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¿Son los organismos básicamente máquinas vivas?


Los científicos están cada vez más interesados ​​en la posibilidad de resolver una serie de problemas fundamentales que enfrenta nuestra civilización mediante el diseño y la reconstrucción de organismos.


Sune Holm, Universidad de Copenhague, ScienceNordic

Buscamos y esperamos enfrentar desafíos en dominios como la medicina, los alimentos y la energía al invertir en investigación y desarrollo de biotecnología.

Por ejemplo, los investigadores del Centro de Biología Sintética de la Universidad de Copenhague están construyendo organismos fotosintéticos para su uso en el tratamiento del cáncer.

Los científicos y los comunicadores científicos a menudo se basan en metáforas de máquinas para comunicar resultados científicos: se dice que los genomas son planos, los cerebros son computadoras y las células son pequeñas fábricas que consisten en máquinas moleculares .

Un proyecto en la Universidad de Copenhague, del cual soy investigador principal, está examinando los aspectos filosóficos del uso de metáforas mecánicas en la investigación biológica, la comunicación de la investigación y su influencia en los debates bioéticos.

Actualmente estamos editando un libro que investiga los problemas que surgen de apelar a las metáforas mecánicas en las ciencias de la vida, la comunicación de la ciencia y la bioética. Una de las disciplinas que consideramos es la biología sintética .

Biología sintética: la sistematización de la vida.

La biología sintética es un buen ejemplo de un área de investigación que se centra en la construcción de sistemas vivos, que pueden contribuir a la producción de medicamentos valiosos o energía verde.

Una de las ideas centrales que impulsa la biología sintética es hacer posible construir seres vivos, como microorganismos o plantas, utilizando métodos de ingeniería.

En particular, los biólogos sintéticos pretenden transferir los principios de diseño racional conocidos de la producción de máquinas mecánicas y electrónicas a la biología.

Un reloj mecánico, un automóvil o una computadora se compone de muchos componentes estándar diferentes, que se pueden combinar en dispositivos y subsistemas más complejos, que realizan una función particular. Estos subsistemas se pueden combinar a su vez para hacer una máquina, por ejemplo, una máquina que mide el tiempo.

Los biólogos sintéticos están trabajando para desarrollar partes estándar biológicas con funciones específicas que se pueden usar para construir organismos. Esto ayudaría a producir medicamentos de manera confiable a una escala comercialmente viable.

Es tentador ver la aplicación de métodos de ingeniería para diseñar y construir sistemas biológicos, como una versión moderna de la biología mecánica del filósofo francés René Descartes en su tesis de los organismos como máquinas.

En la época de Descartes, la primera mitad del siglo XVII, se había vuelto común exhibir máquinas complejas en toda Europa. Descartes planteó la afirmación de que los cuerpos vivos (los animales y el cuerpo de los humanos) no solo son comparables, sino que de hecho son máquinas (aunque extremadamente complejas) creadas por el “diseño divino”.

Por lo tanto, para Descartes no había esencialmente diferencia fundamental entre un pato naturalmente evolucionado y un pato mecánico hecho por el hombre, simplemente una diferencia en el grado de su complejidad mecánica.

Los críticos de la visión de la biología sintética del diseño racional y la construcción de “máquinas vivientes” afirman que se basa en la biología mecánica de Descartes, que creen que está equivocada.

Podría ser útil dibujar analogías entre organismos y máquinas como parte de la investigación biológica. Pero los organismos y las máquinas hechas por el hombre son fundamentalmente diferentes.

¿Por qué los organismos no son máquinas?

Una de las objeciones más básicas a la identificación de organismos y máquinas es que su comportamiento no puede reducirse a las actividades y relaciones de sus partes.

En contraste con un reloj mecánico, cuya actividad está totalmente determinada “de abajo hacia arriba” por las actividades y la organización de sus partes, los organismos influyen en las actividades de sus partes.

Por ejemplo, tus músculos comienzan a crecer si comienzas a hacer ejercicio. Además, las partes de un reloj existen antes que el reloj. No es el reloj en sí mismo el que construye sus propias partes.

En contraste, los organismos se autoproducen en el sentido de que es el propio organismo el que construye y mantiene sus partes. Si la biología sintética asume la biología mecánica de Descartes, entonces podría dirigirse a un callejón sin salida.

Entonces, ¿la biología sintética es impulsada por un supuesto de biología mecánica cartesiana? ¿La visión del diseño racional y la construcción de organismos se basa en una comprensión literal y no meramente metafórica de la idea de que los organismos son máquinas?

La respuesta de los biólogos sintéticos

Analice detenidamente el intento de los biólogos sintéticos de aplicar métodos de ingeniería a los sistemas vivos, y se desprende que son dolorosamente conscientes de las diferencias fundamentales entre los organismos y las máquinas.

Una de las principales motivaciones detrás del desarrollo de herramientas y técnicas para la construcción de organismos vivos es que es extremadamente difícil entender completamente cómo funcionan incluso las formas de vida más simples.

La vida como la conocemos es el resultado de la evolución por selección natural. Como tales, los organismos naturales son más parecidos a los productos de un retenedor que a los resultados del diseño racional de un ingeniero maestro.

Por lo tanto, si queremos resolver problemas apremiantes como la producción de medicamentos valiosos o biocombustibles utilizando biotecnología, es tentador centrarse en el desarrollo de organismos sintéticos predecibles y confiables como una alternativa a la dedicación de una gran cantidad de personas a trabajar en organismos de evolución natural.

Eso es, sugiero, lo que impulsa a los biólogos sintéticos a aplicar métodos de diseño racional a la materia biológica, no es que piensen que los organismos vivos y los relojes mecánicos están en la misma profundidad.

¿Son factibles las soluciones de biología sintética?

¿Es incluso posible construir nuevas formas de vida?

Descartes se mostró escéptico y pensó que requeriría habilidades divinas para construir algo tan complejo como una máquina viviente.

Entre los biólogos sintéticos, también existe un amplio reconocimiento de que la producción de organismos sintéticos complejos “desde cero” no está a la vuelta de la esquina.

Cuando los científicos producen sustancias para su uso en tratamientos contra el cáncer, no construyen una nueva planta. Más bien, intentan combinar los componentes básicos de las plantas existentes con partes y dispositivos sintéticos.

El resultado no es un organismo completamente diseñado racionalmente, sino un organismo que contiene partes y módulos hechos por el hombre, que le permite realizar una función deseada específica de una manera confiable.

Por lo tanto, en cierto sentido, se podría decir que los organismos producidos utilizando biología sintética serán más parecidos a una máquina que los organismos evolucionados naturalmente .

Proporcionado por: ScienceNordic

Información de: phys.org


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