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BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD

06

Los términos ingeniería genética, manipulación genética, organismos modifi cados genéticamente, alimentos o anima-les transgénicos y otros parecidos comparten un rasgo o característica: la modifi cación de la información genética del organismo.

Sabemos que el ADN es la molécula portadora de la in-formación genética de los seres vivos, que tiene estructu-

ra helicoidal y que está formada por nucleótidos, hemos descifrado la secuencia del genoma humano y tenemos su descripción completa, pero ¿qué podemos hacer con toda esta información? ¿Los alimentos transgénicos son menos agresivos con el medio, más baratos y más ecológicos? ¿Po-demos crear un clon de un humano? ¿Qué enfermedades se pueden curar con la terapia génica?

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114 BLOQUE 2. LA VIDA06

j 6.1 Biotecnología e ingeniería genética

La biotecnología es un conjunto de técnicas que aprovechan las transfor-maciones bioquímicas producidas por la actividad metabólica de determi-nados microorganismos en estado natural o modificados mediante la inge-niería genética para mejorar el rendimiento de ciertos procesos alimentarios, crear sustancias con actividad terapéutica o resolver alteraciones del me-dio ambiente.

Estas técnicas se aplican en la agroindustria para obtener productos menos agresivos con el medio ambiente o mejor adaptados a las condiciones cli-máticas o geoquímicas del entorno; en la industria química; en la produc-ción y el tratamiento de productos orgánicos (derivados lácteos, cerveza, vino…); en la medicina farmacológica; en la eliminación de residuos y la salubridad ambiental; en la industria minera, o en la producción de arma-mento biológico.

La ingeniería genética, a su vez, es la tecnología de la manipulación y transferencia del ADN de unos organismos a otros que hace posible la crea-ción de nuevos linajes de una determinada especie. El ADN transferido de un organismo a otro puede ser de la misma especie o, más comúnmente, de especies distintas. Así pues, la manipulación genética implica que los

individuos resultantes tendrán un gen que antes no tenían, que se expresará y que, además, heredarán sus descendientes.

Las técnicas de ingeniería genética se usan en ámbitos tan variados como el diagnósti-co y la prevención de enfermedades o la terapia génica; en medicina molecular; en bioarqueología, para determinar las características antropométricas y las condiciones nutricionales y sanitarias, la esperanza de vida y las relaciones genéticas de las pobla-ciones antiguas a partir de restos óseos; en antropología para el estudio de la evolución y las migraciones humanas; en medicina forense para la identificación del ADN…

Parque jurásico

Si no existieran las técnicas de ingeniería genética, la reconstruc-ción del genoma de animales ya extinguidos a partir de restos mí-nimos de su sangre conservada en ámbar no habría sido creíble en el argumento de la novela Parque Jurásico de Michael Crichton, que Steven Spielberg llevó a la gran pantalla en 1993. Gracias a las técnicas de ingeniería genética, los protagonistas recuperaban el ADN y lo amplificaban millones de veces hasta conseguir el genoma entero de estos animales.

Fig. 6.1. La ingeniería genética manipula los genes de un organismo.

Fig. 6.2

1

2

3

4

Enzima de restricción

ADN

ADN

Célula humana

Célula bacteriana

Plásmido

Fig. 6.3. Los procedimientos que sigue la ingeniería genética suelen pasar por la clonación o la transfe-rencia genética, y por eso es necesario aislar, manipular y reintroducir fragmentos del ADN de los orga-nismos vivos. Para clonar un fragmento de ADN humano en ADN bacteriano, se introduce el fragmento del ADN humano en el ADN bacteriano con ayuda de varias enzimas; cuando la bacteria se divide, se obtienen copias de su ADN y, por lo tanto, del fragmento de ADN humano introducido en la bacteria.


06 115BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD

ACTIVIDAD 1

Terapia de sustitución enzimática

La enfermedad de Gaucher está causada por la deficiencia de la enzima glucocerebro-sidasa (GBA). Esta enzima se encarga de degradar la glucosilceramida de las células en ceramida y glucosa. Si esta enzima es defectuosa por alguna mutación en el gen que la codifica, no es capaz de realizar el paso de la degradación, la glucosilcerami-da se acumula en las células y provoca la enfermedad. Los pacientes que la sufren presentan el hígado y el bazo más gruesos, deformidades esqueléticas y, en los casos graves, retraso mental y muerte prematura.

Desde finales de la década de 1990 existe en el mercado un medicamento llamado Cerezyme®, ob-tenido por ingeniería genética. Para conseguirlo, se clonó el gen humano de la glucocerebrosidasa en un vector, se introdujo, en este caso, dentro de células de mamífero (células de ovario de hámster chino) y se hizo que la expresaran para conseguir grandes cantidades de la enzima activa.

Una vez obtenida la enzima activa, esta se purifica y luego se prepara para poder inyectarla en pa-cientes con la enfermedad de Gaucher. Este tipo de tratamiento se conoce como terapia de sustitución enzimática, ya que el objetivo es introducir en el cuerpo del paciente una enzima activa para susti-tuir la defectuosa.

Sin embargo, esta terapia no es 100% efectiva; se han observado mejoras en las afectaciones clínicas de los pacientes, pero no en todas. El retraso mental es uno de los síntomas que no se atenúa. Ello se debe a que, a veces, cuesta dirigir la nue-va enzima hacia las células adecuadas para que actúe en ellas. Además, el cerebro es uno de los tejidos más complejos, ya que pocas sustancias de este tipo consi-guen atravesar la barrera hematoencefálica. A pesar de todo, es una terapia que actualmente, aunque tiene un coste alto, se está usando sobre todo en pacientes con las formas leves de la enfermedad, en los que mejoran más los síntomas.

