Biotecnología

Cadena de Polimerasa. Cortadores de moléculas. Sondas de ARN (Ácido ribonucleico). Clonación humana

  • Enviado por: Adoración Montejo
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 16 páginas
publicidad
publicidad

TRABAJO

DE

BIOTECNOLOGÍA


ÍNDICE

  • Introducción

  • ¿Qué es la Biotecnología?

  • 2. Herramienta o instrumentos q utiliza:

    - Cortadores de moléculas

    - ADN recombinante

    - Introducción de nuevos de genes

    - Clonación

    - Anticuerpos monoclonales

    - Sondas de ARN

    - Reacción en la cadena de polimerasa

    3. Aplicaciones de la Biotecnología:

  • A los seres humanos

  • · Proyecto genoma humano

    · Proteoma

    · Terapia genética

    · Etc

  • En la granja

  • En los bosques

  • En el mar

  • Industrial

  • La Biotecnología y el medio ambiente

  • Cuestiones éticas

  • Introducción

  • La biotecnología es la nueva revolución industrial. La idea que subyace en ella es sencilla: por qué molestarse en fabricar un producto cuando un microbio, un animal o una planta (los verdaderos protagonistas de la biotecnología) pueden hacerlo por nosotros. Así, se pueden lograr desde combustibles a medicinas, pasando por plásticos, alimentos, vacunas, recursos minerales, etc. Millones de años de evolución les capacitan para ello. Existen microorganismos para todo: los hay que son capaces de vivir en agua hirviendo, y los que habitan hielos, pasando por los que existen en el interior de la corteza terrestre. Son capaces de comer petróleo, madera, plástico, e incluso rocas sólidas.

    Pero pese a todo, no siempre es fácil encontrar el organismo o célula adecuados para producir un determinado producto. No hay problema: se crean. Para ello la biotecnología cuenta con una poderosísima herramienta, la ingeniería genética. En muchas ocasiones, la propia biotecnología se confunde con ella.

    Productos biotecnológicos inundan nuestra vida ya. No hay que esperar al futuro. Es verdad que los más célebres y comercializados son los que atañen a la salud: insulina, linfocinas, interferón, hormona del crecimiento, eritropoyetina, factores de coagulación sanguínea, múltiples vacunas (entre las que merecen destacar la de la hepatitis B y la de la malaria, ésta última aún en fase de ensayo clínico), antibióticos, vitaminas, etc. Pero también hay insecticidas, combustibles renovables, cultivos y ganado resistentes, plantas y animales mejorados en su producción, sistemas de control de la contaminación, colorantes, alimentos para ganado, etc. Y muchos más que pronto se comercializarán. La prueba del brillante futuro que aguarda a la biotecnología es el que empresas como Shell, Exxon, Glaxo, Standard Oil, Unilever, y muchas otras, cuentan con su propia división biotecnológica en la que invierten grandes sumas.

    Pero esta es una visión optimista. La biotecnología no está exenta de interrogantes. ¿Se dedicará más atención a la salud de los habitantes de los países industrializados que a las enfermedades propias de las naciones en vías de desarrollo? ¿Provocará finalmente una catástrofe ecológica la liberación incontrolada al entorno de alguno de los organismos con los que se trabajan? ¿Son seguros todos los productos alimenticios y médicos que se generan? ¿Perderán algunas naciones el tren de la industria biológica y, de ser así, en qué medida quedarán afectadas sus economías? ¿Serán las armas biológicas usadas por los grupos terroristas en el futuro?

  • ¿Qué es la Biotecnología?

  • La biotecnología no es, en sí misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras).

    Hay muchas definiciones para describir la biotecnología. En términos generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yoghurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación más apetecible como el yoghurt o el vino Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la biotecnología.

    La biotecnología moderna está compuesta por una variedad de técnicas derivadas de la investigación en biología celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o células vegetales y animales. Esta tecnología permite la transformación de la agricultura. También tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energía, productos químicos y farmacéuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto potencial, porque la investigación en ciencias biológicas está efectuando avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que también facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrícolas, podrían afectar tanto la economía del sector energético como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable.

    Una definición más exacta y específica de la biotecnología "moderna" es "la aplicación comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulación deliberada de sus moléculas de DNA". Esta definición implica una serie de desarrollos en técnicas de laboratorio que, durante las últimas décadas, han sido responsables del tremendo interés científico y comercial en biotecnología, la creación de nuevas empresas y la reorientación de investigaciones y de inversiones en compañías ya establecidas y en Universidades.

    La biotecnología consiste en un gradiente de tecnologías que van desde las técnicas de la biotecnología "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (e.g., fermentación de alimentos, control biológico), hasta la biotecnología moderna, basada en la utilización de las nuevas técnicas del DNA recombinante (llamadas de ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales y los nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.

