AMPLIARKrasnogor durante su exposición

23/02/2017 - UNT

Natalio Krasnogor: "Programar organismos vivos es más difícil y más divertido"

El doctor Natalio Krasnogor brindó en la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología (FACET) un Workshop titulado: “Computing and Synthetic Biology” (Computación y Biología Sintética), dirigido a alumnos y público interesado.

Detalles.

El investigador tucumano, actualmente radicado en Reino Unido, se refirió a la Biología Sintética, una disciplina que, bajo ciertos supuestos, permite programar el funcionamiento de las células vivas. También manifestó la posibilidad de que científicos argentinos trabajen en colaboración con científicos británicos por medio de una subvención provista por Reino Unido.
Krasnogor aprendió a programar a los 12 años porque le parecía divertido.

Esa vivencia lúdica de su vocación es lo que hoy, tal vez, le permite explicar con sencillez temas que están cambiando la historia. Krasnogor es licenciado en Informática de la Universidad Nacional de La Plata y doctor en Algoritmos Evolutivos Aplicados a la Bioinformática por la University of the West of England (Bristol, Reino Unido). “Nat” (como firma sus mails), actualmente trabaja como docente e investigador en la Newcastle University, pero además de eso  bucea y lee ciencia ficción. Dió sus primeros pasos en la FACET cursando tres años de Ingeniería Eléctrica, por eso vive esta visita con la alegría de quien vuelve a casa.

¿Cómo se relaciona la Computación con la Biología Sintética?

La Biología Sintética es una disciplina joven que integra de manera orgánica Biología y Ciencias Exactas, por ejemplo, principios y técnicas de Ingeniería, Computación y Matemáticas. La computación juega varios roles preponderantes en la Biología Sintética que incluyen la especificación formal de lo que se quiere construir, el modelado y simulado de lo que se especificó, la verificación formal por chequeo de modelos y la compilación, es decir, traducción de lo que se diseñó en la computadora en secuencias de DNA que se pueden incorporar a organismos vivos para que realicen las tareas deseadas. La computación también aportas métodos bioinformáticas, bases de datos y estándares de intercambio de información para la especificación de biodeseños. Por ponerlo de manera más sencilla, la computación es a la Biológia Sintética lo que AUTOCAD es a la Ingeniería Civil o Mecánica, o lo que Verilog es a la Ingeniería Electrónica. Existe otra dimensión a esta pregunta y es la siguiente. A medida que avanza nuestra tecnología, encontramos distintas maneras de “computar” y de embeber procesamiento de la información en distintos dispositivos y materiales. Hasta hace solo algunos años no existían smartphones y hoy en día casi todo el mundo tiene una de esas computadoras portátiles en el bolsillo. Igualmente, los autos modernos son mas computación que mecánica. La biología sintética le ofrece al informático un substrato nuevo de programación: la materia viva. Las células vivas (las de nuestros cuerpos, los árboles, bacterias, etc) son, en esencia, procesadores de la información.

La Biología Sintética nos permite modificar la programación de las células vivas para que lleven acabo programas diseñados por el ser humano (a diferencia de las células naturales que llevan a cabo programas evolucionados por la selección natural). Este área esta en su infancia pero está avanzando rápidamente y ya existen lenguajes de programación biologica que permiten al programador programar células vivas. Por ejemplo nuestro laboratorio público hace ya más de 5 años un lenguaje de bioprogramación que se llama “Infobiotics” y a fines del 2015 publicamos con unos colaboradores Israelies y Franceses un trabajo donde utilizamos bioprogramación y dispositivos de microfluidicos para programar librerías combinatoriales de DNA. A medida que nuestro conocimiento y tecnología avancen se hará mas fácil programar entidades vivas y esto abrirá nuevas puertas para los informáticos para desarollar “bioApps” que permitirán conectar nuestros cuerpos, y el medio ambiente, al Internet of Things (internet de las cosas). 

¿Profesionales de qué carrera pueden trabajar en esta área?

Biólogos, químicos, físicos, informáticos, matemáticos, ingenieros (eléctricos, de control, bioprocesos) y también gente del área de las humanidades, en particular, ética y ciencias sociales, quienes se encargan de ayudar a enmarcar un entorno ético para la explotación de estas tecnológicas.

¿Es cierto que el desarrollo en esta área va a permitir, por ejemplo, programar una célula cancerígena para que deje de serlo y que las células de la piel rejuvenezcan?

Prefiero no hacer predicciones  específicas porque el cáncer y el envejecimiento son procesos sumamente complejos que involucran muchísimas áreas de investigación y es altamente transdisciplinario. Lo que es claro es que los avances en materia de ciencias de la vida y en la tecnología que podemos utilizar para investigar estos procesos se están acelerando de manera rápida y esto abre posibilidades que solo algunos años atrás eran impensables, piense por ejemplo en la promesa de la edición precisa de genes por medio de proteínas CRISPR/CASd9. Por eso es que soy optimista --asumiendo que las sociedades occidentales liberales no colapsen por razones sociales, políticas, económicas o una combinación de estas. El ritmo de aceleramiento científico dará respuestas relativamente rápido a muchos de nuestras aflicciones de salud que hoy por hoy no las tienen. 