Algunas enfermedades para las que ya hay medicamentos de terapia de susti-tución enzimática son la enfermedad de Pompe, la de Fabry o la mucopolisa-caridosis tipo I; todas se denominan «enfermedades raras» porque son poco frecuentes.

a) Busca más información sobre este tipo de terapia.

b) Este tratamiento es muy caro: puede costar unos 6000 euros por dosis y paciente. Por eso, antes de prescribírselo al enfermo, un comité evalúa el coste y valora los posibles beneficios, y a veces lo deniega. ¿Crees que es justo? ¿Qué piensas al respecto?

c) Busca información sobre la enfermedad de Pompe, la de Fabry y la mucopolisacaridosis tipo I.

d) Averigua qué se entiende por «enfermedad rara» y añade alguna más a la lista.

e) El día 29 de febrero es el día europeo de las enfermedades raras. ¿Por qué crees que se escogió este día?

Fig. 6.4. Enfermedad de Gaucher en un hígado humano.



j 6.2 Los organismos transgénicosUn organismo transgénico es aquel cuyo material hereditario ha sido modificado gené-ticamente, introduciendo un gen extraño o suprimiendo uno propio.

Para conseguir organismos transgénicos, primero es necesario introducir un gen ajeno en la célula mediante un vector y, una vez dentro de la célula huésped, el ADN se inte-gra en el material hereditario usando metodologías distintas. Si realizamos este proceso en una célula huevo, cuando el organismo se desarrolle, todas sus células llevarán el ADN recombinante en cuestión. Si introducimos un gen nuevo en el organismo, este sintetizará una proteína que antes no tenía. Por el contrario, si eliminamos un gen, el organismo dejará de sintetizar la proteína que codificaba este gen.

A. Plantas transgénicas

En las plantas transgénicas, el hecho de incorporar un gen ex-traño o de anular uno propio puede suponerles una cualidad o ventaja selectiva que antes no tenían. Así, se les suelen introdu-cir o anular genes que les confieren alguna ventaja que presente un interés económico; por ejemplo, que les aporte resistencia a los herbicidas, así los agricultores pueden tratar los campos con pesticidas para matar las plantas no deseadas sin dañar las cultivadas; o que les dé resistencia ante determinadas plagas, enfermedades propias de la especie, o les cambie el proceso de maduración para que duren más tiempo en buen estado una vez recolectadas.

Plantas resistentes a plagas

Los cultivos están expuestos a la aparición de plagas de insectos. Algunas multinacionales biotecnológicas están ultimando cultivos de organismos transgénicos que producen insecticida en sus células.

La mayoría de estos cultivos resistentes tiene un gen procedente de una bacteria que se halla en el suelo de forma natural, el Bacillus thuringinensis,que produce una proteína llamada Protoxins Bt. Cuando los insectos consumen este tóxico, sus propios jugos digestivos lo activan y les destruye el tracto intestinal, lo que les provoca la muerte.

La toxina transgénica ha sido alterada de modo que se activa inmediatamente cuando la planta la segrega, y así puede atacar a un espectro más amplio de insectos y organismos del suelo. Además, dura activa el triple de tiempo que su análoga natural.

a) ¿Qué ventajas ves en este tipo de cultivo transgénico? ¿Qué inconvenien-tes podría haber?

b) ¿El uso de este cultivo puede afectar a la biodiversidad? ¿De qué modo?

ACTIVIDAD 2

Fig. 6.5. Cultivos de arroz modificado genéticamente.



LECTURA 1

Alimentos transgénicos: en contra y a favor

Greenpeace: en contra

Un transgénico (organismo modificado genéticamente, OMG) es un organismo vivo que ha sido creado artificialmente mani-pulando sus genes. Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar segmentos del ADN (el material genético) de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlos en el material hereditario de otro.

Por ejemplo, el maíz transgénico que se cultiva en España lleva genes de bacteria que le permiten producir una sustancia in-secticida.

La diferencia fundamental con las técnicas tradicionales de mejora genética es que permiten franquear las barreras entre especies para crear seres vivos que no existían en la naturaleza. Se trata de un experimento a gran escala basado en un modelo científico que está en entredicho.

Algunos de los peligros de estos cultivos para el medio ambien-te y la agricultura son el incremento del uso de tóxicos en la agricultura, la contaminación genética, la contaminación del suelo, la pérdida de biodiversidad, el desarrollo de resistencias en insectos y malas hierbas o los efectos no deseados en otros organismos. Los efectos sobre los ecosistemas son irreversibles e imprevisibles.

Los riesgos sanitarios a largo plazo de los OMG presentes en nuestra alimentación o en la de los animales cuyos productos consumimos no se están evaluando correctamente y su alcance sigue siendo desconocido. Nuevas alergias, aparición de nuevos tóxicos y efectos inesperados son algunos de los riesgos.

Los OMG refuerzan el control de la alimentación mundial por parte de unas pocas empresas multinacionales. Son una de las armas predilectas de estos dictadores de la alimentación y, lejos

de constituir un medio de lucha contra el hambre, aumentan los problemas alimentarios. Los países que han adoptado masi-vamente el uso de cultivos transgénicos son claros ejemplos de una agricultura no sostenible.