  • Herramientas o instrumentos q utiliza:

  • - Cortadores de moléculas

     El primer paso en la tecnología de DNA recombinante (de la que hablaremos en el siguiente apartado) es cortar el DNA del organismo que contiene el gen deseado en segmentos mas pequeños para que sea mas fácil trabajar con ellos. Estas piezas son llamadas DNA pasajero. El DNA es cortado con enzimas llamadas endonucleasas de restricción o más simplemente enzimas de restricción. Las enzimas de restricción son producidas por bacterias y hay diferentes tipos con nombres constituido por letras y número romano (ej. EcoRI, Hind III, Sau III y Hpa I). E1 nombre es derivado del organismo de donde la enzima fue aislada. Lo que hace que las enzimas de restricción sean indispensables para la tecnología de DNA recombinante es su habilidad para cortar DNA sólo en secuencias bien específicas, usualmente de cuatro a ocho pares de bases en longitud. Estas secuencias son llamadas secuencias de reconocimiento porque son reconocidas por enzimas de restricción específicas.

    La segunda importancia de las enzimas de restricción es que no todas ellas hacen cortes rectos a través de ambas hélices del DNA. Por ejemplo, la enzima de restriccion EcoRI reconoce la siguiente secuencia. 

    - G-A-A-T-T-C-

    - C-T-T-A-A-G-

    EcoRI hace un corte bien preciso entre la G y A en cada hélice dejando el DNA de esta forma:

    - G y A-A-T-T-C-

    - C-T-T-A-A y G-

    La enzima Hind III reconoce la siguiente secuencia de nucleótidos

    - A-A-G-C-T-T-

    - T-T-C-G-A-A-

    Cortando entre las A, que resulta en:

    - A y A-G-C-T-T- 

    - T-T-C-G-A y -A

    Usando enzimas de restricción se crea una mezcla de fragmentos de DNA con extremos expuestos de la cadena sencilla. Los extremos como éste son llamados cohesivos o pegajosos porque son complementarios y pueden hibridizarse con cualquier otro extremo producido por la misma enzima de restricción. Muchas enzimas de restricción han sido purificadas de diferentes especies de bacterias. Por lo menos 400 enzimas de restricción han sido identificadas. Mas de 100 enzimas, muchas de las cuales reconocen diferentes secuencias de nucleótidos están disponibles comercialmente hoy día.

    - ADN recombinante

    La tecnología de DNA recombinante es una nueva ciencia que permite a los científicos aislar y reproducir secciones específicas de la hélice del DNA. Con técnicas de separación se pueden obtener secciones deseadas de la cadena del DNA, como por ejemplo el gene de la hormona de crecimiento humano, que puede ser aislado e insertado en células y de esta forma programar la célula para que produzca una proteína deseada.

    Se distinguen cuatro pasos:

    1. Corte del ADN, mediante las enzimas de restricción.

    2. Unión de los fragmentos de ADN creados a una segunda pieza de ADN llamada vector. El resultado es un DNA recombinante que consiste de dos clases de DNA conectados uno con el otro en una pieza sencilla (muchas veces un anillo cerrado). Los vectores mas comunmente usados son los plásmidos.

    3. Introducción de la molécula recombinante a una célula huesped, que sirve como una copiadora biológica, haciendo muchas copias exactas de la molécula. La célula huésped mas popular en la tecnología es la bacteria Escherichia coli.

    4. Identificación de la célula con el gen deseado, utilizando anticuerpos u otros sistemas (hibridación colonial) para identificar a la proteína de interés. El resultado final es una parte oscura en una película de rayos X encima del área donde se encuentra el gene deseado.

    - Introducción de nuevos de genes

    Mediante la tecnología del ADN recombinante es posible introducir nuevos genes dentro de una cadena de ADN.

    - Clonación

    Clonar es una forma de reproducción asexual que produce individuos genéticamente idénticos.

    Podemos decir que hay dos métodos de clonación: natural y artificial. Un ejemplo de la primera clonación natural es el caso de los gemelos provenientes de un óvulo fecundado por un espermatozoide que en las primeras etapas de desarrollo se divide en dos individuos genéticamente idénticos

    La existencia de individuos genéticamente idénticos se da en muchos sistemas biológicos, generalmente asociada a la reproducción asexual: dos plantas iguales, cuyo origen es un gajo o esqueje. También seres unicelulares, se multiplican asexualmente por simple división celular, tal sería el caso de las bacterias, las cuales el hombre usa como fines beneficiosos.

    Los científicos usan las bacterias para todo tipo de estudios genéticos porque junto con los genes de la bacteria pueden clonarse otros genes.

    Desde el siglo pasado se sabe como clonar plantas a partir de una única célula tomada de alguna de sus partes (hojas, tallo, raíz etc.). Sin embargo recién a partir de 1967 John Gurdon logra los primeros resultados experimentando con ranas, porque sus óvulos son grandes y abundantes, además de ser su reproducción externa. Pero las mismas morían antes de alcanzar el estado de renacuajo.

    Luego de miles de experimentos con ratones y otros mamíferos se llega al único caso exitoso hasta 1997, la tan famosa oveja Dolly creada por Wilmut.

    Dolly llegó a adulto - hasta tuvo cría - ésta fue generada a partir de una célula de adulto mientras que en experimentos anteriores se realizaba con núcleos de células juveniles. Pero se plantea hoy el problema del envejecimiento veloz de sus crías.

    - Anticuerpos monoclonales

    Son anticuerpos idénticos que reconocen un antígeno sencillo, específico y que son producidos por clones de células especializadas (hibridoma). Son moléculas de inmunoglobulina de especificidad de epitope simple.

