de
alimentos de origen pesquero que puede superar las limitaciones de espacio y
sus efectos contaminantes mediante la aplicación de la biotecnología. La
producción a través de la acuacultura de las principales especies que se
cultivan en México, en particular el camarón, se puede impulsar mediante el
mejoramiento de la reproducción y las tasas de crecimiento. Asimismo, es
necesario incrementar la eficiencia de conversión de alimentos y desarrollar
especies resistentes a enfermedades y la adaptación de los organismos a
condiciones ambientales adversas. Finalmente estos procesos de producción deben
buscar el desarrollo de una industria compatible con el medio ambiente.
- Productos bioactivos. Esta área
relacionada con la identificación y el estudio de sustancias naturales marinas
como base de nuevos productos útiles a la sociedad en diferentes sectores tales
como el farmacéutico, alimentario, cosmético, etc. Para desarrollar esta área
es necesario utilizar los mecanismos genéticos, nutricionales y
medio-ambientales que influencian la producción de estos productos de interés
comercial. La gran riqueza biológica de los sistemas acuáticos de nuestro país
caracteriza a esta área estratégica con un alto potencial para su
aprovechamiento.
- Biorremediación. El problema de la
contaminación de los sistemas marinos es cada vez mayor y amenaza seriamente el
equilibrio de estos ecosistemas. La biotecnología marina tiene un gran
potencial para la solución de problemas de contaminación de los mares y lagos
por actividades antropogénicas. El desarrollo de técnicas de biorremediación
sustentadas en microorganismos y vegetales para la conservación y limpieza de
áreas sujetas a contaminación tiene un futuro promisorio por su eficiencia y
compatibilidad con los ecosistemas acuáticos.
- Procesos microbiológicos marinos. La
comprensión de la fisiología, genética, bioquímica y ecología de los
microorganismos marinos resulta de gran importancia no solo para entender los
complejos ecosistemas marinos, sino también para establecer sistemas para el
desarrollo de procesos de fermentación que permitan la elaboración de productos
microbianos útiles a la sociedad.
BIOTECNOLOGÍA EN EL SECTOR PECUARIO
- Mejoramiento genético del ganado. Los
marcadores genéticos moleculares disponibles actualmente pueden emplearse con
gran provecho en la identificación y registro de individuos; en la
determinación del grado de consanguinidad y diversidad genética existente entre
y dentro de las distintas poblaciones; en programas de selección como una guía
para definir estrategias de apareamiento con fines de mejoramiento genético;
para la introducción de alelos de resistencia a enfermedades dentro de una
población comercial; ó en la formación de nuevas razas mejor adaptadas a
regiones climáticas particulares. La información que se genere del estudio de
los genomas, permitirá establecer de manera más precisa el efecto de los QTLs
sobre la manifestación en los animales de las características de importancia
económica que representan y también, ayudará a identificar nuevos y más
efectivos marcadores de éste y otros tipos. Esto a su vez traerá consigo una
aplicación más efectiva de los datos moleculares en el mejoramiento genético de
especies de interés pecuario.
- Sanidad animal. Actualmente existe una
gran cantidad de información científica sobre los agentes patógenos causantes
de las principales enfermedades afectan el ganado, lo cual ha permitido el
desarrollo y mejoramiento de métodos moleculares para su detección y para el
perfeccionamiento de vacunas cada vez más específicas y efectivas. Todo esto
ofrece amplias perspectivas para que a través de su incorporación en los
programas de sanidad animal se logre la detección, el control y la erradicación
de dichas enfermedades.
- Hormonas de crecimiento para incrementar la
productividad pecuaria. Capitalizar en los avances que se tienen en México
en la clonación molecular y producción de hormonas recombinantes del
crecimiento animal, para impulsar en nuestro país la producción industrial y
comercialización de dichas hormonas, que además de ser seguras para el
consumidor, incrementan la producción y rentabilidad de la industria pecuaria.
