Producción y Negocios

Resumen ejecutivo
Estamos en la cúspide de una revolución biotecnológica. Los problemas de la sociedad se resuelven cada vez más mediante combinaciones de descubrimientos biológicos fundamentales y avances en campos de la ciencia y la ingeniería tan diversos como los biomateriales y la inteligencia artificial. Herramientas nuevas y reinventadas como las pruebas diagnósticas basadas en el ADN, la secuenciación completa del genoma y la edición del genoma, que se originaron gracias a la investigación impulsada por la curiosidad, son ahora habituales para buscar soluciones prácticas a retos que solían ser insuperables en campos que van desde la medicina y la agricultura, hasta la energía renovable. Por ejemplo, las pruebas de covid-19 y las vacunas de ARNm, desarrolladas y utilizadas en el primer año de la pandemia de SARS-CoV-2, salvaron más de 3 millones de vidas. Estos productos de biotecnología no habrían sido posibles sin la investigación fundacional realizada décadas antes.

Con el objetivo de garantizar la continuidad en el acelerado ritmo del avance de la biotecnología y la biomanufactura para crear la bioeconomía de nuestro futuro, debemos impulsar la innovación en múltiples dimensiones para proteger nuestro clima, mejorar la salud de los estadounidenses, apoyar el desarrollo de la alimentación y la agricultura, y construir cadenas de suministro resistentes. Este informe describe seis temas transversales de investigación y desarrollo que, si se financiaran en su totalidad, proporcionarían los descubrimientos fundacionales, las innovaciones y las infraestructuras esenciales para avanzar en todos los sectores de la bioeconomía.

Debemos trabajar para descubrir y comprender la diversidad de la vida (Tema 1) y cómo se ha adaptado a condiciones áridas y problemas difíciles. Los conocimientos adquiridos gracias a la biodiversidad de la Tierra deben ir acompañados de una mayor capacidad para predecir la función y el comportamiento de sistemas biológicos complejos y utilizar esa información en nuevos diseños bioinspirados (Tema 2). Disponemos de herramientas para automatizar el diseño y la fabricación de sistemas biológicos, pero funcionan mejor en sistemas idealizados como los organismos unicelulares, no en los sistemas complejos de nuestras necesidades futuras, como los que se requieren para extraer de forma segura elementos raros de la tierra mediante el aprovechamiento de microbios capaces de biominería.

Asimismo, nuestra capacidad para medir el desempeño se queda atrás de nuestra capacidad para diseñar y construir nuevos sistemas; necesitamos nuevas herramientas de medición para acelerar el descubrimiento y la innovación (Tema 3). Ampliar los procesos biológicos de ingeniería, desde el laboratorio hasta su comercialización exitosa, sigue siendo fruto del ensayo y error, y necesitamos nuevas soluciones para comprender y controlar el desempeño y la calidad de las bioconstrucciones en entornos de biofabricación a escala (Tema 4). Los entornos de biorreactores existentes apenas aprovechan el potencial de innovación de la biomanufactura (Tema 5), que es de crucial importancia para acelerar el alcance y el ritmo de la revolución de la bioeconomía. Además, para garantizar que los ciudadanos adopten y utilicen ampliamente las nuevas biotecnologías, debemos implicar a los usuarios finales desde el principio, en la ideación y creación (Tema 6) de dichos avances.

Resaltamos los objetivos ambiciosos que se ajustan a las necesidades descritas en los seis temas anteriores. Para alcanzar estos ambiciosos objetivos y aprovechar el potencial de la biotecnología será necesario invertir en I+D multidisciplinarío básico, nuevas infraestructuras y colaboraciones públicas y privadas. Para aprovechar plenamente el potencial de la bioeconomía estadounidense, estas inversiones se deben distribuir por todo el país, ampliando la geografía de la innovación y garantizando un acceso equitativo a la I+D en biotecnología y biofabricación, así como los beneficios derivados de la misma.