    Los anticuerpos monoclonales (AcMC) se están utilizando tanto en terapia para enfermedades como para diagnóstico. Este es uno de los ejemplos interesantes de cómo la investigación pura (aunque su objetivo primario es la solución de algún problema científico fundamental) frecuentemente origina beneficios prácticos significativos. Las tecnologías de los anticuerpos monoclonales se han movido rápidamente de los laboratorios de investigación hacia la aplicación comercial y clínica desde que se hicieron disponibles hacia mediados de 1970. El desarrollo de los anticuerpos monoclonales se inició con las investigaciones de Georges Köhler y Cesar Milstein en Cambridge (Inglaterra), en diversidad de anticuerpos. Ellos fusionaron células de mieloma con otras células productoras de anticuerpos de especificidad conocida. Las células híbridas se conocen como `hibridomas' y producen las mismas moléculas de anticuerpos, de ahí el nombre de anticuerpos monoclonales. La importancia de este desarrollo es que el clon híbrido puede mantenerse indefinidamente en cultivo; por consiguiente el trabajo de Köhler y Milstein hizo posible la producción de virtualmente cantidades ilimitadas de anticuerpos puros de especificidad conocida.

    - Sondas de ARN

    Una alternativa para la detección temprana de infeccones producidas por virus es el rastreo de secuencias virales a través de la hibridación con moléculas (sondas) de ADN o de ARN. Este método ha demostrado una alta sensibilidad especifidad y rapidez en la detección de infecciones producidas por virus de ADN. Tales como hepatitis B, herpes, adenovirus, así como las producidas por virus de ARN de doble cadena, como el rotavirus y de cadena sencilla como el picornavirus.

    En particular las sondas de ARN (ribosondas) tienen ventajas adicionales sobre las de ADN, ya que son capaces de detectar títulos de 1.5 órdenes de magnitud menores, pueden sintetizarse en grandes cantidades y si la síntesis se lleva a cabo en presencia de isótopos radioactivos, se puede obtener una alta actividad específica. Además, es bien sabido que los híbridos de moléculas de ARN son más estables que los que se presentan entre moléculas de ADN o entre ADN y ARN, lo que incrementa la sensibilidad de esta metodología hasta 10 veces.

    - Reacción en la cadena de polimerasa

    La Reacción en Cadena de la Polimerasa (RCP) es un método de amplificación enzimática «in vitro» de secuencias del ADN, que nos permite disponer de grandes cantidades del mismo para su posterior estudio molecular. Utiliza unos oligonucleótidos sintéticos («primers» o cebadores), que se hibridan de forma específica con las cadenas del ADN de la célula o germen investigado flanqueando la región genética de interés. Después de 35-40 amplificaciones se obtiene un material genético «copiado», que si se corresponde con el peso molecular del germen buscado nos da un diagnóstico de certeza.

    Es una técnica extremadamente sensible y específica, siendo capaz de detectar ADN a partir de una sola célula. Hoy en día la técnica resulta fiable para identificar a nivel intraocular a los siguientes patógenos que pueden afectar a los pacientes con SIDA: CMV, herpes zóster, toxoplasmosis, sífilis y tuberculosis. Tampoco la RCP es hoy una técnica útil en la identificación de bacterias, con la excepción de la micobacteria tuberculosa.

    También puede ser utilizada para identificación de células linfomatosas sobre muestras de biopsias intraoculares previamente fijadas en parafina, siendo más rápida, de menor coste y requiriendo menos material que las técnicas inmunohistoquímicas.

    El proceso consta de tres pasos fundamentales:

    1) Desnaturalización térmica de la muestra (ADN molde) mediante su calentamiento a 95ºC,

    2) Hibridación de los «primers» con el molde

    3) Síntesis del ADN complementario mediante la enzima polimerasa.

  • Aplicaciones de la Biotecnología:

  • a) A los seres humanos

    · Proyecto genoma humano

    El Proyecto Genoma Humano tuvo sus comienzos en el año 1990. Se basa principalmente en la elaboración de un mapa genético de la especie humana; esto significa el conocimiento de la cantidad de genes sabiendo la función y ubicación de cada uno de ellos. Este proyecto consiste en la generación de aparatos de laboratorios capaces de descifrar el código en el que está escrito el mapa del ácido desoxirribunucleico (ADN) que contiene el material genético de las células. Se ha observado que la instrumentación utilizada es cada año más potente, económica y manejable, a pesar de la dificultad de encontrar un sistema de representación digital que resulte aplicable a los genes humanos.

    La información que puede obtenerse es enorme. Actualmente hay un 7% de toda la información "mapeada", pero hay que tener en cuenta que en los últimos años la recopilación de la misma ha aumentado, estimando su finalización para el 2005.

    Uno de los beneficios que trae el manejo de estos datos es por ejemplo en Ingeniería Genética, ya que se pude "arreglar" genes que provocan las enfermedades conociendo su función, también se puede conocer el perfil biográfico de una persona a través del análisis de los genotipos.

