Hoy en día existe un consenso global cada vez mayor para implementar políticas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. Sin embargo, sigue existiendo una demanda mundial enorme de materiales y recursos naturales que se utilizan para fabricarlos. Como resultado, estas actividades han tenido un impacto negativo en el ecosistema global. La fabricación de estos materiales por medio de la biología sintética podría jugar un papel importante en el futuro desarrollo de la industria al permitir que los materiales biológicos se produzcan localmente y de manera más sostenible a partir de materias primas residuales.
¿Y esto cómo es posible? Pues mediante un nuevo avance en este campo de la biología: La biología sintética libre de células, que, como indica su nombre, no utiliza células enteras.
Hay tres maneras de trabajar: utilizando enzimas purificadas, mediante extractos de células o extrayendo la maquinaria de síntesis de proteínas de las células. Estos métodos pueden combinarse.
La bioquímica que ocurre en el interior de las células es muy amplia y variada, por lo que, para llevar a cabo procesos de síntesis de polímeros y reacciones industriales, podemos usar los componentes celulares con el fin de facilitar y hacer más sostenible la producción de materiales. Además el hecho de trabajar con reacciones fuera de las células nos permite combinar componentes de diversas especies o producidos artificialmente para desarrollar procesos que no se dan de manera natural.
Algunos ejemplos de materiales producidos mediante biología sintética son la biocelulosa, la quitina, el ácido láctico, nanopartículas de oro y de plata y la fibroína de seda. Sin embargo estos métodos de fabricación aún no están tan desarrollados como para sustituir a los actuales y el rendimiento de las reacciones suele ser bajo. Esto puede deberse a varios factores: el agotamiento rápido de los componentes necesarios para otorgar energía a la reacción, la producción de desechos inhibidores o el desvío de los componentes de reacción a otras rutas de metabolismo.
A pesar de que este campo está aún en etapa de desarrollo, constituye también una fuente de información sobre biología sintética y sobre los procesos que se llevan a cabo en el interior de las células.