- El proyecto SYNTHBIOMICS, coordinado por FIMA/Cima Universidad de Navarra, ha finalizado tras más de dos años de trabajo con siete entidades navarras.
- Se han desarrollado nanobodies sintéticos, biosensores para contaminantes alimentarios y microorganismos capaces de transformar gases en compuestos químicos.
- La iniciativa ha contado con 1,46 millones de euros de financiación del Gobierno de Navarra y sienta las bases para futuras aplicaciones industriales.
Tras más de dos años de investigación colaborativa, el proyecto SYNTHBIOMICS ha llegado a su fin en Navarra con un balance que sus impulsores consideran muy positivo. La iniciativa, coordinada por la Fundación para la Investigación Médica Aplicada (FIMA) a través del Cima Universidad de Navarra, ha reunido a siete entidades de la comunidad foral para explorar nuevas aplicaciones de la biología sintética en ámbitos tan dispares como la salud, la alimentación, la energía sostenible y la descarbonización industrial. El proyecto ha recibido 1,46 millones de euros del Departamento de Industria, y de Transición Ecológica y Digital Empresarial del Gobierno de Navarra, en el marco del reto SIBERIA de la convocatoria de Proyectos Estratégicos de I+D 2023-2026.
Un consorcio multidisciplinar para la innovación biotecnológica
El consorcio ha estado formado por siete entidades: además del propio Cima, han participado el Centro Nacional de Tecnología y Seguridad Alimentaria (CNTA), el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER), NASERTIC, el Centro Stirling-MC3, TAIREL DATA y NUCAPS Nanotechnology. Cada una ha aportado su experiencia en áreas complementarias, lo que ha permitido abordar los retos desde una perspectiva integral. La colaboración entre estas entidades ha sido clave para generar sinergias y obtener resultados que no se habrían logrado de forma aislada, como destaca el propio equipo investigador.
Una de las principales líneas de trabajo ha sido la construcción de una librería sintética de nanobodies mediante sistemas de presentación en levadura. Esta librería, que ha alcanzado una diversidad de aproximadamente diez millones de variantes, ha permitido optimizar los procedimientos para seleccionar, secuenciar, producir y caracterizar candidatos capaces de reconocer distintas dianas biomédicas. TAIREL DATA ha desarrollado un sistema bioinformático basado en inteligencia artificial para procesar más de cien millones de lecturas y obtener cerca de 87 millones de secuencias validadas. Por su parte, NASERTIC ha aportado personal e infraestructuras avanzadas para la secuenciación masiva, la computación, el análisis bioinformático y la síntesis enzimática de ADN. Estos avances abren la puerta a futuras aplicaciones diagnósticas y terapéuticas.
Salud: nanobodies y nanopartículas dirigidas
En el ámbito de la salud, el Cima ha liderado la construcción de la librería de nanobodies, mientras que NUCAPS Nanotechnology, en colaboración con el Cima, ha estudiado la incorporación de estos nanobodies a nanopartículas de zeína. El objetivo era desarrollar sistemas de administración dirigida de sustancias activas, una estrategia que podría mejorar la eficacia de futuros tratamientos y reducir los efectos secundarios. Los trabajos han permitido obtener partículas homogéneas y optimizar los mecanismos de unión, así como establecer procedimientos para su preparación en condiciones compatibles con futuros ensayos celulares. La combinación de nanobodies y nanopartículas representa una vía prometedora para la medicina personalizada.
Además, el proyecto ha demostrado la viabilidad de producir estas biomoléculas a escala de laboratorio, lo que sienta las bases para su posterior validación. Los próximos pasos incluirán la validación individual de los nanobodies seleccionados y la evaluación celular de las nanopartículas dirigidas, según han adelantado los responsables.
Seguridad alimentaria: biosensores para detectar contaminantes
En el área de la seguridad alimentaria, CNTA ha generado y seleccionado librerías de aptámeros frente a dos contaminantes relevantes: el PFOA, un compuesto perteneciente al grupo de los PFAS, y la acrilamida. El proceso ha permitido identificar secuencias candidatas con patrones de enriquecimiento compatibles con una mayor capacidad de reconocimiento. De manera paralela, el Centro Stirling-MC3 ha desarrollado materiales y procedimientos para integrar estas biomoléculas en biosensores impresos. Uno de los resultados más destacados es la creación de una biotinta funcionalizable a medida para realizar detecciones electroquímicas específicas, lo que podría facilitar la detección rápida y económica de contaminantes en alimentos.
Esta línea de investigación tiene un claro impacto en la seguridad alimentaria y la protección de los consumidores, ya que los biosensores desarrollados podrían emplearse en controles rutinarios con mayor sensibilidad que los métodos tradicionales.
Descarbonización: microorganismos que transforman CO2 en acetona
En el ámbito de la descarbonización, CENER ha diseñado seis rutas metabólicas sintéticas para producir acetona mediante bacterias acetogénicas anaerobias. Cuatro de estas combinaciones han mostrado actividad en presencia de fructosa, y las cepas han mantenido su actividad metabólica durante el proceso de adaptación a mezclas de dióxido de carbono e hidrógeno. Este avance supone un paso hacia el aprovechamiento de gases de efecto invernadero como materia prima para la producción de compuestos químicos de interés industrial, similar a cómo otros científicos convierten residuos plásticos en paracetamol mediante bacterias. El equipo de CENER ha destacado que el proyecto ha permitido desarrollar técnicas de ingeniería metabólica y identificar las principales limitaciones biológicas y de proceso que deberán abordarse en futuras fases.
La posibilidad de convertir gases ricos en carbono en productos útiles no solo contribuye a reducir emisiones, sino que también abre nuevas oportunidades económicas en el marco de la economía circular.
Resultados y proyección futura
El proyecto concluye con un conjunto de activos tangibles: nuevas librerías, candidatos, cepas modificadas, prototipos, metodologías e infraestructuras. Estos resultados reducen la incertidumbre tecnológica y establecen una base sólida para futuras iniciativas, tanto en el ámbito académico como industrial. Los próximos pasos incluyen la validación individual de los nanobodies y aptámeros seleccionados, la evaluación celular de las nanopartículas dirigidas, la mejora de los biosensores y la optimización de las rutas microbianas para el aprovechamiento de gases ricos en carbono. El reto SIBERIA, que ha impulsado este proyecto, ha financiado desde 2019 un total de 13 iniciativas relacionadas con la biotecnología en Navarra, lo que demuestra el compromiso de la región con este sector estratégico.
Los responsables del proyecto han querido destacar el valor de la colaboración público-privada en la investigación de vanguardia. La financiación del Gobierno de Navarra ha sido esencial para llevar a cabo estos trabajos, que ahora quedan en disposición de ser transferidos al mercado o de servir como punto de partida para nuevas líneas de investigación. La biología sintética se consolida así como una herramienta clave para afrontar los retos sanitarios, medioambientales y energéticos del siglo XXI.
En definitiva, SYNTHBIOMICS ha logrado tejer una red de conocimiento y capacidades que sitúa a Navarra en el mapa de la biología sintética europea. Los avances en nanobodies, biosensores y microorganismos modificados no solo abren nuevas vías terapéuticas y de detección de contaminantes, sino que también apuntan a un futuro donde los procesos industriales sean más sostenibles gracias a la biotecnología. La semilla plantada por este consorcio promete dar frutos en los próximos años, con la vista puesta en una economía más limpia y una salud más precisa.