    Sin duda este proyecto es muy beneficioso para la ciencia, pero también cabe destacar el gran riesgo que hay en el mismo. Esto se debe a la importancia y el valor de la información, ya que el uso que se le podría dar no siempre sería positivo o beneficioso. Un ejemplo cotidiano: Discriminar a quien dar un empleo o a quien no; en síntesis, usarlas con fines de lucro, fines inmorales o inescrupulosos.

    Luigi Cavalli-Sforza, genetista de la universidad de Standford, se dio cuenta de que muchas poblaciones aborígenes desaparecerán en poco tiempo y con ellas se perderán sus genes. Por esta razón, este genetista encabeza un movimiento científico internacional para rescatar ese patrimonio genético que desaparece día a día.

    · Proteoma

    Con la entrega de los resultados del Proyecto Genoma el libro de la vida ya está en la imprenta. Ahora queda a los científicos aprender a leerlo, una tarea que puede tardar dos a tres décadas y que se ha bautizado como Proyecto Proteoma Humano. En los próximos años la historia de la humanidad será otra.

    Recién conocido el espectacular descubrimiento de las claves biológicas de la vida aportadas por el proyecto Genoma Humano, los científicos del mundo intentan ahora dar un paso más allá, y ya se encuentran en la segunda fase del proyecto, el que ha sido bautizado como Proteoma Humano. Con los resultados de ese trabajo, que se calcula tardarán de 20 a treinta años, se espera poder determinar la función de los cerca de 100 mil genes que se considera tiene el hombre.

    Es por ello que la tarea más importante que tendrá que abordar Proteoma Humano es la comprensión de las funciones de los genes. Hasta ahora se conocen unos cinco mil genes y llegar a conocer los miles que faltan tiene varias dificultades que deberán superarse de distintas maneras. Una de ellas, según este investigador, es determinar la estructura de las proteínas que fabrican los genes, las que deberán clasificarse por su parecido a otras que ya conocemos.

    · Terapia genética

    Es una estrategia terapéutica basada en la modificación del repertorio genético de células somáticas mediante la administración de ácidos nucleicos y destinada a curar tanto enfermedades de origen hereditario como adquirido.
    La terapia génica se presenta como una promesa terapéutica de utilidad en todo tipo de patologías, la cual probablemente revolucionará nuestra concepción de la Medicina. El surgimiento de la terapia génica ha sido posible gracias a la confluencia de los avances del conocimiento en campos tales como: Biología Molecular y Celular, Genética, Virología, Bioquímica y Biofísica entre otras. En la actualidad no cabe duda que la adecuada articulación de estos conocimientos junto con los avances propiciados por el Proyecto Genoma Humano, así como el mejor conocimiento de las bases moleculares de la patología, los estudios experimentales en terapia génica y el desarrollo de vectores que permitan la entrega selectiva de genes con seguridad y eficacia, permitirán en un futuro próximo que la utilización de genes y/o ácidos nucleicos como fármacos o medicamentos sea una realidad con insospechadas aplicaciones terapéuticas.

    El concepto de terapia génica podemos abordarlo desde otras deficiones como son:

    " Es la introducción de material exógeno (natural o recombinante) en sujetos humanos para corregir deficiencias celulares expresadas en el nivel fenotípico."

    " Es la transferencia de material genético nuevo a células de un individuo dando lugar a un beneficio terapeútico para el mismo. "

    Aunque estas deficiones rozan lo meramente descriptivo, la terapia génica engloba un amplio rango de posibilidades que no pueden ser incluidas en una descripción tan general.

    Actualmente el término terapia génica se ha visto "aumentado" con el tiempo hasta incluir transferencias génicas de naturaleza preventiva y aquellas que contribuyen al avance de la investigación médica. Lo cual roza mucho con confusiones al respecto del término que inicialmente se le dio . Cabría preguntarnos si la terapia génica dista mucho más de la expresión de " intervenciones estrictamente terapeúticas en el ser humano ", ya que la controversia del término nos lleva a pensar cosas totalmente distintas. En el transcurso de este trabajo iremos perfilando ideas sobre la problemática que rodea a dicho concepto.

    Así se lleva a pensar desde diversos colectivos de expertos en bioética, medicos , etc , que el término de terapia génica debería sufrir nuevas modificaciones:

  • Desde un punto de vista biológico, deberiamos hablar de transferencia génica, puede ser tanto en línea germinal como en línea somática.

  • Atendiendo a sus objetivos, tendriamos que hablar de transferencia génica:

  • Con finalidad médica tanto en prevención, investigación , diagnóstico clínico y terapia.

  • Con finalidad no médica para su uso en ingeniería genética orientada a la mejora de características o a la eugenesia.

