Ponerse de acuerdo sobre cómo medir con precisión ha sido una de las bases silenciosas del desarrollo científico y tecnológico. Que un metro, un kilogramo o un voltio representen exactamente lo mismo en Buenos Aires, Tokio o cualquier otra parte del mundo permite comparar resultados, reproducir experimentos y fabricar piezas a miles de kilómetros de distancia con la certeza de que luego podrán funcionar juntas.
Detrás de esa precisión hay una ciencia que suele pasar inadvertida. La metrología establece las unidades, los patrones y los métodos que hacen confiables y comparables las mediciones. Sin ese lenguaje común sería difícil imaginar la industria moderna, el comercio internacional o buena parte de los avances científicos que hoy damos por sentados.
Cuando aquello que se intenta medir está vivo, sin embargo, las cosas se vuelven bastante más complicadas y las herramientas de la metrología tradicional ya no alcanzan.
Una célula crece, se divide y modifica su comportamiento según las condiciones que la rodean. Dos microorganismos aparentemente iguales pueden responder de manera diferente. Hasta determinar cuántas células hay en una muestra puede resultar problemático cuando cambian de tamaño o de forma, se agrupan o contienen distintas cantidades de material genético. El propio Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST) reconoce que todavía faltan métodos confiables y materiales de referencia certificados para algunas mediciones microbianas fundamentales.
Esa dificultad está dando creciente protagonismo a una disciplina todavía poco conocida fuera de los ámbitos científicos. Se llama biometrología y busca llevar a la biología el rigor y la confiabilidad que las mediciones aportan desde hace décadas a otras ramas de la ciencia y la industria.
El tema acaba de llegar también al Congreso de Estados Unidos.
Los senadores Ted Budd, republicano por Carolina del Norte, y Lisa Blunt Rochester, demócrata por Delaware, presentaron esta semana la Standards and Collaboration for American Leadership in Engineering Biology Act, conocida como SCALE Biology Act. El proyecto propone crear dentro del NIST un programa específico de laboratorios de biometrología dedicado a la biología de ingeniería, la biomanufactura y la biotecnología. Una iniciativa equivalente había sido presentada en mayo en la Cámara de Representantes.
¿Qué es exactamente la biometrología?
Aplicar la metrología a los sistemas biológicos implica identificar, detectar y cuantificar con precisión ácidos nucleicos, proteínas, células y otros componentes de la vida. Para lograrlo, el NIST desarrolla métodos de medición, materiales de referencia, bases de datos, protocolos y estándares que permiten comparar resultados obtenidos con diferentes instrumentos y en distintos laboratorios.
La necesidad de contar con esas referencias crece a medida que la biología se convierte en una plataforma productiva. Hoy es posible modificar microorganismos para producir combustibles, químicos, alimentos, medicamentos y nuevos materiales. La aspiración es avanzar hacia procesos cada vez más próximos a los de cualquier otra ingeniería, donde un sistema pueda diseñarse, construirse, probarse y mejorarse de manera predecible.
La biología todavía está lejos de comportarse siempre de esa manera.
NIST señala, por ejemplo, que las mediciones sobre el desempeño de organismos modificados genéticamente no siempre pueden reproducirse o compararse directamente entre distintos laboratorios. Las diferencias dificultan el intercambio de resultados, la repetición de experimentos y, finalmente, el recorrido que debe hacer una innovación para pasar del laboratorio a una planta industrial.
Una regla para medir cosas vivas
Los materiales de referencia utilizados desde hace décadas por la industria ofrecen una buena manera de entender el problema.
Un laboratorio necesita contar con algo cuya composición o comportamiento conozca con enorme precisión para comprobar si sus instrumentos y métodos están midiendo correctamente. En biotecnología, esa referencia puede estar viva.
En 2025, NIST presentó como material de referencia una línea de células denominada NISTCHO, desarrollada para producir un anticuerpo monoclonal con propiedades conocidas. Diferentes laboratorios y fabricantes pueden trabajar con las mismas células y utilizarlas para comparar biorreactores, medios de cultivo, métodos analíticos y procesos de fabricación. Cada vial contiene aproximadamente 10 millones de células y determinadas características genéticas se mantienen dentro de niveles de incertidumbre conocidos.
El ejemplo muestra hasta dónde puede llegar la biometrología. A los patrones físicos utilizados para calibrar una balanza o un instrumento comienzan a sumarse referencias biológicas contra las cuales es posible comparar procesos que trabajan con organismos vivos.
NIST ya dispone también de células de levadura caracterizadas por su cantidad total y número de unidades formadoras de colonias, estándares de ADN, materiales para citometría de flujo y referencias destinadas a distintas técnicas de análisis molecular.
Del experimento a la fábrica
La precisión de esas mediciones se vuelve especialmente importante cuando una tecnología intenta abandonar el laboratorio.
Una bacteria modificada puede producir una determinada molécula en un pequeño fermentador experimental. Llevar ese resultado hasta una fábrica capaz de producir miles de toneladas al año exige conocer cuánto produce realmente el microorganismo, cómo cambia su comportamiento, qué variables afectan su rendimiento y si los resultados obtenidos por distintos equipos pueden compararse.
NIST ubica la biometrología dentro del ciclo denominado Design-Build-Test-Learn —diseñar, construir, probar y aprender— que está transformando la biología sintética. La institución trabaja además con biofoundries automatizadas capaces de cultivar, manipular y analizar grandes cantidades de microorganismos y generar datos estandarizados sobre su comportamiento.
La estandarización también tiene consecuencias comerciales. Según NIST, una infraestructura metrológica común facilita la reutilización de materiales, la división del trabajo entre organizaciones y las transacciones entre empresas. Una compañía puede confiar así en componentes, procesos o datos biológicos desarrollados por otra sin tener que comenzar cada vez desde cero.
¿Qué factores definen dónde se instala una planta de biomanufactura?
Los estándares también entraron en la competencia tecnológica
El proyecto presentado en el Senado busca ampliar esa infraestructura. La iniciativa encomienda al NIST cooperar con otras agencias gubernamentales, universidades, organizaciones y empresas para desarrollar estándares destinados a la biomanufactura y la biología de ingeniería. También contempla apoyar biofoundries orientadas a mejorar la confiabilidad de las mediciones y hacer más predecible el desarrollo de sistemas vivos.
La propuesta tiene además una dimensión geopolítica explícita. Sus impulsores la vinculan con el aumento de las inversiones de China en biotecnología y con la competencia por establecer los estándares que acompañarán el crecimiento de la bioeconomía. Budd sostuvo que Estados Unidos debería procurar que los estándares utilizados para los insumos fundamentales de estas tecnologías sean desarrollados en el país, mientras Blunt Rochester destacó su importancia para acelerar el paso de nuevas biotecnologías desde el laboratorio hacia el mercado.
La discusión trasciende a Estados Unidos. NIST participa junto con instituciones de Europa y Asia en iniciativas destinadas a identificar las métricas y los estándares que necesita la biología de ingeniería para escalar, mejorar la reproducibilidad entre lotes y regiones y facilitar el desarrollo de fábricas microbianas y bioproductos.
La biotecnología ha avanzado enormemente en su capacidad para leer, modificar y programar la biología. Medir esos sistemas con la precisión necesaria para convertirlos en procesos reproducibles y escalables puede parecer un desafío mucho menos espectacular, pero resulta igualmente decisivo.
Aprender a medir la vida con la precisión suficiente para poder fabricarla.
