El conferencista invitado de hoy es Karl Schmieder, bioquímico + director ejecutivo de MessagingLab, una empresa que trabaja con otros científicos para ayudarlos a contar sus historias. Karl es amigo de gran parte del equipo K18, y digamos que este no es su primer rodeo de biotecnología.
Preparemos el escenario: te despiertas con sábanas de algodón, tal vez te pones un par de jeans, bebes café vertido y comienzas el día con un yogur.
De ensueño, ¿verdad? Y científico. Si alguno de los ejemplos mencionados anteriormente aplicado a tu rutina diaria, la biomimética y la biotecnología han tocado tu vida. Las sábanas con las que te despertaste estaban hechas de un algodón diseñado para requerir menos pesticidas y evitar los estragos de los gorgojos y los gusanos de la cápsula. La ropa que llevas puesta se lavó con enzimas (catalizadores biológicos) que fueron diseñados para descomponer los materiales orgánicos en agua fría.
Eso reduce la electricidad necesaria para calentar el agua y reduce los gases de efecto invernadero. El filtro de café se blanqueó utilizando enzimas que reemplazaron productos químicos peligrosos. Y el yogur, al igual que un número cada vez mayor de alimentos, probablemente se envasó en un bioplástico sostenible que reduce el uso de combustibles fósiles y se biodegradará rápidamente sin impacto ambiental.
Aunque la mayoría de nosotros nunca lo consideramos, la tecnología que se
basa en la biología, la tecnología más antigua del planeta, ya es parte de su vida. Y en los términos más simples, esto es lo que es la biomimética: la práctica de aprender e imitar los procesos que se encuentran en la naturaleza.
Un poco de historia
Durante los últimos cincuenta años, las herramientas de la biología se han utilizado para comprender mejor los sistemas vivos. Esto es importante porque la biología tiene más de cuatro mil millones de años de experiencia en diseño. Más recientemente, las aplicaciones de la biología como tecnología se están aplicando para resolver desafíos planetarios y de salud humana. Solo en el último año, la biología ha sido noticia de primera plana en forma de pandemia a través del rápido desarrollo de medicamentos y vacunas. La biotecnología nos está dando las herramientas para crear nuevos alimentos, materiales, medicamentos, nutrientes, y su impacto apenas está comenzando a sentirse en los productos de cuidado personal.
K18 Biomimetic Hairscience es el ejemplo perfecto de las aplicaciones de la biotecnología en el cuidado personal. El cabello es químicamente + genéticamente complejo El cabello es uno de los biomateriales más sofisticados, por lo que necesitaban investigar y desarrollar cosas a nivel molecular.
Esto es lo que los lleva a las cadenas polipeptídicas (o cadenas de queratina) como la unidad estructural central responsable de la fuerza + elasticidad del cabello.
Luego, analizaron la base genética del cabello. En los seres humanos, 54 genes proporcionan las instrucciones para producir queratina. Aproximadamente la mitad de esos genes de queratina funcionan en los folículos pilosos. El resto se encuentra en todo el cuerpo humano, codificando queratinas que son importantes para la estructura y regulación celular.
El equipo de K18 estudió cómo funcionan el medio ambiente y los tratamientos capilares y cómo dañan el cabello. Aprendieron, por ejemplo, que la mayor parte del daño al cabello ocurre a nivel externo o de la cutícula. Ese daño puede ser ambiental e involuntario. También aprendieron que los tintes para el cabello, las permanentes y las planchas funcionan dañando el cabello a nivel molecular, en la capa media del cabello, la corteza, interrumpiendo los enlaces químicos que mantienen unidas las cadenas de queratina. Armado con esa comprensión, K18 se propuso desarrollar productos utilizando biotecnología que repararan el cabello dañado.
El péptido™ K18: un producto de la biotecnología
Aquí es donde se puso realmente interesante para mí. Los investigadores de K18 pasaron una década mapeando el genoma del cabello humano para comprender mejor los genes que codifican la proteína de queratina.
Utilizaron herramientas de biología computacional para encontrar proteínas humanas que imitaban la estructura y funcionalidad de las proteínas de queratina. K18 también aplicó la ingeniería de proteínas y la biomimética para desarrollar una proteína que se basaba e imitaba la estructura molecular existente del cabello. El resultado es el péptido bioactivo K18, una cadena patentada de aminoácidos que el cabello reconoce como natural.
El péptido™ K18 repara el daño en la corteza del cabello reparando las roturas en las cadenas polipeptídicas y participando en la formación del enlace disulfuro, fortaleciendo y reforzando la fuerza del cabello a lo largo de los ejes x + y.
Después de usar K18 durante varios meses, mi perspectiva como consumidor es que funciona. Mi cabello se siente más suave y nunca uso otros productos después de aplicar K18. (Por cierto, me tomó un tiempo acostumbrarme a NO acondicionar mi cabello antes de aplicar el K18. Para mí, eso significa no usar varios productos, acondicionador y pomada, lo cual es una pequeña pero importante contribución al medio ambiente).
El científico que hay en mí está fascinado con su funcionamiento. Nuestra capacidad para aprovechar la biología como tecnología abre enormes oportunidades para resolver los desafíos de la salud humana y la salud planetaria. Diseñar con la naturaleza nos permite aprovechar los principios de diseño de la naturaleza y las capacidades de fabricación a nivel atómico.
El siglo
de la biotecnología Desdeuna perspectiva macro, trabajar con la biología como tecnología está abriendo nuevas oportunidades de crecimiento al tiempo que aborda los desafíos de la disminución de los recursos finitos y el cambio ambiental. Desde el punto de vista del cuidado del cabello, el uso de la biotecnología para desarrollar productos para el cuidado del cabello no ha hecho más que empezar.
K18 es pionera en este sentido.
Espero que veamos muchos productos excelentes para el cuidado del cabello descubiertos por la biotecnología y la bioingeniería. En el futuro, esperamos ver muchos otros, para reparar el cabello, hacer crecer el cabello, cambiar el color y la textura del cabello. Incluso hacer cosas que ni siquiera hemos imaginado.
Personalmente, no puedo esperar.
Referencias
Moll R et al. Las queratinas humanas: biología y patología. Histochem Cell Biol. 2008 Jun; 129(6): 705–733. Consultado en https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2386534/ el 21 de julio de 2021.