  • b) En la granja

    Recurso contra la hambruna, o prédica interesada de la industria alimentaria, la biotecnología suscita todo orden de discusiones, especialmente en lo que concierne a los productos transgénicos: su repercusión en la salud, en el medio ambiente, y en la viabilidad de los agricultores con menos posibles. La distribución de productos agrícolas y ganaderos sometidos a manipilación genética se eleva, por detrás de las aplicaciones biotécnicas en el ámbito de la medicina, al segundo puesto en el mercado mundial. Empresas multinacionales como Monsanto aplican el control genético tanto a plantas como a animales e inducen variedades transgénicas, sea en pro de la salud o del rápido crecimiento de los animales y de la mejoría de sus productos (carne, leche lana...); sea procurando mayores grados de supervivencia, resistencia o tolerancia de las plantaciones vegetales frente a las inclemencias del tiempo o los ataques de insectos y herbicidas. La cuestión de si es o no sostenible la agricultura industrializada merece ser tratada con cautela

    A partir de primeros de siglo, Estados Unidos importa depredadores naturales contra insectos, con resultados apreciables en la protección de cultivos. El éxito puede incrementarse mediante el refuerzo biotecnológico, previa atencion a ciertos procedimientos de defensa o reclamo de que se sirven conjuntamente animales y plantas, tales como la dispersión en el aire de sustancias químicas por las plantas heridas por insectos, que atraen a los depredadores rivales de estos últimos.

    De otra parte, heladas, lluvias y sequías amenazan de continuo sembrados y cosechas. Los invernaderos actúan como paliativos. Pero es la ingeniería genética la que abre grandes esperanzas al incorporar resistencias de uno u otro orden en los cultivos. Descubrir cómo toleran algunas plantas el frío, podría incluso hacer posible modificar especies subtropicales para ser cultivadas en climas más fríos. En cuanto a la calidad del suelo, pudiera ser más rentable a largo plazo la modificación de la planta que la aplicación en masa y repetida de los fertilizantes destinados a reponer el desgaste causado por la agricultura intensiva.

    Por último, la agricultura molecular aspira, entre otras cosas, a convertir los organismos en biorreactores o fábricas vivientes de producción de fármacos, combustible o productos químicos. Las plantas, de por sí, generan compuestos naturales de los que se ha servido tradicionalmente la medicina, así como saborizantes, aceites, madera, etc. La ingeniería genética eleva exponencialmente la explotación de recursos al servicio de la industria. Uno de sus logros ampliamente extendidos es el de la creación de algodones con distintas propiedades. En un centro de investigación agrícola de la Columbia Británica, en Canadá, los investigadores han desarrollado una película de plástico comestible a base de algodón y proteína de guisante y aceite de colza. Productos como éste podrían llegar a ser utilizados para empaquetar comestibles como pasta para sopa; ello permitiría cocer el paquete entero y reducir el volumen de desperdicios. Plantas transgénicas abastecen el mercado de nuevos productos; así la colza transgénica se comporta como factoría de hirudina, coagulante segregado naturalmente por las sanguijuelas. Gallinas, cerdos, vacas y corderos, sometidos a procedimientos manipuladores, se constituyen en fuentes abundantes de proteínas derivadas al ámbito médico, a un coste de producción relativamente bajo. La clara de huevo contiene lizosima, un antibacteriano; y la yema está abastecida de anticuerpos destinados a proteger al polluelo de posibles infecciones. La biotecnología puede inmunizar a la gallina a partir de antígenos, con la seguridad de que los anticuerpos promovidos se viertan en la yema. Esta estrategia puede avanzar ahora otro paso produciendo gallinas transgénicias. A partir de genes de otras especies, estas gallinas podrán poner huevos con anticuerpos específicos correspondientes a enfermedades propias de, por ejemplo,cerdos, vacas o personas.

    c) En los bosques

    Es de esperar un desarrollo de la biotecnología forestal a nivel mundial y, como la demanda internacional de fibra está aumentando, surgirán interesantes oportunidades para hacer negocios a partir del desarrollo de los "super-árboles". Por supuesto que su centro de interés son las especies de rápido crecimiento actualmente utilizadas por la industria forestal (algunas especies de eucaliptos y álamos, pino radiata y pino taeda). Entre las "mejoras" genéticas buscadas se encuentran: plantas tolerantes a los herbicidas, que permitan un control más efectivo de la vegetación que compite con ellas (y mayores ganancias para empresas como Monsanto, que se han unido en la llamada joint-venture), mayores tasas de crecimiento para obtener más madera en menos tiempo (y mayores ganancias para los socios plantadores), mejor calidad y uniformidad de fibra para incrementar la eficiencia de los procesos de producción de papel y productos de la madera (y mayor ganancia para la industria transnacional de la pulpa y el papel).

    Los integrantes de la joint-venture aducen que la biotecnología -"a través de un aumento en su habilidad de manejar los bosques de un modo sustentable y eco-eficiente, para beneficio de las generaciones futuras"- permitirá a las empresas forestales satisfacer la creciente demanda de productos de papel y de madera "sin aumentar la presión sobre los bosques naturales".

