McKinsey Global Institute es un think tank estadounidense que realiza análisis sobre la evolución de la economía global. Su misión es proveer de información a líderes económicos, sociales y tomadores de decisiones.

El análisis presentado en este informe por un grupo de integrantes del McKinsey Global Institute sugiere que el campo de la biología parece haber alcanzado una nueva fase de crecimiento, con innovaciones como la edición de genes o la reprogramación de células. Más aún, las aplicaciones de estos avances científicos han alcanzado un nivel de avance en el que pronto podrían estar disponibles comercialmente. Por ejemplo, alrededor de un tercio de los insumos físicos de la economía mundial son materiales biológicos, por lo que su producción puede ser mejorada mediante innovaciones en este campo; además, 30% más de estos insumos físicos podrían, en principio, producirse biológicamente. Los científicos aclaran que alcanzar todo el potencial de la producción biológica es una meta lejana, pero que incluso pequeños avances en esta tarea pueden transformar la provisión, así como la oferta y demanda de estos materiales.

La salud humana es una de las áreas más significativas donde los avances en la biología son aplicados. Los autores del informe consideran que, alrededor de la mitad de las enfermedades globales podrían abordarse mediante aplicaciones “científicamente concebibles en la actualidad”. No obstante, argumentan que muchos otros campos que van desde la agricultura a la energía, pueden beneficiarse de los procesos y productos biológicos. Incluso, consideran que la biología puede ser desplegada para mitigar el cambio climático, utilizándola como herramienta en la reducción de los gases de efecto invernadero.

En cuanto a los riesgos que conlleva la aplicación de las innovaciones biológicas, los autores explican que, al estar interconectados, un cambio en un sistema biológico puede tener efectos cascada y alterar negativamente otro ecosistema o especie. Así, un accidente o un eventual uso malicioso en este campo puede resultar en consecuencias graves.

El informe de McKinsey Global Institute tiene como objetivo mostrar cómo los avances en la biología y su aplicación pueden transformar la economía y la sociedad. Para esto, los autores compilaron 400 casos que apuntan la dirección que la biología podría seguir para crear valor económico. Asimismo, nombran algunas de las dificultades más importantes en el alcance del potencial económico que las innovaciones biológicas podrían tener.

La bioinnovación está ocurriendo en cuatro áreas clave

En este apartado, los integrantes del McKinsey Global Institute agrupan las innovaciones biológicas en cuatro áreas que han tenido un desarrollo acelerado gracias a otros campos como la informática y la inteligencia artificial. Estos son: 1) biomoléculas, 2) biosistemas, 3) interfaces de biomáquinas y 4) biocomputación [ver cuadro 1]. Estas cuatro áreas se refuerzan entre sí; por ejemplo, gracias a los avances en biomáquinas y biocomputación, cada vez es más posible medir las señales neuronales, lo que permite hacer neuroprótesis más precisas.

Innovaciones como la secuenciación de ADN en todo el mundo, aunado a otros factores como el menor costo y mayor rendimiento de estos procesos, han generado volúmenes cuantiosos de datos biológicos y nuevas formas de manejarlos. También, los científicos tienen cada vez más herramientas para construir mapas de células de mejor resolución, los cuales ayudan a investigar, diagnosticar y tratar enfermedades. De manera creciente, la capacidad para entender y maniobrar procesos biológicos existe en una multiplicidad de áreas.

El mapeo del genoma es un campo fundamental en crecimiento; debido a que la genómica es la rama tecnológicamente más avanzada de la ómica* y la que tiene mayor número de aplicaciones relacionadas, ya sea en desarrollo o en uso. Además, el costo de la secuenciación de ADN (proceso fundamental para el mapeo del genoma) es cada vez menor. [ver cuadro 2]

Las nuevas capacidades biológicas podrían provocar un cambio transformador en la economía, la sociedad y en nuestras vidas

Los autores consideran que las nuevas capacidades biológicas tienen el potencial de traer cambios radicales en la economía y la sociedad mediante el impacto a través de las cadenas de valor. Las capacidades a las que hacen referencia son las siguientes:

- Los medios biológicos podrían ser utilizados para mejorar las características de un gran número de materiales físicos o para crear nuevos materiales, de manera que sean más productivos y sustentables.
- Los avances en las ciencias biológicas pueden mejorar el control y precisión de las cadenas de valor al hacer los procesos de investigación y desarrollo más precisos y predecibles.
- La manipulación y reprogramación de organismos humanos y no humanos podría mejorar el campo de la salud humana al ofrecer curas o ayudar a prevenir enfermedades.
- La biología y la informática, en conjunto, están acelerando y mejorando la productividad de la investigación y el desarrollo gracias a metodologías que utilizan la automatización, aprendizaje automático y la proliferación de datos biológicos.
- El potencial de las interfaces que hacen uso de sistemas biológicos y computadoras está en aumento. Las biomáquinas permiten funciones como neuroprótesis para controlar el movimiento físico por medio de señales cerebrales. Actualmente, se investigan otras posibles funciones, como el uso de ADN para almacenar datos.

Aunque recalcan que estos avances están en sus primeras etapas, los autores señalan que estos tienen la capacidad de transformar directa e indirectamente múltiples dominios de la economía y la sociedad. Algunos ejemplos son la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades y los avances en investigación y desarrollo gracias a los datos biológicos. También mencionan que, en la actualidad, muchas de las aplicaciones de los avances en la biología ya se encuentran en el mercado; particularmente en el campo de la salud y la agricultura.

Una canalización visible de aplicaciones puede generar un impacto profundo en una amplia gama de dominios en las próximas dos décadas

En esta sección, los autores presentan los resultados de una compilación de aproximadamente 400 casos de aplicaciones de las innovaciones biológicas; se trata de aplicaciones concebibles en la actualidad y que podrían comercializarse en el 2050.

Los integrantes del McKinsey Global Institute también evaluaron el impacto de las innovaciones biológicas en diferentes horizontes temporales, por medio de la estimación del nivel y ritmo de adopción de cada una de ellas. Así, llegan a la conclusión de que, en los próximos 10 o 20 años, las aplicaciones podrían tener un impacto económico mundial de entre 2 billones [trillion] y 4 billones de dólares al año [ver cuadro 3]. Si bien la salud humana es el ámbito con mayor desarrollo en la actualidad, los autores estiman que el mayor impacto de las innovaciones se producirán fuera de este campo; prevén que las aplicaciones con mayor impacto podrían darse principalmente en la agricultura y los productos de consumo. [ver cuadro 4]

La compilación de los autores sugiere que los cuatro dominios en los que las aplicaciones de la bioinnovación tendrán mayor valor, son los siguientes:

- Salud y rendimiento humano. Avances en la biología, como terapia de células, genes, ARN y microbioma, pueden reducir alrededor de 1% y 3% de la carga mundial de morbilidad en los próximos 20 años. Estiman el impacto económico directo en este campo entre 500 mil millones de dólares y 1.3 billones de dólares al año.
- Agricultura, acuicultura y alimentos. Las mejoras en secuenciación del ADN han permitido el aumento de la cantidad de información genética de plantas y animales. Así, la ingeniería genética (con avances como CRISPR) ha habilitado cambios cisgénicos e intragénicos altamente específicos. También, el uso del microbioma de plantas, suelo, animales y agua ha mejorado la calidad y productividad de la producción agrícola y el desarrollo de proteínas alternativas, como el cultivo de carne de laboratorio. El impacto económico anual de las aplicaciones en este campo podría rondar los 800 mil millones y 1.2 billones de dólares durante los próximos 10 a 20 años.
- Servicios y productos para el consumo. Los datos biológicos permiten cada vez una mayor creación de productos y servicios personalizados con base en su elaboración biológica. El impacto directo anual de este ramo podría ser de 200 mil millones a 800 mil millones de dólares en los próximos diez a veinte años.
- Materiales, químicos y energía. Las modificaciones biológicas de materiales, químicos y energía, podrían transformar muchas industrias y nuestra vida cotidiana. Durante los próximos diez a veinte años, el impacto anual directo podría ser de 200 mil millones a 300 mil millones de dólares al año. Los autores estiman que tres cuartas partes del potencial económico esperado se relacionan con la mejora en la eficiencia de los recursos.

