En este escenario de la bioingeniería, las tecnologías informáticas y de ingeniería se identificaron como impulsores clave para reducir costes, optimizar los bioprocesos, acortar el tiempo de comercialización de las biosoluciones y ayudar a mitigar los riesgos medioambientales y sociales.
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Qué es la bioingeniería o ingeniería biológica
La bioingeniería o ingeniería biológica (también conocida como biología sintética) es una disciplina que combina principios de biología y técnicas de ingeniería para diseñar, desarrollar y mejorar sistemas biológicos, dispositivos y tecnologías. Se aplica en áreas como la biotecnología, la bioquímica, la genética y la biomedicina, y se utiliza para crear productos como medicamentos, biocombustibles, alimentos modificados genéticamente y dispositivos médicos. El objetivo de la ingeniería biológica es utilizar los procesos biológicos para resolver problemas y crear soluciones sostenibles en diversas industrias.
Se espera que la bioingeniería irrumpa en todos los sectores
El 96% de las organizaciones ya están invirtiendo en bioingeniería, y la mayoría planea incrementar su inversión en los próximos cinco años; la sostenibilidad es uno de los principales impulsores de este interés empresarial.
Las organizaciones de todos los sectores se preparan para el gran impacto de la ingeniería biológica: la aplicación de principios de la biología y la ingeniería, junto con IA y técnicas computacionales basadas en datos, para crear sistemas biológicos nuevos o rediseñados con fines valiosos. Buscan aprovechar los recientes avances en bioingeniería para obtener beneficios medioambientales y mejorar el rendimiento de sus productos. Así se desprende del último informe del Instituto de Investigación de Capgemini sobre la bioeconomía, “Ingeniería biológica: ha llegado el momento”, concluye que la sostenibilidad es uno de los principales motores del interés empresarial, y que más del 70% de las organizaciones espera que las biosoluciones aceleren significativamente su avance hacia los objetivos de sostenibilidad. El coste y las ventajas de funcionamiento son los otros factores que contribuyen a ello. El informe también destaca algunos de los obstáculos que hay que superar para hacer realidad dicha meta, desde la concienciación y aceptación del mercado hasta los elevados costes y la escasez de profesionales cualificados.
Uso de la IA para crear sistemas biológicos
En relación con la necesidad de mejorar la capacidad predictiva y acelerar el desarrollo, la aplicación de la IA y los principios de ingeniería para la creación o rediseño de sistemas biológicos está impulsando una innovación significativa en la ingeniería biológica en diversos sectores. El informe indica que prácticamente todos los ejecutivos encuestados (99%) anticipan que la ingeniería biológica provocará grandes transformaciones en su sector en los próximos cinco a diez años o incluso más. Los avances tecnológicos en la síntesis, edición y secuenciación del ADN han incrementado de manera espectacular la rapidez y precisión en el diseño de sistemas biológicos, reduciendo al mismo tiempo los costos de manera considerable. Asimismo, los rápidos progresos en IA han mejorado sustancialmente la comprensión y predicción de estructuras proteicas y metabólicas.
Búsqueda de biosoluciones
La gran mayoría de las organizaciones (96%) están investigando activamente biosoluciones: un 40% se halla en etapa de exploración, y un 56% ya está involucrado en experimentos, proyectos piloto o implementaciones a gran escala. El incremento sostenido en la inversión refleja una percepción positiva del mercado sobre las posibilidades científicas y comerciales de la bioingeniería: un 68% de los ejecutivos indica que su empresa planea incrementar la inversión en este campo durante los próximos dos a cinco años.
Roshan Gya, CEO de Capgemini Invent y miembro del Comité Ejecutivo del Grupo Capgemini, ha declarado: “La bioeconomía se encuentra en un momento crucial y con la perspectiva de oportunidades ilimitadas para las organizaciones, y los líderes empresariales están tomando nota. Las biosoluciones ya están haciendo posibles innovaciones realmente revolucionarias en todos los sectores, con un impacto directo en numerosos aspectos de nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, el desarrollo de organismos que capturan CO2 y microbios que purifican el agua, la creación de biocombustibles a partir de residuos o los medicamentos de nueva generación que actúan sobre perfiles específicos de ADN. Sin embargo, se necesita una mayor inversión para aprovechar este impulso y lograr la viabilidad en el mercado. Con la IA generativa que acelera la velocidad y la precisión en el proceso de ingeniería, al tiempo que reduce los costes, la ingeniería biológica está preparada para reimaginar y transformar completamente los negocios en los próximos años”.