    La iniciativa de producir "árboles diseñados" ha provocado alarma a nivel de sectores informados de la opinión pública, que están constatando una acelerada expansión de los monocultivos forestales y temen que los árboles genéticamente modificados provoquen desequilibrios irreparables en los ecosistemas forestales a nivel mundial. Existen temores asimismo de que los nuevos caracteres genéticamente modificados -tales como la resistencia a herbicidas- sean transmitidos a árboles en estado natural, generándose híbridos.

    d) En el mar

    Recordando que el rasgo distintivo de la biotecnología es el aprovechamiento de las propiedades de los seres vivos, cabe subrayar la extraordinaria variedad de organismos existentes, especialmente en el medio acuático. De los 33 grupos principales de animales del globo, sólo seis no son esencialmente marinos, y, sin embargo, conocemos mejor la Luna que los océanos que cubren dos terceras partes de la Tierra. Si bien es cierto que hemos de lamentar el saqueo y deterioro de los ecosistemas selváticos, no debemos desaprovechar la inmensa reserva genética de los animales submarinos, en su mayor parte intacta y desconocida. Unicamente los reptiles, los pájaros, los mamíferos, los insectos y las plantas han conquistado realmente tierra firme. Con mucho, la mayor parte de las criaturas vivas del planeta -peces, erizos crustáceos, gusanos, moluscos, anémonas, esponjas y microorganismos- siguen manteniendo todas o casi todas sus ramas bajo el agua, que alberga una inmensa reserva sumergida de información genética En la actualidad, los avances en tecnología espacial están rindiendo frutos en su aplicación al estudio de las profundidades oceánicas, allí donde los organismos, sometidos a condiciones extremas de presión, frío, oscuridad, chorros hirvientes, etc... ponen a prueba sus estrategias de supervivencia. El conocimiento, por ejemplo, de la estructura compositiva de las cáscaras de los crustáceos ha dado excelentes resultados tanto en la industria del automóvil como en la producción de útiles clínicos elaborados a partir de delicados recubrimeintos cerámicos. Asimismo, el estudio de las llamadas incrustaciones de organismos en el casco de las embarcaciones promete extraer informaciones prácticas sobre procesos de adherencia, y que pueden ser tan aleccionadoras como el descubrimiento del sistema utilizado por los grandes cetáceos para evadirse del 'pegado'.

    En otro orden de cosas, la inmensidad de los océanos atesora un potencial incalculable de biomasa que podría utilizarse como combustible. El principal proceso que produce cualquier tipo de biomasa es la fotosíntesis, una serie de reacciones que convierten el dióxido de carbono y el agua en hidratos de carbono. Se da la circunstancia de que, de momento, la producción y recogida de biomosa marina no es rentable ni competitiva en el mercado de combustibles.

    Fármacos procedentes del mar

    Es cosa sabida que la medicinas son compuestos químicos que interactúan con las células y alteran su comportamiento, de modo similar a como hormonas y enzimas colaboran en la activación o inhibición de las funciones corporales propias de los organismos que naturalmente las producen. Si bien es cierto que a partir del siglo XIX la farmacología industrial ha ido abasteciendo el mercado de productos puros, sintéticos, se ha de tener presente que los compuestos químicos tradicionales tenían un origen natural. Algas, bacterias, plantas y hongos, habitantes del medio submarino, atraen hoy el interés de la investigación farmaceútica. El panorama se ofrece prometedor. Así, por ejemplo, un compuesto extraído de una bacteria que vive a unos trescientos metros de profundidad inhibe la replicación del VIH, el virus causante del sida. Otros microorganismos marinos parecen capaces de proporcionar nuevos antibióticos, muy necesarios en la lucha contra las cepas microbianas que han desarrollado resistencia a los antibióticos actuales. La lucha contra el cáncer tiene también su cita en las aguas: una planta marina está en la base del betacaroteno, al que se le atribuyen virtudes anticancerígenas ; y otras plantas de la zona antártica, resistentes a la exposición continuada de rayos ultravioletas, generarían productos preventivos del cáncer de piel. Especial mención merecen aquí los tiburones, cuya sangre, rica en anticuerpos, les permite un a recuperación acelerada de heridas y enfermedades.Y, lo que es aún más importante, los tiburones parecen inmunes al cáncer. Incluso tras serles inyectados potentes cancerígenos que desarrollan la enfermedad en todos los animales en que han sido experimentrados, siguen sin contraerlas. Una de las hipótesis es que la inmunidad de los tiburones ante el cáncer se debe a las proteínas de sus cartílagos. Asimismo, se utilizan materiales a base de cartílago de tiburón para hacer piel artifical que protege de infecciones a las víctimas de quemaduras.

    e) Industrial

    Las tecnologías de DNA ofrecen muchas posibilidades en el uso industrial de los microorganismos con aplicaciones que van desde producción (a través de procesos industriales y agro procesos) de vacunas recombinantes y medicinas tales como insulina, hormonas de crecimiento e interferon, enzimas y producción de proteínas especiales. Las vacunas recombinantes tiene gran aplicación no solo pueden ser producidas en forma a menor costo sino que ofrecen ventajas de seguridad y especificidad y permiten fácilmente distinguir entre animales vacunados y naturalmente infectados.

    La manipulación genética de vías metabólicas de los microorganismos hace posible convertir eficientemente forrajes pobres en productos de gran valor como amino acidos, proteínas y químicos especiales.