Los autores cierran este apartado apuntando que la biología tiene muchas aplicaciones potenciales para el futuro; ejemplo de ello son la biosecuestración (captura de emisiones de carbono a través de procesos biológicos), la bioremediación (proceso de remoción de compuestos dañinos del suelo, agua y atmósfera), entre otras. De igual manera, consideran que, aunque la investigación y desarrollo de biomáquinas y biocomputadoras se encuentre en una etapa inicial, sus aplicaciones prometen tener un impacto en varios dominios.

El impacto económico total será, posiblemente, mayor que el impacto directo de los casos de uso identificados y evaluados

Los autores del reporte establecen que el impacto estimado de las innovaciones biológicas, en cada uno de los dominios del apartado anterior, podría ser solo una pequeña parte de su verdadero potencial, incluso a corto plazo. Lo anterior debido a que el impacto directo de los avances científicos se extiende hacía otros sectores a manera de efecto colateral. Así, los autores consideran que el impacto del desarrollo de la biología puede esparcirse a “casi cualquier sector de la economía, con efectos en la sociedad y el ambiente” (p. 14).

De esta manera, enlistan y explican las razones por las que creen que el impacto económico total de las innovaciones biológicas será mayor al estimado con anterioridad:

- Casos de uso no evaluados. Las aplicaciones de las innovaciones biológicas se extienden más allá de los 400 casos considerados; hay proyectos de desarrollo biológicos a cuya información no fue posible acceder debido a la confidencialidad por razones comerciales o de seguridad nacional.
- Adopción mayor y más acelerada. Existen varios factores que podrían acelerar la adopción de los métodos científicos, tales como la asociación entre empresas o el cambio a tecnologías más productivas. Por otro lado, factores como las preferencias de los consumidores, la reducción de precios o las características de producto, podrían modificar el nivel de adopción de las innovaciones biológicas.
- Efectos económicos colaterales. El impacto de algunas aplicaciones podría extenderse a otros ámbitos de la economía como efecto colateral.
- Impactos en los actores inferiores, superiores y auxiliares. Después de una primera ola de transformaciones de las bioinnovaciones, podría haber una segunda ola que esparciera los beneficios de estas a sectores o empresas adyacentes, lo que transformaría cadenas de valor e impulsaría nuevos modelos y actores de negocios.
- Los avances científicos existentes estimulan más avances. Algunas bioinnovaciones tienen la capacidad de generar más avances mediante la mejora de productos y procesos existentes, o siendo fuente para inventar e implementar nuevos.
- Más avances científicos permiten más aplicaciones comerciales. La investigación en biología se desarrolla de manera continúa, por lo que en un futuro podrían existir avances científicos no contemplados hoy en día que traigan consigo mayor cantidad de aplicaciones comerciales de las estimadas.

En suma, los autores opinan que, en el largo plazo, todos los sectores pueden verse afectados en la medida en que la bioinnovación transforma las ganancias, las cadenas de valor y los modelos de negocio. Por ejemplo, en materia de cambio climático, nuevos métodos para producir y alternar proteínas podrían contribuir a reducir las emisiones de dióxido de carbono, a la vez que aliviarían la presión en tierras de cultivo y reducirían la deforestación. También, consideran que la biología puede hacer una contribución significativa a los esfuerzos por aumentar la seguridad alimentaria en el mundo.

No obstante, los autores recalcan que, a pesar de su potencial, “las aplicaciones biológicas probablemente no serán una panacea para los males y desafíos de la sociedad” (p. 16), debido a las inequidades al acceso a las innovaciones y los riesgos que estas generan.

