Fotografia de Samira Am, amb llicència Creative Commons
I tu què estudies? –Biotecnologia. -Bio-què? -Biotecnologia iaia! -I això què és?
-I tu? –Biomedicina. Ui, això sona a molt difícil! És molt difícil?
-Això de la Bioquímica està molt bé, però serveix per alguna cosa?
–Bioinformàtica? Això existeix? T’ho has inventat!
La ciència mola, i tant! (ningú en té cap dubte) I la biologia moderna ho està petant! Cèl·lules mare, regeneració de teixits, animals transgènics, vacunes, biomaterials, ratolins fluorescents… Però, mai t’has preguntat què s’ha d’estudiar per tot això? Biologia? Biotecnologia? Biomedicina? Bioquímica? Enginyeria de Camins, Canals i Ports?
No et preocupis, hi ha molts noms però tot és gairebé el mateix. T’ho expliquem! Si ets un estudiant, si sents curiositat per la biologia, si no saps què fer amb la teva vida i si acabes de fer la SELE i l’únic que tens al cap és la platja i l’estiu, aquest post va dirigit especialment a tu. Endinsem-nos en el món BIO!
Quan pensem en la paraula biologia sovint ens vénen al cap prestigiosos biòlegs com Charles Darwin, Robert Hooke o l’Ana Obregón. El primer, de bota, famós per la teoria de l’evolució, i el segon, de bata, conegut pel descobriment de la cèl·lula. Biòlegs de bota i de bata? Doncs sí, als científics ens agrada classificar-ho tot, i a nosaltres mateixos ens agrada etiquetar-nos segons si ens posem les botes i anem al camp a observar la natura, o ens posem la bata i estem al laboratori realitzant experiments.
Però això és només una broma entre biòlegs, el cert és que en l’actualitat la biologia ja no és més una ciència de bota o de bata, sinó que com diria Darwin, s’ha reproduït, ha evolucionat i s’ha adaptat a les noves exigències del coneixement. En l’actualitat, la biologia s’ha encreuat amb la física, la química, la medicina, l’enginyeria i la informàtica per a generar una llarga descendència de noves disciplines mestisses. Us presento les 4 filles de la biologia: la més gran és la biotecnologia, que va néixer fa milers d’anys, i les tres més petites van néixer juntes i per tant són bessones: la bioquímica i la biomedicina i la bioinformàtica.
La biotecnologia (biotech pels amics) és la més vella, tant vella com la cervesa o el fuet, i busca sempre obtenir un benefici per a la societat a partir de la utilització d’éssers vius o els seus components. De fet els biotecnòlegs acostumen a tenir una ment aplicada, i els agrada autoanomenar-se “enginyers” (encara que no ho són), perquè no estudien la teoria de la gravetat com faria un físic, sinó que apliquen les lleis de Newton per a construir un pont que s’aguanti (com faria un enginyer). Aquesta filosofia es pot aplicar a moltes indústries, les quals s’acostumen a classificar per colors: biotecnologia verda o agro-alimentaria: producció de soja, vi, fuet, cervesa…; biotecnologia blava o marina: explotació dels recursos marins; biotecnologia vermella o biomedicina: disseny i producció de medicaments; biotecnologia blanca o industrial: disseny de bioreactors i bioprocessos per a la indústria… Els biotecnòlegs busquen obtenir màxim benefici a partir de la biologia, i per tant són fans dels transgènics, les vacunes, els biocombustibles i, evidentment… el fuet.
La bioquímica (biochem pels cool) és la bessona del vestit verd. Els bioquímics han estat els científics més estereotipats en pel·lícules i dibuixos, i els encanta resoldre trencaclosques. Com el seu nom indica, estudien les reaccions químiques de rellevància biològica, especialment a nivell cel·lular. En altres paraules, els bioquímics estudien el metabolisme cel·lular i cacen i analitzen noves proteïnes. De la mateixa manera, els bioquímics estudien l’estructura i comportament del DNA, així com els seus patrons de lectura. La cèl·lula, en el seu interior, és com un complex rellotge suís amb milers d’engranatges moleculars. Els bioquímics volen desmuntar el rellotge cel·lular peça a peça per a determinar quin és el paper de cada molècula. Als bioquímics els encanta la química orgànica, les proteïnes, els polímers, el DNA, l’RNA…
Muntar un trencaclosques de 1000 peces és “fàcil”, però a la cèl·lula hi ha milions de peces, en constant moviment, diferent estructura i que sovint interaccionen entre elles. Per aquest motiu, reconstruir el puzle cel·lular amb el cervell humà seria pràcticament impossible; necessitem el cervell d’un robot, i aquí és on entra en joc la bessona del vestit blau, la bioinformàtica. Nascuts entre pipetes i microxips, els bioinformàtics són capaços de processar infinitat de dades i buscar patrons que ajudin a reconstruir els processos cel·lulars. Sona bastat friki, però això ha permès la generació de bases de dades infinites que contenen tota la informació genètica, totes les proteïnes, les rutes metabòliques, etc… que s’han descobert fins ara, de cada espècie! I gràcies a això, en l’actualitat, qualsevol persona pot entrar a internet i consultar tots els gens del genoma humà. Tot online i gratis. Als bioinformàtics els agrada treballar per patrons comuns. Per exemple, un bioinformàtic podria “llegir” les proteïnes que es troben dins un orgànul cel·lular i classificar-les segons una característica comú per a determinar la seva funció. Seguint l’exemple del trencaclosques, podríem classificar les peces segons la seva forma per a trobar les que conformen el marc del puzle, o classificar-les segons el seu color i trobar les peces blaves, que molt probablement aniran juntes formant el cel. Els bioinformàtics normalment no els agrada gaire el que anomenem el wet lab, o laboratori de guants i pipetes. Prefereixen fer experiments in silico: programar, generar models i estructures 3D. A més els bioinfos són addictes a la velocitat, cada cop busquen treballar més ràpidament, i amb més dades. Per a que us feu a la idea, el projecte genoma humà, en el qual van participar universitats de tot el món, va requerir una dotació de 3.000 milions de dollars, i van caldre 15 anys per a tenir una versió fiable. En l’actualitat, per menys de 1.000 euros i 1 dia, empreses privades poden seqüenciar-te de dalt a baix. Pim pam. Molts bioinformàtics treballen ara en el núvol, processant milions de dades online, en un món força abstracte que s’assimila al món de les idees de Plató.
