Ingeniería Genética
Cuando los científicos comprendieron la estructura de los genes y cómo la información que portaban se traducía en funciones o características, comenzaron a buscar la forma de aislarlos, analizarlos, modificarlos y hasta de transferirlos de un organismo a otro para conferirle una nueva característica. Justamente, de eso se trata la ingeniería genética, que se podría definir como un conjunto de metodologías que permite transferir genes de un organismo a otro y expresarlos (producir las proteínas para las cuales estos genes codifican) en organismos diferentes al de origen. El ADN que combina fragmentos de organismos diferentes se denomina ADN recombinante. [PQBio]
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Bebés de diseñador
BEBÉ MILAGROSO: Layla Richards se convirtió en la primera persona en recibir un único vial con células de un desconocido, genéticamente editadas para atacar su cáncer. Hoy está sana. Foto: SHARON LEESE.
Layla Richards nació en un hospital londinense en junio de 2014. Fue una bebé saludable de 3.22 kilogramos, con cabello castaño oscuro y mejillas regordetas. Pero 12 semanas después, mientras se habituaba a la vida en su hogar del norte de Londres, Layla, de pronto, dejó de beber su leche y comenzó a llorar constantemente. Como hasta entonces había sido una nena sonriente y feliz, sus padres la llevaron con el pediatra, quien sospechó de una infección intestinal. Sin embargo, solo para asegurarse, ordenó un estudio de sangre. Pocos días después recibió unos resultados impactantes: Layla tenía una forma de leucemia aguda y mortal, y no sobreviviría sin tratamiento inmediato. Tenía escasas 14 semanas de edad.
Se utilizo un tratamiento genético experimental de Qasim –una técnica nueva que utiliza tijeras moleculares a la medida para cortar, editar y eliminar ADN- fue descrito por los médicos de Layla como “milagroso” y “pasmoso”. La niña entró en remisión en cuatro semanas, y sobrevivió con éxito a un segundo trasplante de médula ósea. Ahora, transcurridos dos años, permanece sana y libre de cáncer. [nwnoticias]
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Índice
- Introducción
- Historia
- ¿Qué es?
- Ejemplos (casos de éxito)
- Noticia
- Conclusiones
- Bibliografía
Introducción
La
genética es la rama de la biología que se encarga del estudio de aquello es
transmitido en sucesivas generaciones a través de los genes. El concepto
también hace referencia a lo que se vincula con el comienzo, el inicio o la
raíz de algo. De los genes (ADN) es donde se desprende la ingeniería genética.
La
ingeniería genética es la tecnología del control y transferencia del ADN de un organismo a otro, lo que
posibilita la corrección de los defectos genéticos y la creación de nuevas
cepas (microorganismos), variedades (plantas) y razas (animales) para una
obtención más eficiente de sus productos. Este incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas,
algunas de ellas son la amplificación del ADN, reacción de cadena polimerasa
(PCR), clonación molecular, etc.
La ingeniería
genética es un tema que ha cobrado gran importancia y controversia en la
actualidad. Han sucedido importantes acontecimientos que enmarcan nuestra era
de desarrollo de la ciencia y la tecnología que han llegado al punto de
cuestionar los inicios mismos del ser humano (P.E. Teoría de la Evolución de
Charles Darwin, que demeritó por medio de estudios científicos la teoría
religiosa), y en la actualidad el tema que más ha generado controversia entre
la sociedad y opinión pública es la ingeniería, aunque muchos no saben
exactamente en qué consiste, y por lo mismo, dan su opinión basándose en
información errónea. La ingeniería genética ha traído, y traerá, más beneficios
que problemas a la sociedad.
Historia
Surgimiento de la “ingeniería genética “, ¿Cómo se llego a ella?
A
continuación se irán mostrando fecha en un orden cronológico de los
descubrimientos que se fueron haciendo para poder llegar a lo que actualmente
conocemos como ingeniería genética.
1866: Mendel describe en los guisantes las
unidades fundamentales de la herencia (que posteriormente recibirán el nombre
de genes).
1871: se aísla el ADN en el núcleo de una
célula.
1909: las unidades fundamentales de la
herencia biológica reciben el nombre de genes.
1966: se descifra el código genético
completo del ADN.
1972: se crea la primera molécula de ADN
recombinante en el laboratorio.
1973: Stanley Cohen y Herbert Boyer
elaboran la técnica de clonación de genes.
1976: se funda en EE.UU. la primera empresa
de ingeniería genética.
1978: se clona el gen de la insulina
humana.
1978: Nace Baby Louise, el primer bebé
concebido mediante fecundación in vitro.
1982: se crea el primer ratón transgénico
(el "superratón"), insertando el gen de la hormona del crecimiento de
la rata en óvulos de ratona fecundados.
