ELENA ROMERO LUQUE Y GLORIA ALFARO VILLALOBOS

La ingeniera genética consiste en la manipulación del material genético

mediante diversos procedimientos que permiten la transferencia de genes

de unas células a otras o su eliminación. De esta manera se forman

organismos transgénicos, que son cualquier animal, planta o

microorganismo al que se la incorporado a su genoma material genético

foráneo (ajeno, extraño).

Tiene varias aplicaciones:

-En la sanidad. Gracias a estas técnicas genéticas se han desarrollado

bacterias que poseen genes específicos de otros organismos, incluso

humanos. Estos microorganismos producen sustancias útiles tales como la

insulina, para la diabetes; la hormona del crecimiento, para el tratamiento

del enanismo; o el interferón, para el tratamiento de enfermedades

víricas. De esta forma la industria farmacéutica elabora grandes

cantidades de estas sustancias, lo que hasta hace unos años resultaba

difícil de conseguir.

También se obtienen fármacos con animales manipulados genéticamente.

Actualmente ya existen las llamas “granjas farmacéuticas” donde se crían

animales transgénicos (conejos, ratines, ovejas, vacas, etc.), portadoras de

genes humanos, que producen diversos fármacos utilizados en el

tratamiento de ciertas enfermedades como la fibrosis quística, hemofilia o

el enanismo.

Las vacas transgénicas medicamento que se producen en Argentina,

concretamente en Biosidus (empresa especializada en la producción de

fármacos utilizando las nuevas tecnologías) contienen un gen humano que

permite generar la hormona de crecimiento humano u hormona

somatotropina que habitualmente produce la glándula hipófisis o

pituitaria.

Sus funciones son múltiples, facilitando el crecimiento celular y la

diferenciación de las células, como por ejemplo las células de crecimiento

óseo. En aquellos casos en los que existe un déficit de su concentración

endógena (en el organismo), las hormonas producidas por estas vacas

transgénicas podrían servir para tratar problemas como el enanismo en

los niños (enanismo hipofisario).

Con las cabras transgénicas también se realizan estudios ya que éstas

pueden producir la proteína humana antitrombina alfa, proteína que

descompone los coágulos que se forman en la sangre antes de que

puedan provocar una trombosis.

Otra de las aplicaciones de la ingeniería genética, que ha abierto grandes

expectativas en medicina, es la utilización de la terapia génica. Esta

técnica consiste en la introducción de genes sanos en las células dañadas

del paciente.

Hay dos tipos de terapia génica:

Tipos de terapia génica

Terapia génica somática: se realiza sobre las células

somáticas (aquellas que forman el crecimiento de tejidos y órganos de

un ser vivo, procedentes de células madre originadas durante

el desarrollo embrionario y que sufren un proceso de proliferación

celular y apoptosis.)de un individuo, por lo que las modificaciones que

implique la terapia sólo tienen lugar en dicho paciente.

Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del

paciente al que se le administra la terapia.

Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir

de una biopsia del tejido del paciente y luego se le trasplantan

las células ya transformadas.

Terapia génica germinal: se realizaría sobre las células germinales

(esta línea celular es la precursora de las gametos:

óvulos y espermatozoides en los organismos que se reproducen

sexualmente. Estas células contienen el material genético que se

va a pasar a la siguiente generación) del paciente, por lo que los

cambios generados por los genes terapéuticos serían hereditarios.

No obstante, por cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia

génica no se lleva a cabo hoy en día.

Aplicaciones de la terapia génica

Marcaje génico: El marcaje génico tiene como objetivo no la curación

completa del paciente sino la mejora del tratamiento de una

determinada patología. Un ejemplo de ello sería la puesta a punto

de vectores para ensayos clínicos.

Terapia de enfermedades monogénicas hereditarias: Se usa en

aquellas enfermedades en las que no se puede realizar o no es

eficiente la administración de la proteína deficitaria. Se proporciona el

gen defectivo o ausente.

Terapia de enfermedades adquiridas: Entre este tipo de enfermedades

la más destacada es el cáncer. Se usan distintas estrategias, como la

inserción de determinados genes suicidas en las células tumorales o la

inserción de antígenos tumorales para potenciar la respuesta inmune.

-En la industria y la energía.

Se han formado bacterias y hongos que sintetizan, además de fármacos,

otros productos, como proteínas, encimas o aditivos, que se emplean en

las industrias de los sectores químico y alimentario. En el sector

energético se busca la producción óptima de bioetanol, biodiesel, o

biogás, mediante procesos realizados por microorganismos modificados

genéticamente.

En la industria farmacéutica se usa para varias cosas:

1. PRODUCCION DE ANTIBIOTICOS:

Los antibióticos son sustancias producidas de forma natural

por ciertos microorganismos que impiden el crecimiento de

otros microorganismos.

2. PRODUCCION INDUSTRIAL DE VACUNAS Y SUEROS:

La vacunación se basa en la capacidad de “memoria” del

sistema inmunitario. Gracia a ella el organismo no llega a

padecer la enfermedad, pero producen anticuerpos y células

de memoria que actúan en caso de que se produzca un

contacto con el microorganismo patógeno.

- En el medio ambiente. Se usan microorganismos (bacterias y hongos)

seleccionados genéticamente para:

1. TRATAMIENTO DE RESIDUOS:

En la depuración de aguas residuales se combinan procesos físico-

químicos con tratamientos microbianos para eliminar la materia orgánica

y las sustancias toxicas presentes en el agua antes de devolverlas a los

ríos. El compostaje consiste en la descomposición biológica de residuos

orgánicos y desechos o de fangos resultantes de la depuración de aguas

residuales. En este proceso, las bacterias descomponen los compuestos

orgánicos y producen un abono denominado compost.