¿Qué opina de la posibilidad de generar organismos que puedan producir energía o ayudarnos a combatir la contaminación?

Claramente son rutas potencialmente válidas para, por un lado, comenzar a recomponer los destrozos ambientales que le hemos causado al planeta y, por el otro lado, de buscar fuentes de energías renovables y más constantes para un mundo que se está haciendo cada vez más ávido de energía y que tiene un crecimiento poblacional fuera de control.

¿Por qué decidió trabajar en Computación y Biología Sintética?  

La computación representa la tecnología última: convierte el pensamiento humano directamente en acción: el verbo se hace acción. Y eso puede ser algo tan sencillo como un programa para jugar Angry Birds o poner en órbita de un planeta lejano una nave espacial. ¿Que puede ser más divertido que programar? Y en Biología Sintética, bueno, porque me permite programar organismos vivos. Me brinda un substrato nuevo en donde aplicar la programación. Es aún más difícil y por ende más divertido.

¿Podría contarnos acerca de los que considera sus logros más importantes en este campo de estudio?

No, no puedo porque todavía no logramos obtener lo que estamos buscando. Un subgrupo de mi equipo viene trabajando de hace más de siete años en un proyecto que es sumamente complejo que ha dado solo resultados parciales. En siete años más, le cuento. En el camino, por supuesto, hemos desarrollado una variedad de tecnologías para la Nano-bio-computation. Por ejemplo, a mediados de este año publicamos el primer trabajo que demostró la creación de una estructura de datos molecular, una pila para ser mas exactos, que utiliza ADN como substrato de programación y almacenamiento.

¿Cómo vivió y vive el desafío de formarse y trabajar fuera del país?

Salí de un hogar en donde el trabajar y el estudiar siempre fueron una prioridad, así que trabaje duro. Por otro lado tuve la muy buena fortuna de encontrar en la UNT, donde empecé mis estudios, docentes que fueron más que docentes (Griselda Luccioni, Alberto Juárez Araoz, Mabel Mentz, María Eugenia Marquetti, Patricia Fernández,)  fueron mentores y me guiaron en la dirección adecuada. Me cambie a la carrera de Informática de La Plata, donde tuve muy buenos docentes y donde conocí al que sería mi director de Tesis, Pablo Moscato. Él  me puso en camino a hacer “research” (investigación), así también como a Gustavo Rossi y Gabriel Baum que me dieron lugar en su laboratorio (LIFIA).  Esto me permitió tomarle el gusto al research y me dio una base muy fuerte para comenzar el doctorado en el Reino Unido.  

Lo difícil de irme al Reino Unido fue, por supuesto, dejar a la familia. No hay más que explayarse en esto, uno  se puede imaginar lo que esto significa – a decir verdad uno nunca se repone. En segundo lugar fue difícil el lenguaje, mi inglés no era muy bueno, el clima –que era abismal-, y la comida –catastrófica: la primera vez que junte dinero para comprarme una porción de lasagna me lo sirvieron en un plato de sopa y le pusieron una ensalada de lechuga y tomates arriba!. Verdaderamente espeluznante. Sin embargo, la gente del Reino Unido es amable, generosa, respetuosa y me trataron desde el primer día como a un ser humano. Y por supuesto, encontré a mi mujer, quien es una roca en mi existencia. ¿Qué más podría pedir?.
Volviendo a uno de los temas que abordó en el Workshop, ¿Cómo puede ayudar  el programa "Global Challenges Research Fund" a los estudiantes de la FACET interesados en trabajar sobre Biología Sintética?
El Global Challenges Research Fund es un programa del gobierno británico que pone a disposición por ley £1,500,000,000 por los próximos 5 años para investigar sobre problemas de relevancia a países en desarrollo. Este programa permite a científicos argentinos identificar colegas británicos y presentar proyectos conjuntos en cualquier área alineada con temas de sustentabilidad de las naciones unidas, e.g., pobreza, medio ambiente, enfermedades infecciosas, digital economía, etc, etc. Es decir, es un programa abierto a prácticamente todos los ámbitos en los que opera FACET. La clave es (a) identificar un problema concreto de interés y relevancia en la argentina, (b) un “partner” británico con el cual aplicar al programa (la investigación se la puede hacer 100% aquí, 100% allí o una combinación), y (c) demostrar que la investigación proporcionara beneficios concretos a la Argentina. 

Para terminar, ¿qué significa para usted poder volver a nuestro país y brindar un Workshop en la FACET?

Significa volver a casa. El que se olvida de donde salió es un alma perdida.

Fuentes
http://www.fgcsic.es/lychnos/es_es/articulos/presente_futuro_de_biologia_sintetica
http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_artificialhumans10.htm
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/195/modificar-la-vida-avances-de-la-biologia-sintetica
http://jaimegorenstein.com/portal/es/entrevistas/ciencia-y-tecnologia/53-entrevista-a-george-church-pionero-de-la-biologia-sintetica

http://www.elmundo.es/ciencia/2013/11/20/528bc0dc6843414b0e8b457c.html