Enfoques disruptivos para alcanzar la reducción de emisiones a cero
La sostenibilidad se perfila como uno de los principales motores del interés de las empresas por la ingeniería biológica; sin embargo, las biosoluciones deben aprovecharse adecuadamente para lograr resultados sostenibles. Aunque la mayoría de los ejecutivos esperan que las biosoluciones tengan un impacto positivo en el cambio climático y la contaminación atmosférica y de los plásticos, el impacto ambiental y social de las biosoluciones debe evaluarse a lo largo del ciclo de vida del producto y apoyarse en una sólida evaluación del rendimiento y la rentabilidad para impulsar su adopción en el mercado. Según el informe, las empresas creen que las biosoluciones pueden ayudar a sus organizaciones a reducir la contaminación y las emisiones, mejorar el rendimiento y la seguridad de los productos y reducir la exposición a las interrupciones de la cadena de suministro.
Hay que superar los retos para sacar el máximo potencial
El informe también explora los retos para lograr la adopción de biosoluciones a escala. Los encuestados, tanto de empresas como de nuevas empresas de ingeniería biológica, citaron el elevado coste, la falta de infraestructuras adecuadas a gran escala, como biorreactores, y la escasez de talento como algunos de los mayores obstáculos. También reconocen la complejidad de reconfigurar las cadenas de suministro y la evolución de la normativa que regula el desarrollo y el uso de las biosoluciones. Casi dos tercios (65%) de las nuevas empresas de ingeniería biológica afirman que la falta de bioalfabetización obstaculiza su capacidad para ampliar las biosoluciones, lo que pone de relieve la necesidad de una mayor experiencia en este campo.
Papel de las Tecnologías de la Información en la ingeniería biológica
En este contexto, se ha reconocido a las tecnologías de la información y la ingeniería como factores clave para la reducción de costos, la optimización de bioprocesos, la disminución del tiempo de lanzamiento al mercado de las biosoluciones y la mitigación de riesgos ambientales y sociales. La inteligencia artificial (IA) se ha identificado como la tecnología más revolucionaria para incrementar la eficiencia en los procesos de investigación y desarrollo (I+D), con un 98% de las organizaciones utilizando o planeando usar IA para impulsar la adopción de biosoluciones. La robótica, que automatiza procesos, y los gemelos digitales de biorreactores, que pronostican los resultados de producción, también se señalaron como estrategias significativas para recortar gastos y acelerar la escalabilidad. No obstante, el informe indica que la IA es la única tecnología que se emplea de manera rutinaria para el desarrollo y la ampliación de biosoluciones: mientras que el 70% de las organizaciones ya utiliza IA, un porcentaje menor ha implementado robótica (20%) o gemelos digitales (11%).
Según el informe, para aumentar la adopción de biosoluciones, las organizaciones tendrán que formular una estrategia y una hoja de ruta bien fundamentadas, sensibilizar a la opinión pública, tener en cuenta las repercusiones sobre la sostenibilidad e incorporar aspectos de circularidad para maximizar su potencial. Para las organizaciones de todos los sectores será imperativo que operen dentro de los límites de un marco normativo claro y progresivo para la bioeconomía.
Nuevo laboratorio de biotecnología impulsado por la IA
En 2023, Capgemini invirtió en un laboratorio de biotecnología de última generación impulsado por IA. Situado en su sede británica de la división de alta tecnología Cambridge Consultants, el laboratorio de biotecnología combina los conocimientos científicos, de IA y de ingeniería más avanzados para reducir costes y acelerar la comercialización para organizaciones de todos los sectores. Estas instalaciones dedicadas no sólo abordan los retos de los clientes, sino que se centran en acelerar la innovación en bioeconomía.