La bioinnovación conlleva riesgos y problemas profundos y únicos

En este apartado, los autores enuncian una serie de riesgos que acompañan a las innovaciones en la biología. Consideran que, de no ser manejados correctamente, estos riesgos podrían contrarrestar los beneficios prometidos por los avances de esta área del conocimiento.

- La biología se auto-replica, es autosuficiente y no respeta límites jurisdiccionales. Por ejemplo, los daños a ecosistemas que podrían surgir de especies genéticamente modificadas y extenderse más allá de las fronteras nacionales donde fueron inicialmente aplicados.
- La naturaleza interconectada de la biología puede aumentar las consecuencias no deseadas. Debido a que los sistemas biológicos se encuentran interconectados, un cambio en uno de ellos puede desencadenar un efecto cascada de consecuencias no deseadas en el resto.
- Las bajas barreras a la entrada para algunas innovaciones biológicas abren la puerta a posibles usos inadecuados con consecuencias fatales. A razón de que algunas tecnologías biológicas se vuelven cada vez más baratas y accesibles, así como del aumento de la competencia entre compañías que desarrollan aplicaciones con estas, su mala aplicación puede traer consecuencias riesgosas que comprometan la salud y la seguridad.
- Los diferentes sistemas de valores hacen que sea difícil forjar un consenso, incluso en temas de vida o muerte. Las técnicas y los asuntos científicos acarrean un gran desafío en cuanto a la coordinación de sistemas de valores. Ante esta situación, es necesario tomar en cuenta nuevos enfoques para la regulación de los riesgos que puedan surgir del desarrollo científico, que tomen en cuenta las normas sociales y la aceptación.
- La privacidad y el consenso son fundamentales. Dado que el pilar de los avances en la biología son los datos extraídos de nuestros cuerpos y cerebros, la privacidad personal y el consentimiento son dos asuntos prioritarios en este campo.
- El acceso desigual podría perpetuar la disparidad socioeconómica, con potenciales efectos regresivos. Los avances en la biología y sus aplicaciones comerciales pueden no ser accesibles para todos en la misma medida. También, las aplicaciones de estas tecnologías para editar los rasgos “menos deseables” puede afectar negativamente y privar de derechos a grupos marginados; por ejemplo, utilizar la biología para editar una discapacidad podría marginalizar a las comunidades que no vean a este rasgo físico como una característica negativa. En este sentido, las innovaciones biológicas podrían exacerbar la disparidad socioeconómica.

Los autores afirman que estos riesgos exigen regulación, supervisión y seguimiento del desarrollo científico en la biología. De igual manera, consideran que las respuestas nacionales no serán suficientes, dado que “la biología no respeta fronteras” y que en el mundo coexisten distintos sistemas de valores.

La ciencia es el punto de partida: las aplicaciones deben comercializarse y difundirse de manera responsable para generar un impacto positivo a escala

Desde la experimentación en el laboratorio hasta su adopción, las innovaciones biológicas tienen tres etapas: investigación científica, comercialización y difusión. En este sentido, los autores describen seis factores relevantes para determinar el tiempo y si se realiza o no la adopción de las bioinnovaciones en sus tres etapas.

- Inversión en investigación científica. Este factor es esencial para el éxito en la primera etapa de las innovaciones; incluye el financiamiento, las herramientas, el talento y el acceso a información. El desarrollo de nuevas herramientas y tecnologías en las ciencias biológicas ha ampliado las capacidades de investigación; principalmente en las economías con ingresos más altos, donde se dispone de dinero para invertir.
- Cuatro factores que influyen en la comercialización y la difusión. Una vez que una aplicación demuestra que es científicamente posible, son importantes factores como el potencial valor que un producto o servicio basado en los avances biológicos puede ofrecer a los usuarios. Esto implica que las aplicaciones de las bioinnovaciones cuenten con costos competitivos, nuevas propiedades (o de mayor calidad) que los productos ya existentes y que cubran necesidades insatisfechas.
- El segundo factor es considerar si los modelos de negocios son adecuados para lo que podría ser un paisaje que se transforma rápidamente, como lo que sucede en la mayoría de las olas de innovación. El tercer factor es asegurarse de que un nuevo producto o servicio llegue de manera efectiva a los clientes potenciales; lo que incluye considerar elementos de comercialización como precios, ventas y mercadotecnia. El último factor vital es la capacidad para ampliar las operaciones, es decir, contar con la infraestructura, los procesos, la cadena de suministro y el talento adecuado para suministrar los servicios y productos.
- Riesgo y mecanismos para regir el uso. Debido a los únicos y profundos riesgos que acompañan a la bioinnovación, los mecanismos para regir su uso son un factor clave en las etapas de su desarrollo. Cerca de 70% del impacto potencial de las bioinnovaciones podría depender de su aceptación por parte del consumidor y la sociedad; así como la aceptación de sus marcos regulatorios.

