Ingeniería Genética y Biotecnología: Aplicaciones, Técnicas y Desafíos Éticos

Aplicaciones Farmacéuticas de la Biotecnología

La Hormona del Crecimiento (GH): Anteriormente, se obtenía de la hipófisis de cadáveres y de ganado vacuno. Hoy, la biotecnología permite su producción sintética.

La Insulina: La eficiencia de la biotecnología microbiana es notable: 2000 litros de cultivo de bacterias modificadas genéticamente producen la misma cantidad de insulina que se obtenía de 3000 kg de páncreas de cerdo.

Diagnóstico y Tratamiento de Enfermedades de Origen Genético

Diagnóstico: Hibridación de ADN

El diagnóstico genético implica separar las hebras del ADN que se desea estudiar y ponerlas en contacto con una cadena complementaria (sonda) marcada, generalmente con fluorescencia, que corresponde al gen anómalo.

Tratamiento: Terapia Génica

La terapia génica consiste en modificar los genes anómalos para impedir que se manifiesten. En las células afectadas se inserta una copia correcta del gen defectuoso, generalmente a través de un vector (como una infección vírica).

Problemas de la Terapia Génica

• Los vectores pueden provocar infección, desarrollo de tumores y, potencialmente, la muerte del paciente.
• La inserción de los genes es difícil de controlar y puede dañar otras partes del genoma.

Biotecnología Agrícola

Las plantas de cultivo pueden modificarse por ingeniería genética, insertándoles los genes que codifican para proteínas de interés. Un ejemplo es el tomate que retarda su maduración después de la recolección.

Objetivos de la Biotecnología Agrícola

• Desarrollar plantas resistentes a herbicidas.
• Aumentar el rendimiento de las cosechas.
• Disminuir las necesidades nutricionales de las plantas.
• Fabricar productos de interés comercial (farming molecular).

Biotecnología Ganadera

Mediante la alteración genética de los animales, se busca mejorar su eficacia productiva, aumentar su peso, incrementar su producción (de leche, huevos, etc.) y dotarlos de resistencia a determinadas infecciones.

Actualmente, se utilizan mamíferos transgénicos que, a través de la leche, liberan proteínas humanas de interés farmacéutico.

Técnicas Avanzadas de Manipulación Genética

Clonación

La clonación reproductiva implica extraer el núcleo de una célula somática e insertarlo en un ovocito al que se le ha extraído su propio núcleo. Si se estimula correctamente, esta célula puede empezar a dividirse y desarrollarse como un embrión.

Organismos Transgénicos (OMG)

Las manipulaciones genéticas permiten la creación de seres vivos transgénicos. El proceso básico consiste en “cortar y pegar” fragmentos de ADN utilizando enzimas de restricción, insertando un gen de interés en el genoma de otra especie.

Ventajas e Inconvenientes de los OMG

• Inserción de genes: Es difícil controlar el lugar exacto de inserción, lo que puede estropear partes del genoma.
• Animales transgénicos: La tasa de éxito es baja; históricamente, 4 de cada 5 animales modificados mueren.
• Plantas y Bacterias: La modificación genética es generalmente más exitosa en plantas y muy eficiente en bacterias.

Ejemplos de Organismos Transgénicos

Plantas Transgénicas

Se utilizan bacterias (capaces de intercambiar material genético con vegetales) como vectores. Un ejemplo notable es el uso de Bacillus thuringiensis (Bt), una bacteria que produce sustancias insecticidas. Al introducir el gen Bt en la planta, esta se vuelve resistente a plagas porque sus hojas producen la sustancia insecticida.

Bacterias Transgénicas

Al insertar el gen de la insulina en una bacteria, esta comienza a producir la hormona de manera eficiente, eliminando la necesidad de obtener la insulina de páncreas de cerdo.

Consideraciones Éticas: El Eugenismo

El desarrollo de estas tecnologías plantea el debate sobre el Eugenismo, la idea de que solo nazcan los seres “perfectos”. Es crucial recordar que la diversidad de una población es altamente positiva, ya que las diferencias genéticas proporcionan distintas resistencias a las enfermedades, lo que beneficia la supervivencia de la especie.