2. ELIMINACION DE MAREAS NEGRAS:

Existen diversos microorganismos, entre los que podemos destacar las

bacterias del genero Pseudomonas, que son capaces de descomponer el

petróleo por lo que pueden ser empleados en la eliminación de mareas

negras.

3. PRODUCCION DE COMPUESTOS BIODEGRADABLES:

Algunas bacterias almacenan sus reservas de carbono en forma de

compuestos llamados polibetahidroxialcanos o polihidroxialcanoatos que

son poliésteres, es decir, verdaderos plásticos (bioplasticos) con la ventaja

de que, a diferencia de los plásticos obtenidos a partir del petróleo son

biodegradables.

-En la agricultura, silvicultura, ganadería y acuicultura.

También se han llevado estos avances a la agricultura, de manera que ya

existe plantas transgénicas. Este es el caso de plantas de maíz o de soja

que contienen genes que las hacen resistentes a las sequias, las heladas,

ciertas enfermedades, etc., y plantas con frutos de mayor tamaño, como

tomates y pepinos.

Otras investigaciones van dirigidas a la incorporación a los cereales del gen

de las leguminosas que permiten la fijación biológica de nitrógeno

atmosférico, lo que supondría un considerable ahorro de fertilizantes. Por

otro lado, el control de los genes que regula la fotosíntesis permitiría un

incremento en la producción agrícola.

En cuanto a las especies arbóreas, en grandes extensiones de

monocultivos dese están usando pinos, eucaliptus o chopos modificados

genéticamente que toleran mejor los herbicidas o tienen más resistencia

a los insectos.

Por lo que respecta a las especies animales, con la utilización de animales

transgénicos se pretende, al igual que con los vegetales, un incremento

de la productividad y resistencia a las enfermedades, y ello no solo con

animales terrestres sino también acuáticos. Hoy día la acuicultura es un

sector de gran importancia económica, donde España juega un gran papel

a nivel mundial, siendo la trucha arco iris, la dorada, la lubina y el

rodaballo las especies más cultivadas. Con la manipulación genética es

posible es diseño de peces resistentes a enfermedades y a condiciones

ambientales adversas, o conseguir ejemplares mayores en menor tiempo.

En este sentido ya se han generado carpas y salmones transgénicos que

portan múltiples copias del gen de la hormona del crecimiento de la

trucha. De esta forma, se logran animales que ganan tamaño mucho más

rápido.

- En la industria alimentaria

1. Se han diseñado levaduras panaderas transgénicas que

incrementan el volumen y la vida útil del pan

2. Fermentaciones alcohólicas: También se han creado levaduras

vinícolas transgénicas que producen vinos con aromas mas afrutados, al

igual que en la cerveza.

3. Fermentación láctica: es realizada principalmente por las

bacterias lácticas presentes de forma natural en la leche. El agriamiento

natural de la leche se ha usado tradicionalmente para su conservación, ya

que el desecho del PH debido a la formación de lactato durante la

fermentación de azucares protege a los alimentos del deterioro causado

por otras bacterias. Este proceso se utiliza en la elaboración de derivados

lácteos.

4. Fermentación acética: Las bacterias de ácido acético convierte el

etanol en ácido acético en la elaboración del vinagre.

Una vez conseguida la formación de organismos transgénicos, la

biotecnología se centra hoy día en la utilización de microorganismos,

plantas y animales como biofactorías, es decir, convertir bacterias, cultivos

o animales de granja en pequeñas fabricas para la producción controlada y

a bajo coste de materias primas y fármacos. Y no solo de alimentos, si no

de productos con valor añadido, caso de las vacunas orales o comestibles,

como por ejemplo sucede con una variedad de patata transgénica que

contiene un gen de la toxina del cólera, capaz de inmunizar contra esta

enfermedad al comer el vegetal.

PROBLEMAS SANITARIOS: Debidos a la aparición de nuevos microorganismos patógenos que provoquen enfermedades desconocidas o que puedan pasar de una especie a otra diferente produciendo la enfermedad. Debemos añadir que el uso de fármacos de diseño podría provocar efectos secundarios no deseados.

PROBLEMAS ECOLÓGICOS: La liberación de nuevos organismos en el ambiente puede provocar la desaparición de especies contra las cuales se lucha, con consecuencias aún desconocidas, ya que cumplen una función en la cadena trófica de la naturaleza. Se puede pensar en posibles nuevas contaminaciones debidas a un metabolismo incontrolado.

PROBLEMAS SOCIALES Y POLÍTICOS: Las aplicaciones de la Biotecnología en el campo de la producción industrial, agrícola y ganadera, pueden crear diferencias aún más grandes entre países ricos y pobres. El conocimiento previo de las enfermedades que puede desarrollar una persona llevaría a consecuencias nefastas en la contratación laboral, además de atentar contra la intimidad a que tiene derecho toda persona.

PROBLEMAS ÉTICOS Y MORALES: Poder conocer y modificar el patrimonio genético humano es una puerta abierta a la EUGENESIA, aunque también a la curación de enfermedades hoy por hoy incurables, como el cáncer o el Alzheimer. En el campo de la Terapia Génica es donde hoy día se producen los mayores choques entre ciencia y ética, por la manipulación de genes en personas, los trabajos con embriones humanos con fines puramente experimentales, etc.