Science Advances destaca investigación de doctorantes IIBM sobre biomanufactura libre de células y acceso equitativo a la salud

Un equipo internacional de investigación integrado por colaboradores de Canadá, Chile, Estados Unidos, Colombia, India y Brasil se encuentra desarrollando una innovadora plataforma de biomanufactura descentralizada que busca acercar herramientas biotecnológicas y biomédicas directamente a los lugares donde más se necesitan.

La iniciativa propone una alternativa al modelo tradicional de producción centralizada, utilizando tecnologías libres de células (cell free) y hardware open source para fabricar reactivos biológicos de manera local, rápida y accesible, incluso en entornos con infraestructura limitada.

El proyecto se basa en el uso de extractos celulares liofilizados —descritos por el equipo como una especie de “sopa instantánea en polvo”— que pueden ser almacenados y transportados a temperatura ambiente para luego ser rehidratados y utilizados en la síntesis de proteínas y reactivos biológicos in situ. Esta tecnología permite producir localmente herramientas como diagnósticos moleculares, enzimas, factores de crecimiento e incluso vacunas, sin depender de cadenas de frío complejas ni de infraestructura avanzada de laboratorio.

La investigación surge como respuesta a un problema persistente en el ámbito global de la salud y la biotecnología: las brechas de acceso a capacidades de investigación, diagnóstico y producción biomédica, particularmente en comunidades y territorios históricamente desatendidos. Aunque estas limitaciones quedaron especialmente expuestas durante la pandemia de COVID-19, el desafío continúa siendo una realidad en numerosos contextos alrededor del mundo.

En este escenario, el proyecto propone un cambio de paradigma, apostando por soluciones impulsadas desde las propias comunidades y orientadas a fortalecer la autonomía local en la producción de recursos biotecnológicos críticos.

La plataforma fue implementada en diez sitios distribuidos globalmente y permitió apoyar el desarrollo y validación de herramientas dirigidas a patógenos de relevancia internacional, incluyendo SARS-CoV-2, chikungunya y virus Oropouche. Los resultados demostraron desempeños comparables a estándares comerciales, pero con costos considerablemente menores.

“Implementar reacciones locales libres de células redujo los costos en alrededor de dos órdenes de magnitud respecto a estándares comerciales, lo que tiene un impacto significativo en el prototipado y desarrollo de recursos que responden a necesidades locales”, explicó Anibal Arce.

Además de sus aplicaciones biomédicas y diagnósticas, la tecnología ha abierto nuevas oportunidades en formación y educación científica. Gracias a la estabilidad y facilidad de transporte de los extractos liofilizados, el equipo ha podido desarrollar talleres y actividades de capacitación tanto en Santiago como en otras regiones.

“El uso de estos extractos liofilizados también nos ha permitido desarrollar nuevos talleres educativos que hemos podido implementar tanto en Santiago como en otras regiones, gracias a que se pueden transportar a temperatura ambiente sobre distancias largas”, señaló Valentina Ferrando.

Actualmente, el equipo también está proyectando nuevas aplicaciones para esta tecnología en contextos ambientales y territorios remotos. Una de las líneas más recientes busca utilizar plataformas de biofabricación libre de células para monitorear patógenos ambientales en zonas de la región subantártica chilena.

Más allá de sus avances técnicos, esta investigación representa una apuesta por una biotecnología más inclusiva, colaborativa y descentralizada, donde la innovación pueda trascender barreras geográficas y económicas. El proyecto busca fortalecer la capacidad de las comunidades para responder de manera más autónoma, rápida y equitativa frente a desafíos sanitarios globales.

“A partir de este trabajo, nuestro equipo está ahora aplicando esta nueva forma de biofabricación para el monitoreo de patógenos ambientales en zonas remotas de la región subantártica: la usamos para producir diagnósticos moleculares in situ sin la necesidad de cadena de frío o de infraestructura de laboratorio”,comentó Séverine Cazaux, co-primera autora del estudio.

Desde el Instituto de Ingeniería Biológica y Médica (IIBM), este trabajo refleja el valor de la colaboración interdisciplinaria e internacional para abordar problemas complejos en salud, ciencia y tecnología, impulsando soluciones con impacto global y aplicaciones concretas para comunidades de distintos contextos.