    4. La Biotecnología y el medio ambiente

    Tecnología, más crecimiento demográfico, más economía de consumo, igual a problemas del medioambiente. El de los desechos no es un problema menor. Pero la Naturaleza no conoce desechos. Resulta obvio el deber de remedar a la Naturaleza en sus procedimientos purificadores. Hablando de modo genérico, la biotecnología medioambiental abarca cualquier aplicación destinada a reducir la contaminación, sea por la vía de la sustitución de una actividad contaminante por otra no contaminante, sea por la utilización de microorganimos con función purificadora. Los microbios, para empezar, son recicladores naturales. Las oportunidades para utilizar microorganismos en estas tareas proliferaron al descubrir los científicos que no existe prácticamente nada que no pueda ser considerado comida por un microbio u otro. Incluso los tóxicos con mayor potencial mortífero encuentran su réplica en microorganismos que los asimilan como productos nutritivos: Los microbios tratan los compuestos venenosos del mismo modo que nosotros procesamos nuestros alimentos: utilizan enzimas para convertir un compuesto en otro y absorben de paso la energía y los materiales útiles para ellos, que se desprenden en el cambio bioquímico.

    Progresivamente más compañías industriales se encuentran desarrollando procesos en el área de prevención, con el fin de reducir el impacto ambiental como repuesta al llamado internacional para el desarrollo de una sociedad sostenible. Hay una tendencia prevalente hacia productos y procesos menos perjudiciales. La biotecnología es ventajosamente adecuada para contribuir con este propósito.

    Muchos procesos industriales han sido transformados en procesos ambientalmente más amigables mediante el uso de enzimas. Las enzimas son catalizadores biológicos altamente eficientes con numerosas ventajas sobre los catalizadores no biológicos. Son no tóxicos y biodegradables, trabajan mejor a temperaturas moderadas y en condiciones no extremas, y tienen menores efectos laterales que los métodos tradicionales debido a su alta especificidad. Los métodos de producción que utilizan enzimas son generalmente no solo más limpios y seguros comparados con otros métodos sino más económicos en el consumo de energía y recursos. Nuevas técnicas y enfoques para el diseño de proteínas y modelos moleculares están facilitando a los investigadores el desarrollo de nuevas enzimas activas a altas temperaturas, en sólidos y solventes no acuosos. La biotecnología asimismo puede ayudar a producir nuevos productos que tengan menos impacto en el ambiente que sus predecesores.

    En términos generales la biotecnología puede ser utilizada para le evaluación de estado de los ecosistemas, transformar contaminantes en sustancias no tóxicas, generar materiales biodegradables a partir de recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos ambientalmente seguros. Los investigadores están explorando propuestas biotecnológicas para la solución de problemas en muchas áreas del manejo ambiental y asegurar la calidad tales como la restauración ecológica, detección de contaminantes, monitoreo, remediación, evaluación de toxicidad y conversión de basuras en energía.

    5. Cuestiones éticas

    Reproducción Asistida

    La fertilización asistida comprende un conjunto de métodos para superar dificultades en un proceso de reproducción natural, es decir la unión de un óvulo y un espermatozoide en las trompas de Falopio y su posterior implantación en el útero materno.

    A fines de la década del 70 en nuestro país varias instituciones se dedicaron a estos procedimientos, con la consecuencia de nacimientos múltiples (cuatrillizos, quintillizos, etc.) que movilizaron la presentación de distintos proyectos de ley.

    No debemos de dejar de reflexionar:

    - Sobre la utilización de mujeres de pocos recursos en experimentaciones.

    - La discriminación económica de los sectores populares ya que tales tratamientos son muy costosos.

    - La disociación de algunos científicos que no sólo utilizan la ciencia con fines médicos sino con otros económicos o puramente personales.

    Enfermedades Hereditarias

    A todas la parejas les fascina que su bebé tenga los mismos gestos y color de ojos que los padres. Pero no todas las herencias son tan deseadas. Con toda la información genética que el niño recibe puede ocurrir algún error, una alteración en los cromosomas que da como origen alguna enfermedad hereditaria.

    Es cierto, también que una mutación espontánea de los genes, o incluso que factores ambientales ocasionen enfermedades genéticas.

    En los últimos diez años se ha producido un gran avance en el diagnóstico prenatal de alteraciones cromosómicas, gracias a la mejora de las técnicas y los estudios genéticos que se están llevando a cabo.

    En países como España, cuando se presume que el feto nacerá con graves taras físicas o psíquicas, la ley permite a la madre interrumpir su embarazo, siempre que no sobrepase el límite de las 22 semanas de gestación. Como condición se requiere el dictamen de dos especialistas que determine la posibilidad de las alteraciones. De todas formas la madre tiene la última palabra frente al diagnóstico. Es decir puede continuar con el embarazo.

    Alteración Genética de Alimentos

    Los científicos no están seguros de los efectos que tendrá el hecho de mezclar distintas especies introduciendo genes de una en otra.

    Por ejemplo, la utilización de plantas para que produzcan medicamentos... ¿qué ocurrirá con los animales que se alimentan de esas plantas-farmacia? Si se crean cultivos resistentes a los herbicidas, como se observó en Dinamarca, las malezas y las hortalizas también serían resistentes.

    Por tales experiencias las aseguradoras reclaman a los gobiernos mundiales una legislación sobre biotecnología, ya que los científicos no conocen aún los posibles efectos de la interacción de estos cultivos, y el medio ambiente o algo peor la salud humana.Por ejemplo, los alimentos que producen alergias pueden pasar por sus genes a otros que antes no las producían. La preocupación de las industrias es quién pagará la pérdidas o se hará responsable si se desencadena una contaminación.

