Biología de sistemas: ¿la Ciencia del siglo XXI? por el Prof. Dr. D. José A. Lozano Teruel, académico numerario

Según David Baltimore, Premio Nobel, “los organismos funcionan de un modo integrado y así nuestros sentidos, músculos o metabolismos trabajan conjuntadamente, sin espacios vacios. Sin embargo, históricamente, los biólogos han estudiado los organismos parte a parte”. Efectivamente, para conocer un sistema, los científicos suelen descomponerlo en sus partes más sencillas. Esta estrategia reduccionista ha logrado éxitos importantísimos. Sin embargo, el resultado no es exactamente el del sistema original. El astrofísico Fred Hoyle planteó una analogía comparando un ser vivo y un avión Jumbo. La ciencia conseguiría disponer en un lugar todas las piezas del Jumbo. Pero faltaría mucho hasta que las piezas se unan sólas y el avión vuele. Para lograrlo, los ingenieros aeronáuticos han de efectuar complejos cálculos y simulaciones adicionales. En los seres vivos sucede algo análogo, estamos consiguiendo reunir las piezas, pero nos falta la parte más importante. Para resolverlo, los vertiginosos avances de la biología molecular, la informática y otras ciencias están permitiendo el nacimiento de una nueva disciplina, la Biología de Sistemas, en la que el estudio de un organismo se considera como una red integrada e interactiva de genes, proteínas y transformaciones metabólicas que conducen a la vida. Los biólogos de sistemas (biólogos, ingenieros, matemáticos, informáticos, etcétera) focalizan su atención sobre todos los componentes del organismo, pero sobre todo en como interaccionan entre sí, ya que ello es la causa final de su forma y funciones. Ello plantea diferentes retos. El de la estructura equivaldría a tener un mapa de carreteras (redes de genes y proteínas que interactúan, los mecanismos de esas interacciones, y la modulación de las propiedades del sistema). Otro paso es la dinámica del sistema: al igual que, además de un mapa, manejamos información sobre el tráfico a la hora de viajar, en los sistemas biológicos interesa conocer cómo funcionan bajo diferentes condiciones. Pero los sistemas vivos incorporan además numerosos mecanismos para asegurar un control de calidad en su funcionamiento. Es necesario, pues, un tercer punto, conocer los métodos de control que minimizan los errores. Y un cuarto aspecto, sería desentrañar el método de diseño ya que los sistemas biológicos se desarrollan a partir de ciertos principios y no simplemente por ensayo y error. En Murcia, los días 1 y 2 de junio se ha desarrollado un importante primer Simposio Internacional sobre Biología de sistemas (www.um.es/sysbiol2006) organizado por el grupo de investigación de Biotecnología del la Facultad de Química (departamento de Bioquimica), auspiciado por la Sociedad Española de Biotecnología y la Federación Europea de Biotecnología.