1984: creación de las primeras plantas
transgénicas. 1984: Primer nacimiento de un bebé a partir de un embrión
congelado.
Esta
tecnología tuvo su inicio específicamente a partir de 1973, cuando dos
científicos estadounidenses Cohen y Boyer tomaron una molécula sintetizada de
ADN y la introdujeron en el respectivo código genético de una bacteria . De tal manera que sus hijos
llevaban en sí la molécula introducida en el ADN de su progenitora;
logrando así su transmisión a toda la descendencia de la bacteria trasformada.
¿Qué es?
La
ingeniería genética junto con la biotecnología (utilización de microorganismos,
cultivos de células, tejidos y órganos para la fabricación de productos
biológicos) forma una gran alianza que sirve y servirá siempre de gran ayuda
para la humanidad.
Además
de la producción de plantas y animales transgénicos, y clonación de animales,
ésta tecnología presenta otras aplicaciones como la terapia génica para
corregir o sustituir un gen alterado por uno no mutado , determinación de la
huella genética del individuo , así como de enfermedades hereditarias o
causadas por la alteración de un gen.
Producción
intencionada de nuevos genes y alteración de genomas, mediante la sustitución o
adición de material genético nuevo. La ingeniería genética es un campo de la
ciencia que se dedica a investigar la posibilidad de recombinar artificialmente
genes o grupos de genes para producir nuevas combinaciones que no aparecen
biológicamente. Por ejemplo, es posible aislar genes que especifican dos
proteínas diferentes a partir de dos especies distintas de organismos, y
unirlos entre sí para dar lugar a una nueva combinación. Los ADNs resultantes,
llamados recombinantes, son instrumentos extraordinariamente útiles en la
investigación genética. También pueden tener una utilidad práctica, con
aplicaciones importantes en medicina y agricultura. La complejidad de los
genomas eucarióticos hace que el estudio de un gen y de su expresión sea muy
difícil.
Ejemplos
Casos de éxito
Aislamiento
de genes y preparación de ADN complementario.
El
aislamiento de genes específicos de cromosomas eucarióticos es un proceso muy
difícil y lento, para el cual se conocen dos métodos principales: Método
forzado (shotgun) y obtención de ADN complementario (ADNc) a partir del ARNm
del gen.
Mejorar las vacunas contra las enfermedades de
los animales.
Productos humanos puros, como la insulina y la
hormona del crecimiento humano en cantidades comerciales.
Antibióticos
existentes por métodos más económicos.
Nuevos
tipos de antibióticos.
Plantas con resistencia a algunos pesticidas,
insectos y enfermedades.
Plantas
con cualidades nutricionales mejoradas.
En un humano, se pueden resaltar los siguientes usos:
Para reparar un defecto genético.
Para incrementar un proceso natural del
organismo (como la tasa de crecimiento).
Para crear resistencia a las enfermedades o al
daño externo.
Para evitar que el organismo haga algo que no
haría normalmente.
Para
obtener microorganismos que producen la insulina de los humanos para los diabéticos.
Han
aumentado las expectativas de los científicos en
eliminar enfermedades como el cáncer, y
aumentar la longevidad eliminando las desventajas del crecimiento.
Terapia genética
La
terapia génica consiste en la aportación de un gen funcionante 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. Alteración de células germinales (espermatozoides u óvulos), lo que
origina un cambio permanente de todo el organismo y
generaciones posteriores. Esta terapia no se utiliza en seres humanos por
cuestiones éticas. Terapia somática celular. Uno o más tejidos son sometidos a la adición de uno o
más genes terapéuticos, mediante tratamiento directo o previa extirpación del
tejido. Esta técnica se ha utilizado para el tratamiento de cánceres o enfermedades sanguíneas, hepáticas o pulmonares
Actualmente
se está trabajando principalmente en Inglaterra el uso de los organismos
modificados genéticamente. Los organismos
genéticamente modificados (OGM) son aquellos a los que, mediante técnicas de
ingeniería genética, se les han alterado su ADN.
Los individuos TRANSGÉNICOS
son un tipo de OGM. Se crean introduciendo un gen de un ser vivo en el ADN de
otro individuo de una especie totalmente distinta, por ejemplo se puede introducir
en el ADN de una planta, un gen de una bacteria. De esta forma se consiguen
individuos con características distintas a los individuos naturales.
NOTICIA
Células contra cáncer
A
búsqueda de
fármacos, que actuando
selectivamente destruyan la célula cancerosa sin afectar a la sana, produjo
resultados importantes pero limitados. Esfuerzos
actuales están
llevando a aprovechar la ingente cantidad de conocimientos que trajo la
Biotecnología.
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A
búsqueda de
fármacos, que actuando
selectivamente destruyan la
célula cancerosa sin afectar a la sana, produjo resultados importantes pero
limitados. Esfuerzos
actuales están
llevando a aprovechar la ingente cantidad de conocimientos que trajo la
Biotecnología.