En Argentina, por ejemplo, la entrada masiva de soja transgé-nica exacerbó la crisis de la agricultura con un alarmante incre-mento de la destrucción de sus bosques primarios, el desplaza-miento de campesinos y trabajadores rurales, un aumento del uso de herbicidas y una grave sustitución de la producción de alimentos para consumo local.

La solución al hambre y la desnutrición pasa por el desarrollo de tecnologías sostenibles y justas, el acceso a los alimentos y el empleo de técnicas como la agricultura y la ganadería ecológi-cas. La industria de los transgénicos utiliza su poder comercial e influencia política para desviar los recursos financieros que requieren las verdaderas soluciones.

Defendemos la aplicación del Principio de Precaución y nos oponemos por lo tanto a cualquier liberación de OMG al medio ambiente. Los ensayos en campo, incluso a pequeña escala, presentan igualmente riesgos de contaminación ge-nética, por lo que también deben prohibirse. Greenpeace no se opone a la biotecnología siempre que se haga en ambien-tes confinados, controlados, sin interacción con el medio. A pesar del gran potencial que tiene la biología molecular para entender la naturaleza y desarrollar la investigación médica, esto no puede ser utilizado como justificación para convertir el medio ambiente en un gigantesco experimento con inte-reses comerciales.

Greenpeace: Transgénicos [en línea].

La FAO Argentina: a favor

«El hambre no tiene nada que ver con los alimentos genética-mente modificados, es un problema político.» El secretario de Agricultura, Rafael Delpech, jefe de la delegación argentina en la Cumbre Mundial de la FAO que se lleva a cabo en esta capital, se vio obligado a defender el hecho de que nuestro país haya optado por el camino de la biotecnología, convirtiéndose, junto a Estados Unidos, en uno de los principales productores de ali-mentos genéticamente modificados (OGM).

La defensa de los OGM —considerados en Europa algo mons-truoso, no por nada llamados «Frankenstein»— se debió al es-cozor que causó el informe presentado por el representante de Greenpeace Argentina, Emiliano Ezcurra. Titulado «Cosecha récord, hambre récord», el documento denuncia que desde la introducción de los transgénicos en Argentina en 1996, si bien el área de soja se ha más que duplicado, la inseguridad alimen-

taria ha aumentado enormemente, y no se ha solucionado el flagelo del hambre.

«Es interesante cómo se establecen relaciones que rayan el sofisma —dijo Delpech en alusión al informe de Greenpeace—. Hay una mayor producción en Argentina de soja, de cepas aprobadas por la Unión Europea, a la que le vendemos productos y subproductos, y esto se correlaciona con que la gente no come. Si la gente no come en Argentina es por la actual crisis, es decir, por un problema político y económico de tipo organizativo, fácilmente solucionable. El hambre no tiene nada que ver con los OGM. Yo diría, incluso, que los OGM, que son un negocio, una herramienta, permiten producir más bara-to, es decir, ponen más cerca a los que carecen de alimentación.»

Mientras que la Unión Europea mira aún con extrema descon-fianza los productos genéticamente modificados —tanto es así



B. Animales transgénicos

Para conseguir animales transgénicos, la técnica es algo más complicada que la que se aplica a las bacterias o a las plantas. La más usada se denomina microinyección. Consiste en obtener un óvulo fecundado del animal, antes de que se divida, e inyectarle ADN (que contenga el gen) con una inyección minúscula. Si se trabaja con mamíferos, el óvulo se implanta en el útero de la hembra. El ADN inyectado se integra en el genoma del huésped. El óvulo fecundado empieza a dividirse y el embrión se desarrolla de forma habitual, pero todas sus células reciben una copia del «transgén» (es decir, del gen «trasplantado»).

Sin embargo, en la práctica el proceso no siempre es fructífero. En los mamíferos solo entre un 1% y un 2% de los óvulos implantados llegan a desarrollarse con éxito, bien sea porque los óvulos no sobreviven a la microinyección, bien sea porque fracasa su implante.

Los animales transgénicos se emplean en su mayoría para obtener modelos ani-males de enfermedades humanas, con el objetivo de analizarlos y dar con trata-mientos más efectivos. Uno de los mo-delos más usados hoy en los laboratorios son los ratones, puesto que es fácil ob-tenerlos. Algunas de las enfermedades humanas que se están analizando me-diante el estudio de dichos animales son la distrofia muscular, el cáncer, la hepa-titis neonatal, la hipotensión crónica, la hipertensión, la enfermedad de Alzhei-mer y un largo etcétera.

a) Haz una lista de los argumentos de unos y otros a favor y en contra de los transgé-nicos.

b) ¿Crees que los alimentos transgénicos pueden ser una vía para erradicar el hambre en el mundo o para aliviarlo?

c) ¿Qué quiere decir Greenpeace cuando argumenta que defiende el principio de pre-caución?

d) ¿Crees que los alimentos transgénicos son beneficiosos o perjudiciales?e) ¿Qué papel crees que tienen los intereses económicos de ciertas empresas y países

en la producción de transgénicos?

que en julio de 1999 proclamó una moratoria sobre estos ali-mentos—, junto con Estados Unidos, Canadá y Australia, Ar-gentina integra el bloque de países que aspiran a que no haya limitaciones a la libertad de comercio de estos productos.

