APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
La ingeniería genética es una técnica biológica frecuente y constituye una herramienta básica para la utilización de algunos organismos con diversos fines (biotecnología moderna).
Sus aplicaciones son variadas:
En investigación biológica
La ingeniería genética puede utilizarse tanto en los animales y plantas, como al ser humano. También resulta útil en la lucha contra algunos problemas medioambientales. Cada día, su importancia es mayor.
En 2008 y gracias a las pruebas genéticas, más que conformar una sola especie, como se creía, es probable que haya por lo menos seis especies de jirafas. Las jirafas se adhieren a las de su propio tipo –una señal de especiación quizá porque identifican el patrón de su pelo (que también tiene funciones de camuflaje).
En investigación policial y medicina forense
En la serie de TV CSI utilizan (en la ficción) técnicas de ingeniería genética para identificar a los asesinos
En pruebas de paternidad
Algunas empresas utilizan la ingeniería genética para hacer tests de paternidad
En estudios históricos, arqueológicos y paleoantropológicos
A 10 años de su hallazgo en el Volcán del Lullaiyaco (Los Andes) la arqueología, los avances de la ciencia y un estudio de ADN revelan cómo y porqué fueron sacrificados los “niños momia”.
Los estudios del ADN mitocondrial han permitido conocer
como fueron las migraciones de nuestra especie (Homo sapiens) hace miles de años
Aplicaciones de la IG en agricultura, ganadería y acuicultura (piscicultura)También han llegado los avances de la ingeniería genética a la agricultura, ganadería y piscicultura. Su finalidad es obtener una mejora en la producción de alimentos humanos.
Se desarrolla en dos direcciones: la clonación y la obtención de organismos transgénicos.
Plantas
La introducción del trasgen en las plantas se realiza directamente (microinyección) o utilizando el vector natural Agrobacterium tumefaciens (bacteria del suelo).
Creación de una planta transgénica utilizando la bacteria Agrobacterium tumefaciens.
Existen plantas transgénicas de maiz y soja, que contienen genes resistentes a las sequías, las heladas, ciertas enfermedades... y plantas con frutos de mayor tamaño, como tomates y pepinos.
Se han conseguido plantas:
Resistentes a herbicidas, plagas, enfermedades, estrés ambiental (sequías, heladas, suelos salinos). La inclusión de un transgen de un pez ártico, en las fresas les protege frente a las heladas, pero puede desencadenar reacciones alérgicas personas con alergia la pescado.
Con mejoras en las propiedades nutritivas (incluyen vitaminas, aminoácidos esenciales) y organolépticas (retraso de la maduración, cambios de color).
Tomates transgénicos
Maiz transgénico
ver animación del proceso de ingeniería genética vegetal
ver animación cómo se consigue un tomate transgénico
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 (tanto en animales terrestres como acuáticos).
Sin embargo, la producción de animales transgénicos es mucho más compleja. Precisa de sofisticadas técnicas de reproducción asistida, ya que el trasgen debe incorporarse a un óvulo-cigoto para que, tras su implantación en el útero de la hembra, se desarrolle el organismo completo. La introducción del trasgen se realiza directamente (microinyección) o utilizando un vector vírico.
Sólo una pequeña parte de los embriones incorporan el transgén en el lugar adecuado, la mayoría no incorporan el transgén, o lo hacen en un lugar inadecuado, de forma que los embriones no son viables o son deformes.
Esquema de producción de vacas transgénicas para la producción
de hormona de crecimiento humano en leche vacuna
Cerdos transgénicos clonados que producen omega-3, ácidos grasos insaturados beneficiosos para la salud que se encuentran en la carne de algunos peces, según un estudio publicado en la revista Nature Biotechnology.
Si se revelan adecuados para su consumo, estos cerdos podrán complementar como fuente de las grasas omega-3 a pescados como el salmón o el atún.
Actualmente existen las denominadas "granjas farmaceúticas" donde se crían animales transgénicos (conejos, ratones, ovejas, vacas...), portadores de genes humanos, que producen diversos fármacos para el tratamiento de enfermedades como la fibrosis quística, la hemofilia o el enanismo. Últimamente se han logrado vacas transgénicas que producen leche con insulina.
Con la manipulación genética también es posible el diseño de peces resistentes a enfermedades y a condiciones ambientales adversas o a conseguir ejemplares mayores en menor tiempo. En este sentido ya se han obtenido carpas y salmones transgénicos que portan múltiples copias del gen de la hormona de crecimiento de la trucha. De este modo se obtienen animales que ganan tamaño mucho más rápido.
Cuatro especimenes de salmón de la misma edad. Los tres superiores son transgénicos para la hormona de crecimiento, el cuarto es un salmón silvestre.
