Una compañía llamada Genomatica, con sede en San Diego, afirma que es capaz de crear el ingrediente principal del spandex a partir del azúcar, y además puede hacerlo a un coste que resulta competitivo con los procesos químicos actuales, que utilizan combustibles fósiles. La compañía ha desarrollado una bacteria E. coli genéticamente modificada que segrega un componente químico llamado butanediol-1.4, o BDO, que se utiliza para crear una serie de productos tales como textiles, piezas de coches y fármacos.

La compañía anunció que ha hecho una demostración de un proceso propio que le permite producir BDO con una pureza superior al 99 por ciento, un logro técnico que acerca a la compañía a su objetivo de crear la planta de demostración con capacidad de una tonelada diaria que planea construir el año próximo. (La producción total mundial de BDO es de aproximadamente 1,5 millones de toneladas.) La compañía también informó de un incremento en la producción de la bacteria hasta un nivel que, afirman, está cerca del nivel necesario para competir con los procesos basados en petróleo y gas natural.

Christophe Schilling, director de Genomatica, afirma que su proceso reducirá en aproximadamente un 30 por ciento el uso de energía necesario para crear este componente químico. También separará este coste del coste de los combustibles fósiles. Predice que el proceso de la compañía costará un 25 por ciento menos que los métodos convencionales para crear BDO, siempre y cuando el precio del combustible se mantenga por encima de los 40-50 dólares por barril y el coste del azúcar sea de unos 10 ó 12 centavos por libra (0,45 kilos).

Una serie de compañías están desarrollando, o han desarrollado recientemente, procesos biológicos para competir con aquellos que se basan en combustibles fósiles. John Pierce, vicepresidente de tecnología en la división de biociencia aplicada de DuPont, afirma que las recientes mejoras dentro de la ingeniería genética están ayudando a los investigadores a diseñar organismos para la fabricación de diversos productos químicos. A finales de los 70, DuPont intentó fabricar BDO a partir de organismos aunque nunca acabó comercializando el proceso. La compañía ha tenido más éxito desde aquel entonces, y en 2006 abrió una planta que convierte el maiz en propanediol-1.3 (PDO), que se utiliza para fabricar un plástico fibroso denominado Sorona.

Pierce predice que durante los próximos 15 años observaremos un cambio significativo hacia el uso de procesos biológicos para la creación de intermediarios químicos ya que los combustibles fósiles cada vez resultan más caros. “Históricamente, el petróleo siempre ha sido más barato [que el azúcar]—y es por eso que se dio una era del petróleo,” afirma. “Hasta ahora era la fuente más barata para conseguir materiales en bruto. Hoy día estamos en un proceso de transición en el que con cada vez más frecuencia se utilizan procesos biológicos puesto que resultan más económicos.”

Genomatica se fundó en el año 2000 sobre la base de unas herramientas informáticas utilizadas para predecir de qué forma los cambios en las vias metabólicas—una serie de reacciones mediante las que las células metabolizan los nutrientes—podrían hacer que generasen los productos deseados, así como para revisar las miles de vías metabólicas y encontrar aquellas que resultasen más idóneas para los experimentos. Recientemente, la compañía ha añadido la capacidad de producir organismos diseñados con este tipo de software, incluyendo herramientas para insertar y extraer genes y hacer que los organismos evolucionen de forma selectiva para que sobrevivan en altas concentraciones del producto deseado. Además del BDO, Genomatica está desarrollando unos procesos biológicos para fabricar otros diez productos químicos, incluyendo el disolvente MEK, que según la compañía se puede producir en las plantas de etanol a partir del maíz.

Durante su progreso hacia la producción de BDO a nivel comercial, la compañía va a tener que enfrentarse a una serie de retos. Schilling afirma que la productividad del organismo aún necesita doblarse. Espera que este incremento en la productividad pueda ser alcanzado, y advierte que la compañía ya ha logrado mejorar la productividad de la bacteria 20.000 veces, habiendo comenzado con cantidades equivalentes a sólo unas trazas hace 18 meses. Sin embargo, hacer que la productividad se doble puede que sea algo difícil de conseguir, puesto que los resultados que obtiene este organismo ya han sido optimizados de gran manera.

Es más, trasladar la producción desde el laboratorio hasta una escala comercial puede llevar años, y no existe garantía de que se pueda llevar a cabo sin incurrir en una elevación de los costes. Hay cosas que son fáciles de llevar a cabo en frascos de laboratorio, tales como la distribución de oxígeno a los organismos dentro de una solución, pero que son más difíciles de conseguir a escala comercial, afirma Pierce. DuPont tardó 11 años en empezar a producir el PDO biológico. Además hay otra serie de consideraciones prácticas. ¿Son vulnerables a los virus estos organismos? Si hay un corte eléctrico y se interrumpe la distribución de oxígeno o de nutrientes, ¿con qué rapidez se pueden recuperar los organismos?

Schilling afirma que si la compañía consigue que la producción de BDO pase de las pequeñas cantidades del laboratorio a una escala mayor como la de la planta de demostración con capacidad para una tonelada diaria, existen planes para que se forme una alianza con otros grandes fabricantes de productos químicos tales como Dow Chemical, BASF o DuPont, en vez de intentar construir sus plantas comerciales por sí mismos.