A este respecto, Delpech destacó que «Argentina no exporta ningún producto que no esté aprobado por la Unión Euro-pea» y, por otra parte, que «todas las harinas vegetales que

nuestro país vende a la UE han reemplazado a las harinas animales que provocaron la encefalopatía espongiforme bo-vina (BSE)», es decir, el vulgarmente llamado “mal de la vaca loca”». [...]

Elisabetta Piqué: «La Argentina se pronunció a favor de los alimentos transgénicos» [en línea],

Diario La Nación (12 de junio de 2002).

Fig. 6.6. El gato de la derecha brilla en la oscu-ridad cuando se expone a la luz ultravioleta porque es portador de la proteína RFP.



ACTIVIDAD 3

ANDi

a) ¿Qué utilidad podrían tener las técnicas de creación de organismos transgénicos aplicadas a los humanos?

b) ¿Qué beneficios puede aportar a la sociedad la existencia de animales transgéni-cos? Pon ejemplos.

En enero de 2001 se anunció el nacimiento, ocurrido tres meses antes, del primer primate transgénico, un macaco (Macaca mulatta) llamado ANDi (de «ADN insertado» en inglés).

Crear un primate transgénico era un buen modo de aproximarse a la especie humana. ANDi se creó para comprobar la viabilidad y la eficacia de las técnicas de la transgénesis en estos organismos. Se le introdujo un gen de medusa que codifica una proteína que se vuelve verde fluorescente al recibir luz ultravioleta.

Los investigadores esperaban que ANDi fuera de color verde al ser iluminado con luz ultravioleta. Si bien es cierto que ANDi es transgénico, su color es de lo más normal, se mire como se mire.

Probablemente, el gen que codifica la proteína de color verde fluorescente quedó situado en algún lugar del genoma que impide su actividad normal. Este éxito relativo, y el hecho de que fueran necesarios 244 ovocitos para que naciera ANDi, po-nen de manifiesto la dificultad que comportan estas técnicas.

Fig. 6.7. ANDi.

j 6.3 Células madreLas células madre son unas células embrionarias sorprendentes cuyo destino está aún por «decidir». Por eso, se llaman células totipotentes: pueden con-vertirse en cualquiera de las células que hay en un organismo mediante un proceso de diferenciación.

En las primeras etapas del desarrollo humano, en el embrión, las células ma-dre van diferenciándose en los diferentes tipos de células de los tejidos del cuerpo (cerebro, huesos, corazón, músculos, piel...) hasta formar el organis-mo humano.

Los científicos están fascinados ante la posibilidad de aprovechar la especta-cular potencia natural de estas células embrionarias para curar muchas enfer-medades. Por ejemplo, las de Parkinson y Alzheimer nacen a raíz del deterioro de ciertos grupos de células del cerebro. Los científicos esperan poder susti-tuir el tejido del cerebro que se haya perdido, mediante un trasplante de cé-lulas madre de un embrión a la parte dañada del cerebro.

En un futuro no muy lejano, la investigación con células madre podría revolucio-nar el modo en que los médicos tratan muchas otras «enfermedades mortales» como los derrames cerebrales, la diabetes, las cardiopatías e incluso la parálisis.

Sin embargo, muchos países carecen de leyes explícitas que regulen la inves-tigación con células madre humanas. Como usar embriones humanos es un tema que levanta polémica ética, los científicos de todo el mundo están bus-cando fuentes alternativas de células madre. Una posibilidad es un tipo de célula madre hallada en la médula ósea de los adultos. Estas células tienen la posibilidad de diferenciarse en distintas células sanguíneas a lo largo de la

1. Se obtienen células de la piel

2. Las células se cultivan en el laboratorio

3. Se potencia la acción de cuatro genes con una terapia génica

5. Se obtienen células madre pluripotenciales inducidas

4. Las células se desdiferencian

Neuronas

Célulascardíacas

Célulaspancreáticas

Fig. 6.8. Obtención de células madre a partir de célu-las de la piel.



La sangre del cordón umbilical

En la práctica corriente de asistencia a los partos, el cordón umbilical y la sangre que contiene se descartan. Sin embargo, hace unos años se descubrió que la sangre del cor-dón es muy rica en células madre (denominadas progenitoras de la hematopoyesis—PH—) y empezaron a almacenarse al comprobarse que son capaces, al poco de tras-plantarlas, de volver a reproducirse en la sangre compatible de un enfermo, como célu-las totalmente sanas (glóbulos rojos, blancos y plaquetas).

Recoger la sangre del cordón umbilical tras un parto y la sección del cordón no supone ningún peligro ni para la madre ni para el niño. El trasplante de la sangre del cordón umbilical, como el de la sangre de la médula ósea, puede contribuir a la curación de pacientes con enfermedades graves de la sangre. Normalmente son pacientes pediátri-cos, aunque en algunos casos también son adultos. Los bancos de sangre de cordón umbilical se encargan de garantizar su adecuada conservación y la tipificación de las células para que puedan usarse en las mejores condiciones.

Organización Catalana de Trasplantes (OCATT) y Coordinación Autonómica de Trasplantes de las Islas Baleares (CAT-IB).

Esther, madre de una niña enferma de leucemia, ha dado a luz en el Hospital de Sant Joan de Déu de Barcelona a su segunda hija, cuyo cordón umbilical podrá ser utilizado para un trasplante de células a su hermana, con la que es «genéticamente compatible».

