APLICACIONES

APLICACIONES

En la medicina –productos farmacéuticos

La ingeniería genética tiene numerosas aplicaciones en campos muy diversos, que van desde la medicina hasta la industria. Por ejemplo, el gen para la insulina, que por lo general sólo se encuentra en los animales superiores, se puede ahora introducir en células bacterianas mediante ingeniería genética. Después la bacteria puede reproducirse en grandes cantidades constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina recombinante, a un precio relativamente bajo. De esta forma, la producción de insulina no depende del variable suministro de tejido pancreático animal. Otra aplicación importante de la ingeniería genética es la fabricación de factor VIII recombinante, el factor de la coagulación ausente en pacientes con hemofilia. Casi todos los hemofílicos que recibieron factor VIII antes de la mitad de la década de 1980 han contraído el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) o hepatitis por la contaminación viral de la sangre utilizada para fabricar el producto. Desde entonces se realiza la detección selectiva de la presencia de VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) y virus de la hepatitis C en los donantes de sangre, y el proceso de fabricación incluye pasos que inactivan estos virus si estuviesen presentes. La posibilidad de la contaminación viral se elimina por completo con el uso de factor VIII recombinante. Otros usos de esta disciplina son el aumento de la resistencia de los cultivos a enfermedades, la producción de compuestos farmacéuticos en la leche de los animales, la elaboración de vacunas, y la alteración de las características del ganado.

El tratamiento genético podría llegar a curar enfermedades hereditarias, como la hemofilia o la fibrosis quística, la distrofia muscular, y la diabetes juvenil. causadas por genes ausentes o defectuosos. Una técnica de este tipo consiste en utilizar virus modificados genéticamente para insertar genes nuevos funcionales en las células de pacientes incapaces de segregar hormonas o proteínas necesarias para el normal funcionamiento del organismo. Además, la terapia génica también es útil para tratar muchas enfermedades que no son hereditarias, ya que la inserción genética puede también programar una célula para realizar una función totalmente nueva.

Sociales

En la actualidad se están estudiando varias terapias para trastornos de origen no genético. Los investigadores están tratando de luchar contra el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) mediante la terapia génica para conseguir que las células sean genéticamente resistentes a la infección que produce el SIDA. Se están realizando esfuerzos por medio de esta terapia para producir una vacuna contra el cáncer. En la actualidad se están estudiando varias terapias para trastornos de origen no genético. Los investigadores están tratando de luchar contra el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) mediante la terapia génica para conseguir que las células sean genéticamente resistentes a la infección que produce el SIDA. Se están realizando esfuerzos por medio de esta terapia para producir una vacuna contra el cáncer.

Biotecnológicas

La biotecnología moderna utiliza organismos modificados genéticamente para obtener beneficios aún mayores, o incluso procedimientos completamente nuevos. Los primeros organismos utilizados fueron microorganismos (como bacterias y hongos), aunque posteriormente se emplearon plantas y más recientemente animales. La biotecnología tradicional incluía procesos microbianos bien conocidos como la elaboración de la cerveza o el pan, la obtención de antibióticos o la depuración de aguas residuales. No obstante, el término ha llegado a hacerse bastante familiar desde el desarrollo, durante la década de 1970, de la ingeniería genética. Actualmente, existen muchos otros productos químicos que se obtienen por fermentación (un término técnicamente restringido a los procesos que ocurren en ausencia de aire, como la producción de alcohol por levaduras, aunque este término a menudo se utiliza de forma más amplia). Estos productos incluyen el ácido oxálico utilizado en tintes y colorantes, el ácido propenoico (ácido acrílico) utilizado como intermediario en la producción de plásticos, o el ácido láctico empleado para acidificar alimentos y como anticongelante. Los microorganismos se han usado, así mismo, en la obtención de diferentes enzimas utilizadas para aplicaciones tan diversas, como la eliminación de manchas en los tejidos (gracias a la incorporación de enzimas en los detergentes que atacan proteínas y ácidos grasos), o la conversión de harina de maíz en sirope (utilizado para endulzar refrescos, galletas y pasteles).

Otro suceso importante en el desarrollo de la biotecnología fue la producción de penicilina a partir del hongo Penicillium. Aunque inicialmente fue un proceso a pequeña escala, desarrollado por Howard Florey y sus colaboradores durante la II Guerra Mundial, poco después se consiguió producir penicilina en grandes cantidades, al tiempo que se utilizaban otros microorganismos para obtener una gran variedad de antibióticos, como la estreptomicina. Hoy en día, la biotecnología es la principal herramienta para la obtención de nuevos antibióticos que sean activos frente a las bacterias patógenas resistentes a una gran gama de antibióticos. También resulta de gran utilidad la aplicación de la ingeniería genética en microorganismos para sintetizar antibióticos sintéticos, es decir, ligeramente diferentes de aquellos obtenidos de forma natural.

