Una nueva forma de enseñar Biología

Desde hace años los biólogos saben que el estudio de los seres vivos no puede basarse en la observación de genes o moléculas como piezas aisladas: el funcionamiento de las estructuras biológicas depende de una interacción constante entre todos los elementos que la componen. Es por este motivo que a principios del siglo XXI surgió la biología de sistemas, una rama multidisciplinar de la ciencia que, mediante el uso de modelos matemáticos, busca entender los sistemas vivos como el resultado de la interacción entre genes, moléculas, células, tejidos y organismos.

Dado que se trata de una rama multidisciplinar por definición, la enseñanza de la biología de sistemas se topa con muchos obstáculos: barreras entre disciplinas, falta de expertos en las diferentes áreas en una misma universidad, ausencia de titulaciones bien establecidas, etc. En un artículo publicado en la revista npj Systems Biology and Applications, expertos internacionales en biología de sistemas han definido las indicaciones que consideran necesarias para mejorar la formación en biología de sistemas y crear programas educativos en este campo en todas las instituciones europeas.

En sus inicios, la biología de sistemas investigada en Europa se centraba en el desarrollo y uso de modelos predictivos a nivel molecular. A medida que han avanzado las investigaciones, los resultados obtenidos por esta rama se han ido incorporando a la investigación biomédica y la industria biotecnológica.

Desde las spin-offs basadas en la biología sintética hasta los departamentos de diseño de nuevos fármacos de empresas farmacéuticas, son multitud las entidades que buscan trabajadores capaces de utilizar y analizar grandes conjuntos de datos para interpretar el comportamiento de los sistemas vivos con un espíritu crítico. Este es el perfil que obtienen los estudiantes de biología de sistemas.

La aportación que la biología de sistemas hace a la biología tradicional está siendo ampliamente aceptada, promoviendo la integración de algunos de sus conocimientos en los programas dedicados a la genómica o la bioinformática.

No obstante, el contenido de los diferentes programas dedicados a la biología de sistemas difiere mucho de una institución a otra, dificultando tanto a trabajadores como a estudiantes a determinar en qué tipo de empleo o carrera encaja la biología de sistemas. Los autores de este estudio, entre los que se encuentra Jordi García Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas de la Universidad Pompeu Fabra, proponen una serie de bases comunes para facilitar la educación y planificación de la formación en este campo.

Mejorar la formación

Un buen programa interdisciplinar debe ser más que una colección de cursos específicos de cada disciplina combinados en un mismo plan docente. Según comentan los autores, “los cursos más enriquecedores son aquellos en los que los estudiantes de diferentes formaciones resuelven tareas de forma conjunta”. Por eso, los expertos recomiendan que los programas acepten estudiantes con currículos diferentes y que los mantengan juntos en la medida de lo posible.

De la misma manera, gran parte de la formación debería basarse en los denominados “ejercicios Sherlock Holmes”, es decir, retos en los que los estudiantes trabajan juntos para solucionar un mismo problema, en lugar de enseñar conceptos teóricos desvinculados de los problemas de la investigación.

Una de las limitaciones comentadas en el artículo es la falta de introducción de la biología de sistemas tanto en la educación secundaria como en los grados universitarios. En este aspecto, señalan el grado en Ingeniería Biomédica ofrecido por la Universidad Pompeu Fabra, junto con el grado en Ciencia Integrada del Instituto Lewis Sigler de la Universidad de Princeton (EEUU) o el de la Universidad Nacional Autónoma de México, como ejemplos de grados que desde el inicio combinan el trabajo experimental con el teórico.

“Es importante destacar que, independientemente del ámbito de ciencias de la vida en el que nos encontremos, los métodos, herramientas y técnicas que aprenden los estudiantes de biología de sistemas son fácilmente transferibles a otros campos de la biomedicina”, comenta García Ojalvo. Es por esto que actualmente la biología de sistemas supone una rama científica con un gran potencial profesional en el presente y futuro.