La madre ha informado de que el cordón umbilical era «bastante grande» y que se ha podido recoger suficiente sangre, «sangre que contiene células madre», ha añadido. «El Banco de Donantes ya la ha recogido, y ahora debe tratarse y analizarse» para iniciar el proceso para el trasplante. El trasplante a la hija enferma se producirá en un plazo de mes y medio o dos meses, en el Hospital de la Vall d’Hebron de Barcelona.

La primavera pasada la madre se sometió, en una clínica de Bruselas, a un tratamiento de reproducción asistida después que el Ministerio de Sanidad rechazara su caso. El objetivo era implantar en la madre, después de una selección genética, embriones com-patibles para que la nueva hija pudiera aportar células madre con las que intentar curar la grave enfermedad que sufre la niña. La pequeña, que padece una leucemia de tipo mielomonocítica crónica juvenil, que solo se da en el 2 % de las leucemias infantiles, necesita un trasplante de células con el 100 % de compatibilidad.

Después de la entrada en vigor en España de la ley de reproducción asistida, los padres presentaron la documentación necesaria a través de la delegación en Barcelona del Ins-tituto Valenciano de Infertilidad para poder recibir el tratamiento que les permitiera tener un hijo. Sin embargo, la comisión de reproducción asistida del Ministerio de Sa-nidad no les incluyó en los ocho primeros casos aceptados. Tras esta negativa, los pa-dres decidieron continuar el tratamiento en el extranjero, concretamente en Bruselas.

«Nace la niña que ayudará a curar a su hermana enferma de leucemia» [en línea], Avui, 19 de enero de 2008.

a) ¿Te parece bien que se creen bancos de sangre de cordón umbilical? ¿Qué ventajas le ves?

b) ¿Crees que las muestras deben limitarse a un uso propio o que deben ofre-cerse a otras personas compatibles en caso de necesidad? ¿Crees que tie-nen que ofrecerse obligatoriamente?

LECTURA 2

vida. En el futuro, los científicos esperan manipular estas células madre adultas para que, en vez de producir únicamente células sanguíneas, consigan crear células del cere-bro, del hígado, del corazón y del tejido nervioso.



ACTIVIDAD 4

La oveja Dolly

En 1997 se consiguió el primer mamífero clonado, la famosa oveja Dolly, genética-mente idéntica a otro organismo adulto. En este experimento, los científicos obtu-vieron un núcleo de una célula de glándula mamaria de una oveja adulta, lo introdu-jeron en un óvulo de otra y lo transfirieron al útero de una tercera oveja, que hizo las veces de «madre de alquiler».

Dolly fue la única oveja resultante de 277 fusiones de óvulos sin núcleo con núcleos de células mamarias. En 1999 se le detectaron síntomas de artritis, probablemente a causa de un envejecimiento prematuro, confirmado en 2003. Dolly fue el primer mamífero clonado, aunque luego se clonaron otras ovejas, monas y terneras.

a) ¿Te gustaría que te clonaran? ¿Por qué?

b) Si te clonaran y ahora mismo naciera un bebé con material genético idéntico al tuyo y tu familia se ocupara de él como hace contigo, ¿crees que pese a ser gené-ticamente iguales, dentro de 15 o 16 años, tu clon pensaría y actuaría como tú ahora? ¿Qué crees que podría influirle?

c) Prácticamente todos los países prohíben la clonación reproductiva en humanos. ¿Por qué motivos?

d) ¿Qué utilidad puede tener la clonación reproductiva de mamíferos?

Organismopor clonar

Organismo clónico

Madre sustituta

Organismodonante del óvulo

Obtención de una céluladel organismo por clonar

Eliminación del núcleo del óvulo

Obtención de un óvulo

Introducción del núcleo en el óvulo

Implantaciónen el útero

CélulaNúcleo de la célula

ÓvuloNúcleo del óvulo

de la madresustituta

Obtención del núcleode la célula

Fig. 6.9. Proceso de clona-ción de la oveja Dolly. Fig. 6.10 La oveja Dolly.

j 6.4 Organismos clónicosLos organismos clónicos son los que tienen un material genético completamente idéntico.

¿Se puede clonar la especie humana? De hecho, en la técnica de la clonación hay muchos problemas, es muy poco eficaz. Se ha calculado que, si para que naciera la oveja Dolly se necesitaron 277 óvulos, en el caso del hombre serían necesarios 1200 para conseguir un bebé clon. Esta cantidad es muy superior a los óvulos que produce una mujer durante toda su vida y harían falta entre 100 y 200 mujeres donantes de óvulos para alcanzar tal cifra.



La clonación de terneras

A 1 500 dólares la ternera clonada, sus filetes resultan todavía demasiado caros en com-paración con los obtenidos a la antigua. Pero su carne y derivados —y la de los descen-dientes de la copia— están cada vez más cerca de la mesa del consumidor americano y europeo, a quien no siempre se le preguntará sobre sus apetencias o reparos morales hacia estos productos. Estados Unidos y la Unión Europea preparan el terreno para el desembarco de estos alimentos que, superada la batalla científica y legal, se enfrentan ahora a otra barrera: la desconfianza de la opinión pública.

Desde el punto de vista científico, no hay dudas. La carne vacuna, porcina y caprina procedente de animales clonados «es tan segura como la de aquellos criados de forma convencional», según la agencia estadounidense de alimentación FDA, que ha emitido su dictamen definitivo después de seis años de debate en los que ha examinado más de 30 000 opiniones, en gran parte negativas.