El ritmo y el alcance de la adopción de las bioinnovaciones varían significativamente dependiendo de la aplicación

El ritmo y alcance de la adopción de cada una de las bioinnovaciones depende de su aplicación y dominio. Por ejemplo, mientras las biorrutas para fabricar medicamentos se encuentran cerca de ser comercializadas, la terapia con células CAR-T recién se consideró en el año 2020 para su adopción comercial. [ver cuadro 7]

Los innovadores, las empresas, los gobiernos y las personas deben hacer un equilibrio que permita capturar el potencial y, a la vez, gestionar los riesgos

Los autores establecen que los innovadores, las empresas, los gobiernos y las personas deben hacer un equilibrio que permita capturar el potencial y, a la vez, gestionar los riesgos de las innovaciones biológicas. Desde su perspectiva, estas decisiones impactarán no solo en el camino de la investigación en biología, sino también en sus beneficios para las economías, sociedades y el planeta.

- Innovadores. Los innovadores deben considerar las oportunidades y los riesgos asociados con su trabajo; no basta con que funjan como revisores en la investigación científica, sino que deben jugar una función de supervisión coherente y eficaz.
- Empresas. Debido a que las innovaciones podrían impactar en todos los sectores de la economía, las empresas deben considerar cómo sacar provecho de ellas, incluyendo estrategias de adaptación. Incluso, muchas de ellas deberán adaptar sus estrategias de negocios, considerando el impacto a corto y largo plazo de las aplicaciones del desarrollo en la biología. Las empresas también deberán tomar en cuenta que las bioinnovaciones son una disciplina cruzada, ya que estas no abarcan únicamente la biología, sino también la informática, la inteligencia artificial, el análisis de datos y la ingeniería, por lo que los negocios requieren de alianzas entre ramos.
- La sociedad civil, los gobiernos y los hacedores de políticas deben informarse sobre los avances biológicos y proporcionar orientación. La innovación en la biología debe equilibrarse con mecanismos que regulen sus usos. Estas regulaciones deben persuadir a la sociedad de los beneficios, pero también de los riesgos del desarrollo científico en este campo.
- Los individuos y los consumidores podrían ser fundamentales para la adopción de los avances biológicos. Las actitudes individuales hacia los avances científicos en la biología influyen en las regulaciones sociales de estos y, por tanto, en el ritmo y nivel de su adopción. Para esto, las personas deberán estar informadas sobre temas como beneficios, riesgos y compensaciones de las bioinnovaciones.

Los autores consideran que la actual ola de innovaciones en las ciencias biológicas, combinadas con los avances en análisis de datos y digitalización, tienen su base en el desarrollo científico de décadas atrás. Asimismo, afirman que la "Bio Revolución" va mucho más allá del tratamiento de enfermedades, ya que tiene impacto en todos los sectores de la economía; como la agricultura y el cambio climático. Los autores cierran argumentando que las decisiones que se tomen hoy y en los años venideros determinarán si la Bio Revolución cumple su promesa de forma equitativa para la humanidad y sostenible para el planeta.

* En el informe, la palabra "ómica" (en inglés, omics) se usa para referirse al conjunto de ramas de investigación científica de frontera relacionadas con la biología, como la genómica, epigenómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica, entre otras.