La biología sintética: Panorama global y nacional, avances...

50
La biología sintética: Panorama global y nacional, avances, retos y riesgos Dr. Julio E. Valdivia - Silva MD., PhD Foro sobre Nuevas Herramientas Biotecnológicas

Transcript of La biología sintética: Panorama global y nacional, avances...

Page 1: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

La biología sintética: Panorama global y nacional, avances, retos y

riesgos

Dr. Julio E. Valdivia-Silva MD., PhD

Foro sobre Nuevas Herramientas Biotecnológicas

Page 2: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

BIOLOGIA SINTETICA

Page 3: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

17

EL GENOMA HUMANO y LA INGENIERIA GENETICA

Page 4: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 5: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 6: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Ingenieria Genética …. Con poca Ingeniería

Page 7: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Diseño y construcción de nuevas partesbiológicas, dispositivos y sistemas que noexisten en la naturaleza o se rediseña losexistentes para que cumplan una funcióndeterminada.

Page 8: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Ingeniería Genética

Ingeniería

Biología Sintética

Page 9: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Redes Cultivos, Tejidos

Computadoras

Células

Módulos, Tarjetas

Vías de Señalización

Interruptoreslógicos

ReaccionesBioquímicas

Piezas de capaProteinas, genes

Page 10: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Reingenieria de la Ingeniería

Bio-ladrillos

Page 11: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 12: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

LA META DE LA BIOLOGIA SINTETICA

Page 13: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

AVANCES Y CONTEXTO ACTUAL

Page 14: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 15: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 16: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Emmanuelle Charpentier & Jennifer Doudna

Feng Zhang

La batalla del CRISPR-CAS

Page 17: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 18: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 19: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 20: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

UNAM iGEM 2010

Page 21: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 22: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

2003 MIT

2008

2016

Page 23: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

PlásmidosPromotoresTerminadoresReporteros

Sistemas Biológicos Simples Partes estandar

Partes intercambiablesPartes operativas

iGEM Registro

Page 24: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

BIOINGENIERÍA EN EL PERU DESDE EL 2017

Page 25: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

• La Biología Sintética no es solo la síntesis de ADN NI SOLO SU MODIFICACIÓN

ESTADO ACTUAL DE LA BIOLOGIA SINTETICA

• La Biología Sintética ya esposible en Eucariontes (célulasnucleadas de plantas)

• La Biología Sintética aun estalejos de diseñar un nuevoorganismo, esta se basa en losexistentes

Page 26: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 27: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 28: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Hágalo Usted Mismo

Page 29: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 30: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

DESAFIOS Y OPORTUNIDADES DE LA BIOLOGIA SINTETICA EN EL ESPACIO

1. Uso y extraccion de recursos 2. Producción de productos 3. Soporte Vital

4. Medicina Espacial 5. Cibernética espacial 6. Terraformación

Gráfica de Hugo Texeira

Page 31: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

31

Producción de alimentos

Biomineria

EL POTENCIAL DE LA BIOLOGIA SINTETICA EN EL ESPACIO

Producción biomateriales

Biocementación Transmisor de secuenciasde ADN y síntesis in situ

Habitats Rad-resistentes

Tratamiento de Aire

Tratamiento de Agua

Tratamiento de basura

Biosensores ambientales

Bioreactores microbianosmultiproposito

Biofabricación y formación de patrones programados

National Aeronautics & Space Administration

www.nasa.gov

Page 32: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

ASTROBIOLOGIA SINTETICA: Diseñar un organismo capaz de restir las condiciones de Marte y pueda producir algun producto util para loscolonizadores

Page 33: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

RIESGOS Y RETOS

Page 34: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA

Involucra organismos vivos que potencialmente pueden reproducirse

El crecimiento del internet y la disponibilidad de las tecnicas bio-nano tecnologicas son accesibles

Garfinkel et al., 2007

De Vriend et al., 2006

• Organismos con efectos nuevos al interactuar con otros organismos

• Organismos con nuevos comportamientos no predecibles

Tucker & Zilinskas., 2006

Page 35: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Buscando Bio-ladrillos

35

BASES DE DATOS

Page 36: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Miedo a los Piratas

Page 37: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Partes intercambiables

En hojas de papel

Page 38: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 39: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

BIOETICA BIOSEGURIDAD

Relacionada a las aplicaciones (¿potenciar humanos?)Relacionada a la distribución de sus productos Relacionada a los procedimientos (¿maquinas vivas?)

Manejo de riesgos de los productos, funciones y sistemasMejora de la seguridad a través de los procesos de ingenieríaComo manejar si hay un manejo no-profesional

Se podrían crear nuevos patógenos

Page 40: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

“La evolución del ADN podría avanzar mas rápido en un laboratorio o una clínica que en la misma naturaleza”Benner 2004

Page 42: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 43: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

https://www.cbd.int/conferences/2018/cop-14/documents

Page 44: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 45: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

EL PERU y SUS MAS DE 4500 variedades

Page 46: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Secuenció 150 genomas de gente nativaperuanaSe encontraron 3.3 millones de variantes de las 10,.1 millones de variantes conocidas Dr. Heinner Guio

Page 47: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

INFORMACIONVERAZ, CIENTIFICA,

CRITICA

Page 48: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

Wilson Center Project on Emerging Nanotechnologies, 2009

Page 49: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos
Page 50: La biología sintética: Panorama global y nacional, avances ...portal.concytec.gob.pe/images/foro-biotecnologia... · RIESGOS DE LA BIOLOGIA SINTETICA Involucra organismos vivos

GRACIAS

[email protected]