Va en la línea de la opinión publicada recientemente por la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), que considera «muy improbable» que existan diferencias desde el punto de vista de la seguridad alimentaria entre los animales clonados y su descendencia en comparación con los producidos de forma convencional. El dictamen de la Unión Europea es provisional pero no el estadounidense, que da el pistoletazo de salida a la pro-ducción a gran escala de estos alimentos.

Debido al alto precio de las copias genéticas, no se espera la llegada de clones al merca-do, pero sí de sus crías. La industria americana adoptó una moratoria voluntaria en 2001 para no comercializar carne o leche de animales clonados hasta que la FDA se

LECTURA 3

Fig. 6.12. Ganado clonado.

Además, el número de malformaciones que presentan los indi-viduos clónicos es muy elevado, lo cual causa su muerte antes de nacer o poco después. Por último, los individuos clónicos deben hacer frente al problema del envejecimiento prematuro, ya que el núcleo empleado en la clonación ya ha empezado su proceso de envejecimiento y, por lo tanto, la edad genética del clónico será la del individuo adulto del que se extrajo el núcleo, y este podría sufrir prematuramente enfermedades propias de edades avanzadas. ¿Quién querría ser clonado en semejantes condiciones? Además, ¿quién podría tener interés en clonar a humanos?

Fig. 6.11. Agentes construidos a partir de copias de programas de vigilancia, ejérci-tos de clones con habilidades para la gue-rra, héroes modificados genéticamente para potenciar un poder especial, socieda-des divididas en castas según la configura-ción del ADN, dictadores clonados para dominar toda la Tierra, clones que permi-ten llevar una doble vida, soldados que resucitan gracias a la clonación doscientos años después de morir, padres que clonan un hijo que han perdido en un accidente. Son todos argumentos de películas. La rea-lidad es muy distinta.



j 6.5 El Proyecto Genoma Humano (PGH)El Proyecto Genoma Humano es un proyecto internacional cuyo objetivo es descifrar la secuencia de todo el genoma humano y obtener su descripción completa.

El PGH nació a raíz de una reunión de genetistas celebrada en Santa Fe, Nuevo México, en 1986, en la que se evaluaron las posibilidades y utilidades de secuenciar todo el genoma humano. Los participantes concluyeron que era posible llevar a cabo un proyec-to de tal envergadura y que la secuenciación de todo el genoma humano era uno de los objetivos principales de la biología.

Inicialmente los objetivos eran tres:

j Elaborar mapas detallados de los cromosomas humanos para facilitar el estudio de los genes.

j Desarrollar nuevas técnicas para acelerar y abaratar el coste del proyecto.

j Desarrollar herramientas informáticas para poder almacenar y analizar todos los datos obtenidos.

Son muchos los países colaboradores en el pro-yecto, y a medida que se avanza se van añadien-do otras metas, como la de discutir los asuntos éticos, sociales y legales que surgen a propósito del proyecto.

Muchos investigadores y genetistas se emplea-ron con dedicación y esfuerzo en el proyecto, y en 2000 ya se tenía un borrador del genoma hu-mano, aunque el proyecto sufrió un cambio radi- Fig. 6.13. Portada de Science.

La palabra genoma es un acróni-mo de gen y cromosoma, acuñada por Hans Winkler, profesor de bo-tánica de la Universidad de Ham-burgo en 1920.

pronunciara sobre su seguridad. Ahora, el Departamento de Agricultura solo les pide que, para «ganar tiempo», y dadas las «implicaciones emocionales» del debate, eviten vender derivados de clones. Los animales clonados se utilizarán más bien para reprodu-cir ejemplares de alta calidad, y después para transmitir por métodos convencionales las ventajas genéticas a su descendencia. [...]

El procedimiento de autorización no está tan avanzado en la Unión Europea. Bruselas ha propuesto que las solicitudes para comercializar estos productos sean examinadas por la EFSA. [...]. Los expertos observan problemas importantes para el bienestar ani-mal y no ven ventajas a la aplicación de esta técnica a la cría de animales, con el riesgo añadido de reducir la biodiversidad. «A nadie le entusiasma, pero no hay razones de seguridad alimentaria para prohibir la clonación animal», resumieron.

Beatriz Navarro: «Llegan los alimentos clonados…», La Vanguardia (17 de enero de 2008).

a) Explica las diferencias entre un organismo transgénico y uno clónico.

b) ¿Crees que es lícito manipular un animal para mejorar una especie o au-mentar la producción de carne?

c) ¿Tendrías algún problema en comer carne de un animal clonado?

El genoma en cifras

j El genoma humano tiene 6 400 millones de parejas de bases (A, C, T, G).

j La secuencia del genoma coin-cide en un 99,7 % en todos los humanos.

j Aún desconocemos la función del 50 % de los genes descubiertos.

j Un 2 % del genoma codifica instrucciones para sintetizar proteínas.

j Un 50 % del genoma humano son secuencias repetidas sin una función determinada.



cal cuando la compañía privada Celera Genomics anunció, por sorpresa, que ha-bía acabado con éxito toda la secuencia-ción. Su presentación se publicó en las revistas científicas Science y Nature. De todos modos, este es solo el primer paso porque, ahora que se conoce toda la se-cuencia del genoma, hay que ordenarla, agruparla por cromosomas y, sobre todo, interpretar el mensaje, identificar los ge-nes y concretar para qué sirven.

Fig. 6.14. Portada de Nature anun-ciando la presentación del genoma humano.