La bessona del vestit rosa és la biomedicina. Estretament relacionada amb la biotecnologia vermella, la biomed busca la manipulació a nivell molecular dels processos biològics per a curar i prevenir malalties. La frenada del SIDA, la millora de les teràpies contra el càncer o la regeneració d’òrgans a partir de cèl·lules mare són alguns dels objectius que busca la biomedicina. En l’actualitat, la majoria de malalties que patim són conseqüència de l’augment de l’esperança de vida. Per aquest motiu, la biomedicina té un repte tan difícil d’aconseguir: no envellir, o envellir sa.
Fins ara us he presentat les filles de la biologia, però que ningú s’equivoqui al pensar que això acaba aquí, ja que la família és molt més nombrosa! Per exemple, una cosina germana de la biomedicina és l’enginyeria biomèdica, la qual és molt aficionada a la tecnologia. Els enginyers biomèdics apliquen les lleis de la física i la química en l’àmbit de la biologia per a dissenyar autèntiques bogeries, com per exemple nous microscopis ultra-potents capaços de monitoritzar i visualitzar les sinapsis d’un pensament, pròtesis fetes a partir de biomaterials, extremitats robòtiques al més pur estil Star Wars, motlles biocompatibles per a la reconstrucció 3D d’òrgans a partir de cèl·lules mare, micro-càpsules capaces de viatjar per l’intestí i gravar-ne l’interior, vàlvules cardíaques, microxips capaços de dir-te totes les infeccions víriques que has patit al llarg de la teva vida…
Una altra membre de la família és la nanobiotecnologia, que va sorgir després d’una nit de bogeria entre la bio, la nano i la tecnologia. El món nano, dins la biologia, és el món del DNA, les proteïnes i les interaccions moleculars. Es tracta d’un món pràcticament desconegut ja que molt pocs microscopis arriben a veure partícules tan petites. A més, les propietats de la matèria comencen a ser una mica imprevisibles… tot un repte per al futur! Per a que ens fem una idea, una formiga fa 1.000.000 de nanòmetres, i una cèl·lula pot fer 10.000 nanòmetres, de manera que la nanobiotecnologia estudia les propietats de les biomolècules en unes dimensions molt i molt petites. Als nanobiotecnòlegs els agrada dissenyar nanocàpusles intel·ligents capaces de transportar fàrmacs a cèl·lules infectades o cancerígenes sense atacar a les altres cèl·lules, utilitzar el DNA com a conductor elèctric, generar proteïnes sintètiques i artificials per a curar malalties, estudiar el moviment i plegament de les proteïnes i els prions…
Tela marinera amb la família de la biologia, no? Doncs que ningú surti corrents espantat, perquè com hem dit al principi, a efectes pràctics, no importa quina d’aquestes disciplines estudiïs. En la majoria de laboratoris d’investigació i empreses amb base científica, acostumem a trobar-hi científics de diferents àmbits que treballen junts en un mateix projecte, cadascú aportant el seu punt de vista. I algú es podria preguntar, i per què tantes carreres si al final tothom fa el mateix? Doncs perquè la ciència actual requereix d’especialistes en un tema capaços de coordinar-se amb altres especialistes per junts avançar en el coneixement. La màgia de la ciència sorgeix amb les fusions científiques, igual que amb la música i la cuina. La fusió aporta complexitat i riquesa al coneixement.
Arnau Biosca, investigador de l’IBEC i autor de l’article. Fotografia cedida per l’autor.
Per aquest motiu, si voleu ser investigadors en biologia, en realitat no és tan important quina carrera hagueu escollit (dins d’uns límits), sinó com apliqueu les eines que la carrera us proporcionarà en el camp que més us interessi. És molt difícil escollir la carrera i encertar-la sense abans haver assistit a una classe, però per sort el món científic és com una xarxa i dues persones que han realitzat carreres diferents, poden acabar perfectament treballant en el mateix laboratori o empresa. La meva recomanació és que durant la carrera proveu diferents assignatures optatives i aneu especialitzant-vos en aquelles que us cridin més l’atenció.
Us animo a que us llenceu a la piscina de les bios, i que investigueu, lluiteu, avanceu i sigueu els primers en descobrir tot allò que altres no han sigut capaços de veure abans. El món científic és un món difícil, complicat i imprevisible, on només els més ben adaptats sobreviuen. Però penseu que quan un investigador realitza un descobriment, durant uns instants és l’única persona en tot el planeta que coneix la veritat, i això no té preu.
Molta sort, que això només ha fet que començar! Si t’ha agradat el post, fes de divulgador científic i comparteix-lo amb els teus amics, la biologia no té fronteres!
Autor: Arnau Biosca