Más
de tres décadas de investigación, basada en la ingeniería genética, desvelan
los detalles de las bases genéticas del cáncer,
desde que los trabajos pioneros de Barbacid y otros identificaran los llamados oncogenes.
Con estos fundamentos se trata en la actualidad de aprovechar el potencial del
sistema inmunitario, para contrarrestar en desarrollo de diversos tipos de
tumores en los enfermos afectados.
Las nuevas estrategias hacen uso de algo
fundamental en los fenómenos biológicos, la especificidad. La maravilla del
sistema inmunitario humano, está en que, con el control de unos pocos genes,
puede dar lugar a una enorme (no infinita) variedad de células y moléculas, que
reconocen específicamente otras células y otras moléculas.
El gran avance
consiste de orientar este potencial propio de la inmunidad a la destrucción
selectiva de células tumorales. Las llamadas células T,
propias del sistema inmunitario, deberían destruir cualquier tumor que surge,
precisamente porque no deja de ser algo extraño. Sin embargo, el tumor se
desarrolla porque frena a las células T, impidiendo su capacidad de destruir
tumores. Ya hay en uso anticuerpos, de los llamados monoclonales, que
contrarrestan ese bloqueo destructor del tumor. Su empleo en tratamiento
melanomas, cánceres de pulmón y otros es ya una realidad. Pero cabe ambicionar
mucho más.
Por ejemplo, la modificación genética de las
propias células T inmunitarias del enfermo, en el tubo de ensayo, para
materializar esa capacidad destructiva
que las hace tóxicas
para el tumor.
Estas
células T podrían ser reintroducidas en
el organismo afectado para curar el tumor. La gran
variedad de cánceres que el ser humano puede sufrir anuncia un camino aun
largo, para demostrar la seguridad y eficacia de estos tratamientos que ya son
una firme realidad y mayor promesa.
Ingeniería genética para conseguir una nueva vacuna contra la malaria
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En los años 60, la brasileña Ruth
Nussenzweig demostró en su laboratorio de Nueva York que era posible
conseguir inmunidad frente a la malaria utilizando
una forma inactiva del parásito que provoca la enfermedad. La estrategia
diseñada por esta científica se basaba en radiar a los mosquitos que transmiten
el paludismo de forma que el Plasmodium falciparum quedara
atenuado y no pudiera replicarse en el organismo pero sí despertara una
respuesta de las defensas.
No fue posible encontrar un método
para que la administración de esta inmunización fuera viable, pero la idea de
utilizar una versión atenuada del parásito en el desarrollo de
una vacuna efectiva sí sobrevivió y ha cogido de nuevo fuerza en los últimos
años.
Un trabajo publicado en la revista Science
Translational Medicine muestra la última aproximación en
esta línea. Se trata de una vacuna que consigue inactivar al P.
falciparum a través de la ingeniería genética y, aunque su
desarrollo aún es preliminar, sus resultados sí son prometedores.
En concreto, la denominada vacuna
GAP3KO se basa en el bloqueo de tres genes específicos del
parásito. La deleción de estos genes impide que pueda replicarse y continuar su ciclo vital
en el hígado, por lo que evita que la infección llegue a la sangre. A cambio,
sí permite que el sistema inmunológico aprenda a protegerse contra la
enfermedad.
De momento, se ha probado en un
estudio en fase 1 con 10 voluntarios sanos y los resultados muestran que la
vacuna es segura y despierta a las defensas de una forma
efectiva.
Los voluntarios recibieron la GAP3KO
a través de picaduras de mosquito en un entorno controlado. Los investigadores
comprobaron entonces que la vacuna era segura, que la enfermedad no se
desarrollaba y que la administración provocaba una respuesta inmune. Además, en
un segundo paso, los autores del trabajo, científicos del Departamento de Salud Global de la Universidad de
Washington (Seattle, EEUU) administraron los anticuerpos
generados a ratones humanizados a los que luego se les infectó
con malaria, y la vacuna conseguía bloquear el desarrollo de la enfermedad.
"Es un paso importante porque
demuestran que se puede conseguir la atenuación del parásito mediante la
manipulación genética", apunta Carlota Dobaño, jefa del Grupo de
Inmunología de la Malaria en el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal),
quien recuerda que el equipo de Seattle ya intentó obtener el mismo resultado
con la deleción de sólo dos genes, pero el ensayo no logró superar las pruebas de
seguridad. El riesgo de que la enfermedad se desarrolle es uno de los
principales retos a los que se enfrentan las vacunas que utilizan una
versión atenuada pero viva del parásito que provoca la malaria.