La biotecnología ha llegado a “programar” bacterias con objeto de obtener distintos tipos de drogas que, de otra forma, estos microorganismos no podrían fabricar. La insulina humana, necesaria para el tratamiento de la diabetes, es un claro ejemplo de esta metodología, ya que está producida por bacterias en las que se ha introducido, mediante ingeniería genética, el gen que codifica la síntesis de esta hormona. A diferencia de las hormonas producidas por cerdos y vacas, esta hormona es idéntica a la secretada por el páncreas humano. Igualmente, la hormona del crecimiento humano, utilizada para el tratamiento de niños con deficiencias en su producción, y que de otro modo no podrían alcanzar una estatura normal, también se obtiene a partir de bacterias en las que se ha insertado una copia del gen humano. Este sistema, como en el caso anterior, también presenta ventajas frente a la obtención de la hormona a partir de cadáveres, ya que se evita el riesgo de contaminación con priones, agentes causantes de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Otros productos farmacéuticos generados a partir de microorganismos manipulados genéticamente incluyen, el interferón para el tratamiento de algunas hepatitis y ciertos cánceres, y la eritropoyetina, que se suministra a pacientes sometidos a diálisis para reponer los eritrocitos perdidos durante este proceso.

En la ética

Es más La terapia génica como otra determinante añadidura consiste en la aportación de un gen funcional a las células que carecen de esta función, con el fin de corregir una alteración genética o enfermedad adquirida. La terapia génica se divide en dos categorías. La primera es la alteración de las células germinales, es decir espermatozoides u óvulos, lo que origina un cambio permanente de todo el organismo y generaciones posteriores. Esta terapia génica de la línea germinal no se considera en los seres humanos por razones éticas. El segundo tipo de terapia génica, terapia somática celular, es similar a un trasplante de órganos. En este caso, uno o más tejidos específicos son objeto, mediante tratamiento directo o extirpación del tejido, de la adición de un gen o genes terapéuticos en el laboratorio, junto a la reposición de las células tratadas en el paciente. Se han iniciado diversos ensayos clínicos de terapia genética somática celular destinados al tratamiento de cánceres o enfermedades sanguíneas, hepáticas, o pulmonares.

Otra técnica relacionada con la ingeniería genética es la clonación, que supone la extracción del núcleo de un óvulo para sustituirlo por el núcleo de otro animal de la misma especie. Después, ese óvulo se implanta en el útero de otro animal y, de esta manera, se obtiene un animal genéticamente idéntico al organismo del que se había obtenido el núcleo original. En febrero de 1997, se hizo pública la noticia de que había sido clonado el primer mamífero adulto: una oveja, a la que bautizaron con el nombre de Dolly. Este descubrimiento, que supuso una auténtica revolución biotecnológica, planteó una gran controversia mundial por sus implicaciones legales, morales y éticas.

En la industria

La alteración de la dotación genética permite también la obtención de organismos transgénicos, en los que se han introducido determinados genes de interés. Los avances que han experimentado el cultivo de tejidos vegetales y la ingeniería genética están abriendo nuevas oportunidades para la selección de plantas. El cultivo de tejidos permite reducir un campo con millares de plantas, como los utilizados para seleccionar cepas mejoradas, a una simple placa de laboratorio en la que se cultivan células vegetales. Cuando se perfeccionen las técnicas de la ingeniería genética, los especialistas podrán transferir a una especie cultivada, desde su antepasado silvestre o desde una especie totalmente distinta, un gen que, por ejemplo, confiera resistencia a cierta enfermedad; de este modo se reduciría la cantidad de plaguicidas que ahora es preciso aplicar a los cultivos. A finales de la década de 1990, estos experimentos habían obtenido resultados importantes; la modificación de la dotación genética, es decir, la producción de organismos transgénicos, se está convirtiendo en una herramienta muy útil para la mejora de los cultivos (obteniendo plantas resistentes a enfermedades, plagas, etc). Sin embargo está técnica debe ser controlada para evitar que el polen de las plantas transgénicas pueda liberarse al ambiente y fecundar otras plantas silvestres, lo que podría originar, a largo plazo, la desaparición de las cepas naturales.