    Proyecto Genoma Humano

    ONU. ADOPCION DE LA DECLARACION UNIVERSAL SOBRE EL GENOMA HUMANO Y LOS DERECHOS HUMANOS ELABORADA POR LA UNESCO.

    Esta Declaración se realizó con el impulso del COMITÉ INTERNACIONAL DE BIOETICA.

    Intenta regular la investigación en materia de genética para determinar la obligación que tienen los países de legislar sobre estos temas.

    El Comité propugna que el progreso científico y económico que pueda derivarse de los nuevos descubrimientos del mapa completo del genoma humano, cuya culminación está prevista para el año 2.003, tenga que someterse a los derechos de la persona humana.

    En esta declaración:

    - el genoma humano es considerado "la base de la unidad fundamental de toda la familia humana y del reconocimiento de su dignidad intrínseca y diversidad"

    - establece que el genoma "en su estado natural, no puede dar lugar a beneficios pecuniarios". Esto significa que cada descubrimiento de un gen no se puede "patentar"y lucrar con ello.

    LA DECLARACION SOBRE GENOMA HUMANO NO OBLIGA A LOS PAISES, SINO QUE SU ACEPTACION ES VOLUNTARIA, Y EL COMITÉ DE BIOETICA, QUE VELARA PARA QUE SE RESPETE EN TODO EL MUNDO NO TIENE PODER SANCIONADOR.

    Clonación

     

    ¿PODRÁ EL DERECHO EVITAR LA CLONACIÓN HUMANA?

     

    En nuestro país no existe aún legislación sobre clonación ni sobreprocreación asistida, a pesar de los numerosos proyectos de ley presentados, muchos de los cuales preveían la prohibición de aquélla.

    La sociedad humana deberá probablemente enfrentar uno de los mayores desafíos para la dignidad de la persona: la fragilidad de las posturas éticas ante el avance avasallador de los intereses económicos en juego en la materia.

    ¿Podrá el Derecho evitar la práctica de la clonación humana? o dicho de otro modo, ¿tiene la fuerza suficiente para hacerlo? Si no la tiene,¿Cuál vendría a ser su función en el futuro? ¿Será que está destinado a convertirse en un mero instrumento del poder tecnocientífico emergente?

    A nivel de las legislaciones nacionales sobre el tema, podemos destacar:

  • la ley alemana de protección del embrión, de 1990, que sanciona penalmente a quien "provocare artificialmente la formación de un embrión humano portador de la misma información genética que otro embrión, feto, o ser humano vivo o muerto". también se sanciona la acción de tranferir tal embrión a una mujer. La tentativa es punible.

  • La ley española de reproducción asistida, que sanciona penalmente la creación de seres humanos idénticos.

  • La llaman Fertilisation and Embriology, prohíbe en el Reino Unido la clonación a partir de células embrionarias. "No puede autorizarse ... el reemplazo del núcleo de una célula embrionaria por el núcleo de la célula de otra persona o de un embrión, ya sea en su estadio inicial o en las etapas subsiguientes de su desarrollo".

  • La Ley danesa 503 de 1992, que establece un sistema de comités de ética médica y biológica, prohíbe la clonación humana.

  • En Francia, las leyes de bioética de 1994 no previeron la prohibición de la clonación humana. no obstante, la revisión a que serán sometidas este año hace suponer que se completará tal laguna. El Comité Consultivo Nacional de Ética para las Ciencias de la Vida y la Salud emitió un dictamen el 22 de abril de 1997 condenando toda práctica tendiente a reproducir seres humanos idénticos.

  • En los Estados Unidos no existe una legislación única al respecto, si bien se han presentado numerosos proyectos al Congreso. California es hasta el momento el único Estado que ha aprobado una ley prohibiendo la clonación, aunque muchos otros están considerando una medida semejante

  •  

    CONCLUSIÓN.

    ¿Podrá el Derecho evitar la clonación humana? En el momento actual, es imposible dar una respuesta a este interrogante. Lo que parece claro, es que las tentativas del Derecho por evitar la duplicación humana dan la impresión de constituir una empresa quijotesca, sobre todo si se tienen en cuenta los poderosos intereses económicos que debe enfrentar y que funcionan en base al único criterio de la rentabilidad. Tales intereses se presentan como temibles gigantes contra los que el pobre Derecho intenta luchar en vano con su lanza y su escudo. El resultado lógico de este desafío es que Don Quijote termine maltrecho por el suelo. Pero quién sabe si, a lo mejor, la justicia logra imponerse sobre la fuerza, si la humanidad recupera la creencia en su propia dignidad y el caballero andante sale triunfador. Los años venideros nos dirán cuál es el final de esta historia.

    ---------------------------------------------

    Bibliografía:

    http://www.diariomedico.com/

    http://168.83.21.37/olimpi99/segregacion-genetica/

    http://www.uv.es/~castillg/http.html

    http://www.colciencias.gov.co/simbiosis/educacion/conceptosbasicos.htm

    http://www.jrc.es/iptsreport/vol30/spanish/COP4S306.htm

    http://ice.d5.ub.es/argo/grace3.htm

    http://www.monsanto.es/index.html

    http://www.bioetica.org/

    Trabajo de Biotecnología

    16