BIOTECNOLOGÍA E INDUSTRIA
- Maduración de la biología experimental y la
bioingeniería. El impacto de la biotecnología en la industria gira
alrededor de dos grandes ejes, cada vez mas interrelacionados: la bioingeniería
y la biología molecular. Mediante el primero se diseña y optimiza el medio en
el que se desarrolla la célula o en el que actúa el catalizador, mientras que
en el segundo, se diseña y optimiza a la célula misma, a través del
conocimiento de su funcionamiento y el desarrollo de herramientas para su
manipulación. Es así como procesos típicos de la industria biotecnológica
basada en microorganismos o células superiores como son las fermentaciones o la
biorremediación, evolucionan actualmente con los avances en la ingeniería
genética y mas recientemente de la ingeniería de vías metabólicas, y que todo
proceso basado en proteínas, en particular la biocatálisis, no pueda ya ser
concebido sin la ingeniería genética y la evolución dirigida. A partir de los
primeros resultados de expresión de proteínas heterólogas en E. coli, las
herramientas de manejo de células vivas y sus genes han alcanzado un nivel de
sofisticación mucho mayor. Concretamente, el establecimiento robusto de la
técnica de Reacción en Cadena de Polimerasa (PCR), y de la secuenciación masiva
y paralela que redunda en el conocimiento de genomas completos (Ciencia
Genómica), el desarrollo de sistemas de transformación y expresión genética en
organismos diversos, permiten considerar a los seres vivos, no solo a los
microorganismos y células superiores, sino incluso a las plantas y animales,
como susceptibles de optimización como biorreactores adaptados a la producción
de compuestos específicos.
- Biocatálisis: acceso a la biodiversidad y
evolución dirigida. Un primer escollo proviene de la limitada disponibilidad de
organismos vivos o de enzimas capaces de generar los compuestos químicos que el
mercado necesita. Así, históricamente la posibilidad de usar un bioproceso ha
dependido de la existencia de un microorganismo, planta o animal cuyos procesos
metabólicos simbolizan naturalmente origen al producto deseado.
Paradójicamente, existen en la naturaleza millones de actividades
biocatalíticas (enzimas) distintas, que, potencialmente, constituyen un arsenal
para efectuar bioconversiones con gran versatilidad. Hasta años recientes, éste
arsenal no se había podido utilizar en razón a que la mayoría de estas enzimas
se producen en cantidades pequeñas y sus propiedades pueden ser poco apropiadas
para su trabajo en un proceso artificial. El avance de las técnicas de DNA
recombinante está teniendo una influencia definitiva en la superación de estas
limitaciones. Dos de los avances recientes que en mayor medida están
potenciando estas capacidades son el desarrollo de los proyectos genómicos y el
aislamiento de genes directamente del entorno. Por sí solo, este mayor acceso a
la diversidad catalítica natural no es suficiente para contender con las
necesidades de la industria química moderna. Por esta razón continuará siendo
necesario realizar cambios a los biocatalizadores. Los avances recientes en la
investigación fundamental permiten visualizar un punto de quiebre en la
maduración de estas tecnologías, particularmente en lo que se refiere a la
última, a través del enfoque llamado evolución dirigida, que permite el diseño
y selección de nuevas propiedades enzimáticas en las proteínas.
- Ingeniería de vías metabólicas. Los
avances conceptuales y metodológicos descritos inducirán la modificación de
bioprocesos, entre los que destacan: las fermentaciones industriales con
microorganismos modificados mediante ingeniería de vías metabólicas; las
fermentaciones o procesos de biocatálisis que derivan del uso de la
biodiversidad genética, resultado de la búsqueda, selección y mejora de
microorganismos y genes en el medio ambiente; el diseño de bioreactores y
desarrollo de técnicas de cultivo para células animales o vegetales, las
operaciones de separación y purificación basadas en propiedades introducidas ex
profeso en las moléculas con fines de recuperación; el uso de animales
transgénicos como unidades de producción, así como el diseño de las operaciones
de recuperación de productos necesarias a partir de sangre o leche de los
animales; la producción de moléculas de interés directamente en plantas; el
aprovechamiento de las biomasas, y el desarrollo de biosensores. Similarmente,
en muchos casos será conveniente buscar la sustitución de procesos químicos
complejos con procesos fermentativos, en los que el producto deseado es
obtenido directamente del caldo de fermentación, con la consecuente necesidad
de adaptarlos para la incorporación y extracción de sustratos y productos con
baja solubilidad en agua, por ejemplo. Todas estas operaciones se encuentran en
la actualidad en condiciones de progreso acelerado.