Andi, el primer mono transgénico cuyas células llevan en los núcleos un gen insertado de una especie de medusa que codifica la proteína GPF.
ver animación de la creación de un mono transgénicover animación animales transgénicos
Futura producción de órganos para trasplantes
Se utiliza normalmente el cerdo y se intenta evitar el rechazo inmunológico, mediante la incorporación de las proteínas humanas.
Debido al tamaño de sus órganos, el cerdo se podría convertir en el principal donante transgénico. Principalmente de hígado, riñón y corazón. Gracias a la implantación de genes humanos, animales como el cerdo se convierten en posibles donantes de órganos ya que llevan en su ADN el antígeno regulatorio del complemento humano, es decir, que evita que se produzca el rechazo hiperagudo típico en trasplantes entre especies distintas.
No obstante, existe una cierta preocupación por la posibilidad de que algunos patógenos animales puedan traspasar la barrera interespecífica y pasen del cerdo al hombre.
En general, la producción de animales transgénicos busca:Incremento en la calidad y cantidad de productos de granja:
Producción de leche, lana, carne. (Aún no se han autorizado para consumo humano).
Producción de sedas diferentes, incluso con las proteínas de la tela de araña.Producción de moléculas biológicas útiles:
Insulina en leche de vaca.
Ácidos omega 3 en el cerdo.Investigación:
Incorporación de genes humanos productores de determinadas enfermedades. Ratones con diversos tipos de cánceres, Alzheimer...).
Ensayos de vacunas para humanos.
Investigación básica sobre el funcionamento de determinados genes.Futura producción de órganos
Aplicaciones de la IG en la sanidad
Prevención de enfermedades genéticas (Terapia génica)
Otra de las aplicaciones de la ingeniería genética, con grandes expectativas en el futuro, es la utilización de la terapia génica.
Esta técnica consiste en la introducción de genes sanos en células dañadas del cigoto en el caso que se detectase un gen defectuoso (enfermedades genéticas), lo que haría posible la curación de muchas enfermedades hoy incurables.
Terapia génica: Técnica terapéutica mediante la cual se inserta un gen funcional ("sano") en las células de un paciente humano para corregir un defecto genético o para dotar a las células de una nueva función.
Para que pueda aplicarse la terapia génica deben cumplirse varias condiciones:- Que la enfermedad esté causada por una anomalía génica
- Que se haya localizado el gen defectuoso
- Que se pueda clonar el gen "normal" no defectuoso
- Que a introducción de este gen sea técnicamente posible
- Que el gen se exprese correctamente y no haya reacciones adversas.
Las implicaciones de esta posibilidad son enormes ya que se amplian las expectativas sobre el tratamiento de las enfermedades genéticas (terapia génica) y abren una puerta de esperanza a muchas personas
La terapia génica puede realizarse de dos maneras:Terapia somática (en niños o adultos): Se realiza fundamentalmente de dos formas, bien (ex-vivo) actuando sobre algunas células extraídas del paciente, que después de manipuladas genéticamente se reimplantan, o directamente (in vivo) inyectando el vector directamente en el organismo en las células de la zona afectada.
Terapia somática
La terapia génica se ha empleado en humanos, para el tratamiento de la Inmunodeficiencia severa combinada ("niños burbuja").
La terapia génica se ha empleado, en humanos, para el tratamiento de la Inmunodeficiencia severa combinada (niños burbuja) y para otras enfermedades como la leucemia.
Terapia génica en línea germinal (en embriones): Los genes se introducen en las células germinales, de forma que el embrión que se desarrolla tiene todas sus células modificadas, así como sus descendientes.
Sólo se ha hecho con animales de laboratorio. Su utilización en humanos plantea problemas éticos.
Embrión humano en estado de blástula
No obstante, la ingeniería genética también crea recelos y temores. Por ello resulta imprescindible llegar a un compromiso entre los avances científicos y los riesgos que suponen las nuevas tecnologías.
En esta cuestión deben implicarse el conjunto de la sociedad: científicos, filósofos, instituciones sociales, religiosas, asociaciones de consumidores, comités de bioética...
En la actualidad hay muy poca legislación sobre estos temas. Además, los descubrimientos y las técnicas avanzan tan rápidamente que resulta difícil anticiparse a sus cosecuencias éticas y sociales.
Animaciones
ver animación animales transgénicos
ver animación de la creación de un mono transgénico
ver animación obtención de insulina mediante técnicas de adn recombinante
ver animación del proceso de ingeniería genética vegetal
ver animación cómo se consigue un tomate transgénico
ver animación alimentos transgénicos
ver animación de etiquetado de productos transgénicos
ver animación beneficios de los transgénicos
ver animación riesgos transgénicos
Enlaces interesantes
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