La Biología de Sistemas por el Prof. Dr. D. José Luis Iborra Pastor, académico honorario

¿Cómo se pueden diseñar nuevas terapias eficaces para el tratamiento de una enfermedad? ¿Cómo obtener un compuesto de interés para las industrias química, farmaceútica, alimentaria o agrícola, a bajo coste y con alto rendimiento? ¿Cómo describir la función global de una célula viva, a través de la descripción cuantitativa de la interacción entre todos los componentes moleculares individuales de la misma? Las respuestas a éstas y otras preguntas las puede dar la Biología de Sistemas. Este es un nuevo campo de las ciencias moleculares de la vida. Es nuevo como lo fue la Biología Molecular en la década de los cincuenta y la Biología Celular en los setenta. ¿Qué se entiende por sistema? Un sistema biológico son las distintas formas de la vida natural, desde una bacteria hasta un animal superior. La Biología de Sistemas se nutre de la integración de los experimentos de laboratorio, llamados “húmedos”, con los de in silico, denominados “secos”. Los primeros suponen la obtención y acumulación de datos experimentales, obtenidos a partir de la utilización de técnicas muy avanzadas, para la medida de un nivel completo de moléculas y de información biológica, bajo lo que se viene denominando como las “x-ómicas”. Así, la genómica mide la composición genética (DNA) completa de un organismo. La transcriptómica es el complemento entero de los genes transcritos del genoma (mRNA). La proteómica mide todas las proteínas expresadas bajo unas condiciones dadas. La metabolómica mide el conjunto de compuestos que se sintetizan y se transforman en una célula, tejido, órgano, organismo o especie. La fluxómica valora el conjunto de flujos que se miden o calculan para una red de reacciones del metabolismo del sistema biológico. Y así otras ómicas. Los experimentos in silico necesitan programas informáticos, de modelación matemática y de simulación, que a partir de las bases de datos generadas por las tecnologías ómicas, puedan establecer modelos computacionales predictivos de los sistemas biológicos. Por tanto, los principales retos de la Biología de Sistemas son la integración y correlación de dichos datos, con tal de entender mejor la fisiología celular y el metabolismo de los sistemas biológicos, y el diseño de estrategias para la ingeniería metabólica y celular de los organismos. En el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Química de la Universidad de Murcia se desarrolla un proyecto de investigación de aplicación de la Biología de Sistemas a la producción por vía biotecnológica de carnitina, un compuesto que se utiliza en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares.