Impresoras 3D, ¿Nacidas para matar?

Pues yo diría que no, pero no parece opinar lo mismo la analista del Instituto Español de Estudios Estratégicos (IEEE) que firma el documento de análisis “Las impresoras 3D: un desafío en la lucha de la proliferación de armas de destrucción masiva”1.

El IEEE es un organismo del Ministerio de Defensa de España dependiente del Centro Superior de Estudios de la Defensa Nacional (CESEDEN) y del Secretario General de Política de Defensa (SEGENPOL), que en el 2010 celebró su 40º aniversario de servicio a la sociedad española. El que el IEEE sea un organismo del Ministerio de Defensa ha hecho que este documento haya sido motivo de numerosos comentarios en medios de comunicación social, siendo recibido por el público con comentarios jocosos, que en el mejor de los casos lo tachan tan solo de alarmista o de barbaridad2,3,4,5,6.

Aunque no soy un experto en impresión 3D, mis conocimientos como especialista en Defensa NBQ me hacen pensar que las impresoras 3D no representan un desafío en la lucha de la proliferación de armas de destrucción masiva.

No es objeto de este artículo explicar en qué consiste la impresión 3D. Indicar tan solo que lo que ahora se llama popularmente Impresión 3D (3DP, 3D Printing) se corresponde con la Fabricación Aditiva (AM, Additive Manufacturing), término formal para lo que en un principio fue conocido como Prototipado Rápido (RP, Rapid Prototyping). Según la  ASTM F2792-12A “Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies”7, la Fabricación Aditiva es el proceso de unión de materiales para hacer objetos a partir de datos 3D de un modelo, generalmente capa sobre capa, en contraposición con las metodologías de fabricación sustractivas.

Las tecnologías y materiales empleados, así como las aplicaciones, probadas y en desarrollo, de lo que se entiende por impresión 3D son muy variadas y numerosas, y el lector interesado en el tema puede consultar en internet estos términos, o profundizar en ello con la lectura de algunos de los numerosos libros publicados8,9,10.

 

“Tubérculo” no es lo mismo que “Ver tu culo”

Proliferación Nuclear

En referencia a la proliferación nuclear, el documento del IEEE explica:

“Como se ha señalado con anterioridad, la información sensible, con mayor o menor dificultad, puede estar al alcance de una organización con fines delictivos y si además, se añade la posibilidad de materializar esa información en algo físico nos encontramos con un gran reto desde el punto de vista de la seguridad. Por ejemplo, en el caso de la proliferación nuclear, no se puede fabricar material fisible con una impresora 3D pero en el futuro y a medida que la impresión 3D de metal se vaya desarrollando11, se podrían crear centrifugadoras o cabezas de misiles”1.

La cita corresponde al artículo “3D printing WMD proliferation and terrorism risks”11, cuyo autor Francisco Galamas, licenciado en Relaciones Internacionales, recoge el comentario del escritor Stew Magnusson en su artículo “Proliferation of cheap 3-D printers raises security concerns”12.

Faltaría más que las impresoras 3D fuesen la piedra filosofal tan buscada por los alquimistas. Por supuesto que las impresoras 3D no pueden transformar el plomo en oro, ni transformar el uranio-238 en uranio-235. Eso sí, con cierto tipo de impresoras, que no están al alcance de cualquiera, pueden fabricarse, en distintos tipos de materiales, determinadas partes de algunos elementos, tales como válvulas, centrifugadoras o cabezas de misiles.

No se puede fabricar el elemento completo, pero la tecnología de impresión puede hacer más sencillo y fácil el proceso de producción. Los precios de las impresoras 3D pueden ir desde unos 1000€, una RepRapBCN (tamaño máximo de impresión 250×200×200 mm) a unos 300.000€, una Fortus900mc (tamaño máximo de impresión 914×610×914 mm)13.

 

Proliferación Química

Sobre las armas químicas el documento del IEEE indica:

“Por lo que respecta a la proliferación de armas químicas, las impresoras 3D también ofrecen la posibilidad, hasta la fecha de forma incipiente, de combinar diferentes reactivos para crear un producto químico. Este desarrollo se está llevando a cabo, principalmente, en la industria farmacéutica ya que permite la fabricación de medicamentos ˈin situˈ es decir producir un medicamento donde se necesite. Esta opción tiene la gran ventaja de ofrecer una mayor disponibilidad geográfica de estos fármacos a un menor coste, facilitando su suministro a países en desarrollo. Sin embargo, como contrapartida también abre la puerta a la síntesis de compuestos susceptibles de ser empleados como armas químicas141.

En el artículo citado “3D printing risks: not just plastic guns, but military parts, drugs and chemical weapons”14, esto es, “Los riesgos de la impresión 3D: no solo armas de plástico, sino componentes militares, drogas y armas químicas”, su autora Roxanne Palmer, periodista sobre ciencia para el International Business Times (“Bachelor of Arts” con un “Master of Science”, de dos años), sin cortarse un pelo escribe: “Hoy en día, podemos imprimir orejas, como divulga Popular Science; en un futuro cercano, un terrorista podría ser capaz de imprimir ricina”14.

La ricina es una de las toxinas más potentes conocidas, que se extrae de las semillas del ricino (Ricinus communis) y que tiene dos cadenas polipeptídicas, una capaz de inhibir la síntesis de proteínas y otra con propiedades de lectina, es decir, capaz de unirse a hidratos de carbono. La cadena A (RTA), de 267 aminoácidos y 30-32 kDa, unida por un puente disulfuro a una cadena B (RTB), de 262 aminoácidos y 32-34 kDa. El puente disulfuro entre ambas cadenas se establece mediante los restos de cisteína en la posición 259 de la RTA y 4 de la RTB15.

No creo que con una impresora 3D se pueda sintetizar ricina, aunque quizás se pueda depositar ricina en un soporte, utilizando una disolución de ricina como tinta. Incluso la dificultad de extraer ricina de las propias de semillas del ricino fue publicada en un artículo de la revista Medicina Militar16.

En el artículo de Palmer, citando los trabajos del químico Leroy Cronin de la Universidad de Glasgow, la periodista escribe: “… Pero la capacidad de imprimir drogas según se necesiten plantea necesariamente la posibilidad de que la gente pueda imprimir drogas o cosa peores. La fórmula de la cocaína no es precisamente un secreto comercial. Tampoco lo es la fórmula del cloro gaseoso, una tosca arma química utilizada por los alemanes en la I Guerra Mundial y por los insurgentes iraquíes a mediados de la década de 2000”14.

Cuando habla de imprimir drogas se está refiriendo en realidad a dosificar drogas, es decir, que disponiendo del principio activo, se deposita la dosis personalizada. Las tecnologías de impresión tridimensional (3DP) permiten la creación de formas farmacéuticas de dosificación altamente reproducibles con un control preciso del tamaño de la gota y perfiles complejos de liberación de drogas17.

El grupo de Cronin trabaja fundamentalmente en cuatro áreas principales de investigación: fundamentos moleculares, biología inorgánica, sistemas sintéticos y dispositivos híbridos. Para el grupo, una aplicación atractiva y poco explorada, es la utilización de una impresora 3D para llevar a cabo reacciones químicas en las que los reactivos imprimen (se dosifican) directamente en un recipiente de reacción “3D reactionware”, donde el diseño del recipiente de reacción, la construcción y la operación están bajo control digital18.

Obviamente, las estructuras de prácticamente todos los agentes químicos de guerra son conocidas (por ejemplo, iperita, sarín, somán, tabún, y VX, entre otros), y se conocen métodos de síntesis siguiendo rutas más o menos complejas. Pero se requieren recipientes de reacción apropiados y sobre todo los precursores necesarios para la síntesis, y no creo que en este punto las impresoras 3D solucionen o faciliten la resolución de los problemas.

No me imagino a un terrorista empleando una impresora 3D (y no digamos una HP Deskjet 930C “tuneada”) para mezclar el DF (Difluoruro de metilfosfonilo), el alcohol isopropílico y la isopropilamina, componentes necesarios para la síntesis binaria del sarín, cuando podría hacerlo mediante el empleo de micro-reactores de flujo o de reactores convencionales químicamente resistentes, o incluso con medios caseros, con el peligro que ello entraña.

 

Proliferación Biológica

Por último, respecto a la proliferación de las armas biológicas, el documento del IEEE señala:

“En el terreno de la biología, las posibilidades que ofrecen las impresoras 3D conocidas como ˈbioimpresorasˈ son casi infinitas. En la actualidad, ya se ha conseguido la creación de tejidos como piel humana, partes de intestino, huesos y corazón, abriendo un futuro muy esperanzador en el trasplante de órganos y la curación de enfermedades13. A esta posibilidad se une la de generar vacunas de una forma más barata y accesible, lo que supone un gran avance para frenar las enfermedades de los países en desarrollo. Sin embargo, frente a estos beneficios incuestionables se une la posibilidad de que este mismo proceso pueda ser empleado de forma malintencionada ya que la biología sintética abre la puerta a la creación de nuevos patógenos o modificar los existentes haciéndolos más resistentes a los medicamentos14 ….BioCurious es una organización integrada por científicos, definida por ellos mismos como el primer “espacio del hacker” del mundo en el terreno de la biología. Su filosofía se basa en la premisa de que los avances en el terreno de la biología tienen que ser accesibles para todo el mundo. Uno de los hitos más relevantes que han conseguido este grupo es transformar una impresora de tinta HP 5150 en una bioimpresora capaz de lograr células vivas17 “1.

Pues bien, imprimir con células vivas no se equivale con obtener células vivas. El término “bioprinting” se refiere a la impresión con materiales biológicos. La primera definición de “bioprinting” fue propuesta en la primera Conferencia Internacional de “bioprinting” en el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Manchester  en septiembre de 200410. “Bioprinting” se define como “el uso de procesos de transferencia de material para diseño y ensamblado de materiales relevantes desde el punto de vista biológico – moléculas, células, tejidos y biomateriales biodegradables – con una organización prescrita para llevar a cabo una o varias funciones biológicas”10.

Es cierto que “la biología sintética abre, efectivamente, la puerta a la creación de nuevos patógenos o a modificar los existentes haciéndolos más resistentes a los medicamentos”1, pero las impresoras 3D no juegan en ello papel alguno.

En el artículo que se cita en el documento del IEEE, titulado “DIY-Bioprinter” (“Hágalo usted mismo-Bioimpresora”)19, la comunidad BioCurious explica cómo transformó una impresora de tinta HP 5150 en una bioimpresora capaz de imprimir con una solución de arabinosa en papel de filtro, para luego cortarlo y ponerlo en una placa de agarosa previamente sembrada con Escherichia coli que incorporaba el plásmido pGLO. Este plásmido lleva la proteína fluorescente verde (GFP), bajo control de un promotor sensible a la arabinosa. Pero en ningún momento la bioimpresora HP 5150 fue capaz de “crear” células vivas.

 

Conclusión:

El análisis del documento del IEEE me permite concluir que está redactado de manera confusa y que carece de base científica. Lo que resulta más sorprendente es que las referencias bibliográficas que emplea la analista para justificar su texto no se corresponden con lo expresado en dichas referencias.

Es imprescindible que cualquier documento relacionado con las armas NBQ sea revisado antes de su publicación por algún experto en la materia, máxime cuando esta publicación se realiza en la página web de un organismo oficial perteneciente al Ministerio de Defensa.

 

Referencias:

  1. “Las impresoras 3D: Un desafío en la lucha de la proliferación de armas de destrucción masiva”, María del Mar Hidalgo García, 2016, http://www.ieee.es/Galerias/fichero/docs_analisis/2016/DIEEEA17-2016_Impresoras_3D_MMHG.pdf
  2. “Defensa alerta que las impresoras 3D pueden servir para crear ˈarmas de destrucción masivaˈ”, http://www.lavanguardia.com/politica/20160326/40683743363/armas-destruccion-masiva-defensa-impresoras-3d.html
  3. “Advierten que las impresoras 3D pueden servir para crear ˈarmas de destrucción masivaˈ”, http://www.clarin.com/mundo/Advierten-impresoras-servir-destruccion-masiva_0_1548445334.html
  4. “Las impresoras 3D son también un desafío para la seguridad global”, http://www.expansion.com/actualidadeconomica/analisis/2016/03/28/56efe2b8268e3ebc248b45da.html#comentarios
  5. “Defensa alerta sobre las impresoras 3D: pueden servir para crear armas de destrucción masiva”, http://vozpopuli.com/actualidad/78682-defensa-alerta-sobre-las-impresoras-3d-pueden-servir-para-crear-armas-de-destruccion-masiva
  6. “El Instituto de Estudios Estratégicos alerta de que con las impresoras 3D se pueden crear armas de destrucción masiva”, http://www.lasexta.com/programas/mas-vale-tarde/noticias/instituto-estudios-estrategicos-alerta-que-impresoras-pueden-crear-armas-destruccion-masiva_2016032801031.html
  7. ASTM F2792-12A “Standard terminology for additive manufacturing technologies”, http://web.mit.edu/2.810/www/files/readings/AdditiveManufacturingTerminology.pdf
  8. “Additive manufacturing technologies-3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing”, I. Gibson, D. Rosen, B. Stucker
  9. “Laser additive manufacturing of high-performance materials”, Dongdong Gu
  10. “Bioprinting-principles and applications”, Chua Chee Kai, Yeong Wai Yee
  11. “3D printing WMD proliferation and terrorism risks”, Francisco Galamas, http://www.academia.edu/11289295/3D_Printing_WMD_Proliferation_and_Terrorism_Risks
  12. “Proliferation of cheap 3-D printers raises security concerns”, Stew Magnuson, http://www.nationaldefensemagazine.org/archive/2013/November/pages/ProliferationofCheap3-DPrintersRaisesSecurityConcerns.aspx
  13. “De la impresión 3D a la fabricación digital”, https://caminstech.upc.edu/es/blog/impressio3D
  14. “3D printing risks: not just plastic guns, but military parts, drugs and chemical weapons”, Roxane Palmer, http://www.ibtimes.com/3d-printing-risks-not-just-plastic-guns-military-parts-drugs-chemical-weapons-1275591
  15. “Ricina: una fitotoxina de uso potencial como arma”, René Pita Pita, María Rosa Martínez-Larrañaga, Arturo Anadón, Rev. Toxicol. 2004, 21: 51-63.
  16. “Extracción de ricina por procedimientos incluidos en publicaciones paramilitares y manuales relacionados con la red terrorista Al Qaeda”, Pita R., Domingo J., Aizpurua C., Gonzalez S., Cique A., Sopesen JL., Gil M., Jimenez MV., Ybarra C., Cabria JC. y Anadon A. Med Mil (Esp) 2004, 60: 172-175.
  17. “Medical applications for 3D printing: current and projected uses”, C. Lee Ventola, Pharmacy & Therapeutics 2014, 39: 704-711, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4189697/pdf/ptj4910704.pdf
  18. “Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis”, Leroy Cronin et al., Nature Chemistry, 2012, 4: 349-354, http://www.chem.gla.ac.uk/cronin/files/papers/2012/222.SymesNatureChem2012.pdf
  19. “DIY-Bioprinter”, http://www.instructables.com/id/DIY-BioPrinter/

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