En la misma línea, explica la
investigadora, otro grupo, liderado por la compañía Sanaria y con la
colaboración de losInstitutos Nacionales de Enfermedades Infecciosas de
EEUU (NIAID), también está intentando demostrar la utilidad de un abordaje que
se basa en la inyección por vía intravenosa del parásito atenuado
mediante radiación. Pero, aunque más avanzada, esta vacuna tampoco ha
demostrado aún su efectividad en un escenario real.
"La eficacia y la
inmunogenicidad han bajado mucho al llevar a cabo los ensayos en África. Ahora
estamos intentando entender cuáles son los factores que explican esto, pero
sabemos que, por ejemplo, un sistema inmune alterado por estar expuesto a
múltiples infecciones responde de manera diferente a las vacunas", señala.
Hasta la fecha, la vacuna frente a la
malaria más avanzada es la denominada RTS,S/AS01, diseñada por el
español Pedro Alonso en colaboración con GSK,
si bien los niveles de protección que consigue son parciales. Hace poco más de
un mes que la OMS anunció que ha conseguido la financiación necesaria para
poner en marcha en varios países del África subsahariana la fase inicial del
primer programa piloto de vacunación con esta inmunización contra la malaria,
que arrancará a partir de 2018.
Esta vacuna no se basa en el mismo
mecanismo que las anteriores, ya que, en lugar del parásito completo
inactivado, se basa en la combinación de una proteína del parásito, un antígeno
inmunogénico del virus de la hepatitis B y un adyuvante que estimula el sistema
inmune.
"Sabemos que el ataque a la
malaria tiene que hacerse desde varios frentes. Y las vacunas, que no bastará
con una única, han de formar parte de un grupo de estrategias coordinadas para
lograrlo. Por eso, resultados como este son siempre buenas noticias, si bien
aún hace falta mucha investigación", concluye Dobaño.
En 2015, unos 214 millones de
personas contrajeron la enfermedad. 584.000 de ellas murieron,
según datos de la OMS.
Científicos
recuperan el verdadero sabor del tomate
Durante años ha causado polémica la
modificación del tomate mediante ingeniería genética para hacerlos mas
nutritivos o resistentes a las plagas que atacan los cultivos. Sin embargo,
lejos de volverse tóxicos, el problema ha sido siempre la pérdida de su sabor
original en por lo menos 398 variedades comerciales.
Un importante estudio desarrollado
por un equipo internacional de investigadores del Instituto de Biología
Molecular y Celular de Plantas, centro mixto del Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politécnica de Valéncia, y publicado en la revista Sciencie, aborda el
asunto.
Antonio Granell, colaborador e
investigador de este equipo, ha señalado que el sabor del tomate comercial se
ha desmejorado y que lo han comprobado realizando estudios químicos y genéticos
de las variedades que más alterado tienen el sabor. Granell señala que el
sabor de cualquier alimento es la conjugación de las interacciones entre el
gusto y el olfato.
En el tomate los azúcares y los
cítricos activan los receptores del sentido del gusto, al tiempo que un
conjunto variado de compuestos volátiles activan los receptores olfativos.
Juntos, estos dos factores activan el sabor que puede tener el tomate.
El grupo investigador
logró identificar en el genoma del tomate 19 moléculas que han sido modificadas
en gran parte por los efectos de manipulación, pero además de las mejoras
registradas. Se piensa que retomando estas moléculas de nuevo es posible
recuperar el sabor del tomate, de manera que esos tomates con poco sabor
cítrico y sabores poco gustosos comercializados en la actualidad, podrían
volver a ser los mismos de antes.
Por mucho tiempo se ha
discutido sobre los intereses de los productores y los mismos siempre han sido:
mayor producción pero a costa de perder el auténtico sabor del tomate.
Afortunadamente, la ingeniería genética permite corregir los errores que se
puedan haber cometido en el genoma gracias a técnicas como la hibridación,
permitiendo así recuperar el sabor original de frutos como el tomate pero sin
alterar las modificaciones hechas con otros propósitos.
https://www.flipsnack.com/CynSanchez/ing-genetica.html
- Flipsnack
https://www.flipsnack.com/CynSanchez/ing-genetica.html
Conclusión final
La ingeniería genética es una técnica de innovación
biotecnológica utilizada en ciertas partes del mundo, esto se debe a que en
ciertos lugares aun no es aprobada ó más que nada bien vista.
Como ya sabemos la ingeniería genética ocupa la modificación
genética, valga la redundancia. Tomando algunas
partes de los genes que se desea que exprese en otro ambiente ó animal.
Esta técnica también se enfoca en el mejoramiento de alimentos, medicamentos
nuevos para ciertas enfermedades, mejoramiento de procesos, degradación de
agentes contaminantes, entre otros.
Esta área está enfocada en la parte médica y la industria
alimentaria, es donde tiene un mayor avance y mayor campo de trabajo.