A. Problemas éticos y jurídicos en torno al PGH

El PGH ha puesto sobre la mesa varias cuestiones éticas y jurídicas sobre las que hay un intenso debate.

1. La protección de la intimidad genética: la difusión de los datos genéticos a terceras personas o entidades puede condicionar decisiones delicadas en el ámbito familiar, educativo, etc.

2. Los sondeos genéticos en ámbitos laborales y de contratación de seguros:

j Las pruebas genéticas, especialmente las que detectan propensión a ciertas en-fermedades, pueden «marcar» a las personas.

j Las industrias pueden seleccionar el personal según su «salud genética», a la vez que descuidan aspectos de la higiene ambiental o la seguridad. La enfermedad genética conocida como G-6-PD, por ejemplo, hace que los individuos portadores desarrollen anemia si se exponen a la naftalina. Esta enfermedad aparece en los trabajadores de las plantas químicas. Además, su frecuencia es mayor entre afri-canos, chinos, judíos orientales y algunos mediterráneos: este hecho también puede suponer una discriminación étnica.

j Las compañías de seguros pueden usar los datos genéticos para su provecho y causar la aparición del concepto de «enfermo potencial».

j Hay enfermedades genéticas que afectan principalmente a determinadas etnias, lo que comporta la aparición del «enfermo colectivo». Es el caso de la anemia falciforme, que afecta mayoritariamente a la población negra de Estados Unidos.

3. Sondeos en ámbitos clínicos.

j El diagnóstico de enfermedades genéticas para las que aún no se dispone de te-rapias es problemático. ¿Qué ganamos con decirle a alguien sano de 20 años que antes de los 50 desarrollará una enfermedad mortal?

j Esto genera un nuevo concepto: el derecho a no saber.

j Sabemos cómo son los genes humanos.

j Sabemos cuántos hay.

j Sabemos dónde están situados.

Pero no sabemos qué hacen ni cómo interaccionan.

Estamos muy lejos de dominar completamente nuestro patrimo-nio genético.



A fondo

La terapia génicaEn las enfermedades genéticas, causadas por un gen de-fectuoso, científicos y médicos recurren a la terapia gé-nica. Consiste en corregir el problema de raíz: si un gen no funciona, se inserta el mismo gen en el material he-reditario del paciente y problema resuelto. Si tras la in-tervención las células funcionan bien, no habrá que so-meterse a tratamientos continuos de por vida.

Sin embargo, la aparente sencillez del proceso no es real: el paso de la teoría a la práctica está resultando más difí-cil de lo que al principio se creía, básicamente por proble-mas técnicos, de seguridad de los pacientes y problemas éticos y sociales. Pese a que esta terapia se ha aplicado a pacientes concretos y con enfermedades determinadas, no está generalizada ni se usa de forma sistemática para cu-rar ninguna afección. Aún queda mucho camino por reco-rrer en la terapia génica como método curativo.

Lo ideal sería que, al detectar un defecto congénito en un embrión, se le pudiera transferir directamente el gen sano para que todas las células procedentes de las pos-teriores divisiones ya lo llevaran integrado y, por lo tan-to, todo el cuerpo expresaría la proteína sana y no esta-ría enfermo. Pero en la práctica esta técnica no es viable en humanos, porque no solo actuaría sobre la persona afectada, sino también sobre toda su descendencia, que heredaría la modificación introducida en el embrión.

Por ahora, la terapia génica en humanos solo se ha llevado a cabo en células somáticas, es decir, en células no germi-nales de un individuo. Una enfermedad causada por un

gen defectuoso suele afectar más a unos tejidos que a otros, según donde la proteína sea más imprescindible. El objetivo de la terapia génica es implantar el gen sano en los tejidos más afectados para que puedan funcionar me-jor y mejorar la afectación clínica del paciente.Los centros que efectúan tratamientos con terapia géni-ca tienen reglamentos muy bien establecidos que inclu-yen los siguientes requisitos:

1. El gen defectuoso tiene que poder transfectarse.

2. Tiene que haber un vector efectivo.

3. Los tejidos que reciben el gen sano tienen que ser de fácil acceso.

4. Solo se puede aplicar esta terapia si es la única dis-ponible y no perjudica al paciente.

El primer caso de terapia génica aplicada se realizó en 1990 y fue para curar a una niña de 4 años afectada de deficiencia de la enzima adenosina deaminasa (ADA). Los pacientes afectados por esta enfermedad son los llamados «niños burbuja», ya que tienen que estar aislados del en-torno dentro de una burbuja totalmente estéril porque no tienen linfocitos B ni T funcionales; estos linfocitos for-man parte del sistema inmunitario que, al ser defectuoso, no puede defenderse contra las enfermedades infecciosas, y los enfermos podrían morir de un simple resfriado.

El tratamiento consistió en aislar de la paciente linfocitos T no funcionales, introducirles una copia del gen ADA fun-cional y hacerlos crecer en el laboratorio en grandes cantidades; luego se inyectaron unos mil millones de lin-focitos T genéticamente modificados en su sistema san-guíneo. Entre 2001 y 2002, cuatro «niños burbuja» britá-nicos recibieron la terapia génica y actualmente llevan una vida normal.

La terapia génica, además, se ha aplicado con éxito en algunos tipos de cáncer, aunque también ha fracasado en otros casos.

De todos modos, no se trata de una terapia generalizada ni totalmente efectiva; aún tienen que superarse muchos escollos técnicos, sociales, éticos y legales para aplicar-la y hacerla accesible a las enfermedades con componen-tes genéticos.