Recomendaciones:
Industria farmacéutica:
Se proponen al menos cuatro rutas a través de las cuales la industria mexicana
puede entrar de lleno a la biotecnología moderna: a) a través de una estrategia
de "buen seguidor" produciendo productos cuyas patentes ya hayan vencido o
estén por vencer; b) atendiendo nichos de mercado autóctonos con potencial
mundial y/o en los que ya existe una larga tradición y experiencia en el país;
c) a través del desarrollo parcial de nuevas moléculas y tecnologías que puedan
transferirse en etapas iniciales a industrias extranjeras cuya fortaleza
económica les permita invertir los recursos necesarios para finalizar el ciclo
descubrimiento - medicamento; y d) estableciendo mecanismos mediante los cuales
los empresas comercializadoras de productos importados al menos realicen en el
país controles analíticos, pruebas clínicas u otras actividades relevantes que
contribuyan a la cimentación de experiencia básica en biotecnología moderna en
México.
Industria de alimentos:
Es evidente que se requiere de apoyo científico y tecnológico para impulsar
prácticamente todas las áreas. Destacan el sector azucarero, el procesamiento
de cereales (harinas y subproductos del procesamiento de maíz, trigo y arroz);
ciertas oleaginosas como el coco, pero en general la industria extractora de
grasas; es recomendable también el apoyo a agroindustrias que podrían surgir de
la extracción de colorantes y saborizantes de materias primas agrícolas.
Algunos sectores gozan de una situación económica muy favorable, sobretodo los
ubicados dentro de la biotecnología tradicional, como es el caso de la
industria cervecera, la tequilera, la de panificación o la productora de maíz
nixtamalizado; a pesar de esto, no hay evidencia de que se estén preparados
para desarrollar biotecnología moderna en sus industrias. También existe la
necesidad de aplicar la biotecnología para resolver muchos de los problemas que
aquejan al país, y que se reflejan en la necesidad de modernización de los
sectores industriales.
Biotecnología, industria y medio
ambiente:
Recomendaciones:
Para enfrentar la demanda
tecnológica y estimular su aplicación, es necesaria la formulación de planes a
corto, mediano y largo plazo que involucren y den certidumbre a los diferentes
participantes. Estos planes tendrán que traducirse en la aplicación de activas
políticas que:
Instrumenten leyes, reglamentos y normas
apropiadas y de eficiente supervisión.
Faciliten la innovación a través de la formación
de redes entre industria, universidades, centros de investigación y gobierno.
Promuevan una actitud positiva frente a este tipo
de tecnologías entre las diferentes partes interesadas dentro de la sociedad
civil.
Faciliten la inversión en tecnología ambiental a
través de la implementación de instrumentos económicos para: la creación de
nuevos mercados ambientales (biorremediación, gestión de agua tratada,
reforestación…); la inversión en equipo y procesos anticontaminantes y en
tecnologías limpias; la creación de nuevas empresas del mercado ambiental
(firmas de ingeniería y consultoría, recicladoras, reforestación…); el fomento
de la inversión pública y privada en educación, investigación y capacitación
ambiental; el apoyo para realizar equipos y pruebas demostrativas de
tecnologías innovadoras; la integración de grupos interdisciplinarios alrededor
de problemas ambientales nacionales específicos, desde remediación (metales,
hidrocarburos…), tratamiento (olores, aguas municipales), problemas globales
(gases de invernadero, lluvia ácida, CFCs…), industria contaminante, educación
y capacitación, etc.
La biotecnología ambiental podrá cumplir las
expectativas en el mercado ambiental en la medida en que sea capaz de articular
los diferentes actores involucrados. Precisamente para el caso de proyectos de
tecnología de origen universitario, la conformación de una masa crítica de
individuos para llevar a cabo la investigación y desarrollo en diversos campos
del conocimiento, destaca como ingrediente característico dentro de la misión
del sector académico y resulta, en definitiva, una de las principales
fortalezas sobre la cual se puede construir el éxito de proyectos capaces de
ser aplicados. La consolidación de estos grupos permite la formación de
profesionistas de alta calidad y la capacidad de integrar infraestructura en
laboratorios y plantas piloto.
Fuente: http://www.amc.edu.mx/biotecnologia/comite/tendencias.htm
http://agrarias.tripod.com/biotecnologia.htm