Actualmente se están emprendiendo programas de inves-tigación para aplicar la terapia génica a enfermedades como la fibrosis quística, la fenilcetonuria, la distrofia muscular de Duchenne, la hemofilia A y B, la talasemia y algunas afecciones lisosomales, entre otras.Fig. 6.15. Proceso de la terapia génica.



Actividades finales

1> ¿Has oído hablar de los medicamentos «huérfa-nos»? En inglés son los orphan drugs. Busca qué son y pon algún ejemplo de enfermedad donde se puedan aplicar. ¿Por qué crees que se llaman «huérfanos»?

2> Haz de investigador e inventa algún tipo de planta transgénica. Escoge el tipo de planta, haz una lis-ta de sus cualidades y elige una nueva. ¿De qué otro organismo podrías extraer el gen para esta nueva cualidad?

3> Describe qué son los modelos animales. Explica qué tipos de animales son los más útiles y con qué finalidad se usan.

4> Hoy en día, cualquier alimento que contenga un producto procedente de un organismo transgénico debe hacerlo constar en su etiqueta.

Es el resultado de una larga batalla liderada por Greenpeace.

¿Qué opinas de esta obligación?

5> ¿Qué ventajas presenta el uso clínico de células madre?

6> Enumera las ventajas de la sangre del cordón um-bilical y de su recuperación tras un parto. ¿Le ves algún inconveniente?

7> ¿Por qué crees que los animales clónicos presen-tan síntomas de envejecimiento? ¿Lo consideras un problema?

8> ¿Te parece justo que las compañías de seguros ajusten el precio de un seguro de vida según tu perfil genético y tu predisposición a ciertas enfer-medades?

¿Crees que pueden exigir esta información o que debería ser confidencial y personal?

9> Suponiendo que tuvieras una enfermedad genética sin tratamiento que hiciera que a los 50 años más o menos te quedaras muy limitado y te causara la muerte antes de los 60, ¿preferirías que te lo dije-ran ahora? ¿O preferirías saberlo cuando surgieran los síntomas?

¿Estás de acuerdo con el «derecho a no saber»?



Ponte a prueba

1> ¿Qué es la ingeniería genética?

a) Una carrera universitaria.

b) La tecnología de la manipulación y transferen-cia del ADN de unos organismos a otros.

c) La tecnología de la manipulación y transferen-cia de ARN y proteínas de unos organismos a otros.

2> ¿Siempre es efectiva la terapia de sustitución en-zimática?

a) No.

b) Sí.

c) Solo es efectiva en ciertos tejidos y casos.

3> ¿Qué es un organismo transgénico?

a) Un organismo que ha dejado todos sus genes a otro.

b) Un organismo que transforma sus genes en los de otra especie.

c) Un organismo en cuyo material hereditario se ha introducido un gen extraño.

4> Greenpeace considera que los cultivos transgéni-cos son:

a) Peligrosos para el medio ambiente y la agricul-tura, y que aumentan los problemas sanitarios.

b) Beneficiosos para el medio ambiente y la agri-cultura, y que solucionan el hambre y la desnu-trición.

c) Peligrosos para el medio ambiente y la agricultu-ra, pero solucionan el hambre y la desnutrición.

5> Animales transgénicos:

a) Se consiguen fácilmente, y en las clínicas vete-rinarias podemos encontrar gatos y perros transgénicos.

b) Se emplean en su mayoría para obtener mode-los animales de enfermedades humanas para intentar hallar tratamientos más efectivos.

c) Es un término teórico y se han logrado en con-tadas ocasiones.

6> ¿Qué son las células madre?

a) Son células embrionarias totipotentes.

b) Son células con un gran instinto maternal.

c) Son células que cada seis meses se replican y se convierten en cuatro células hijas.

7> La sangre del cordón umbilical:

a) Puede servir para realizar una transfusión a un enfermo de grupo sanguíneo compatible.

b) Puede servir para realizar un trasplante y con-tribuir a la curación de pacientes con enferme-dades de la sangre.

c) No es demasiado útil, pero estudiándola se pue-de averiguar el grupo sanguíneo del bebé.

8> ¿Qué son los organismos clónicos?

a) Son organismos con una apariencia exactamen-te idéntica.

b) Son organismos que se comportan, se alimen-tan y se comunican exactamente igual.

c) Son organismos con un material genético com-pletamente igual.

9> ¿Por qué destacó la oveja Dolly?

a) Porque estaba modificada genéticamente y su lana era la más caliente obtenida hasta entonces.

b) Porque fue el primer mamífero clónico, genéti-camente idéntico a otro organismo adulto.

c) Porque tuvo 33 crías en poco tiempo gracias a una transferencia génica.

10> ¿Qué significa PGH?

a) Proyecto Gran Humanización.

b) Proyecto Genotipación Humanizada.

c) Proyecto Genoma Humano.

11> El PGH pretende:

a) Identificar las diferentes etnias humanas.

b) Realizar un estudio detallado de los cromoso-mas humanos, obtener toda la secuencia y es-tudiar todos sus genes.

c) Realizar un estudio detallado de las células hu-manas, y estudiar todos los tipos y las proteí-nas que actúan.

12> La terapia génica:

a) Es un tipo de terapia que se aplica a todas las enfermedades genéticas.

b) Es una terapia generalizada y totalmente efec-tiva.

c) Es una terapia que solo se aplica en algunos casos y cuyo éxito no está asegurado.


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