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Qué es la Biotecnología • Capítulo 1: Biotecnología o Sección 1 Biotecnología Tradicional y Moderna o Sección 2: Definición y alcance de la Biotecnología o Sección 3. Importancia y Beneficios o Sección 4. Peligros y Controversias • Capítulo 2: Aplicaciones de la Biotecnología o Sección 1: Generalidades o Seccion 2: Aplicaciones en agricultura y alimentación o Sección 3: Microorganismos Industriales o Sección 4: Aplicaciones en el Medio Ambiente o Sección 5: Aplicaciones en salud • Capítulo 3: Futuro de la Biotecnología o Sección 1. Genoma Humano o Sección 2. Clonación o Sección 3. Revolución biotecnológica


Capítulo 1: Biotecnología Sección 1 Biotecnología Tradicional y Moderna .

La biotecnología es el uso industrial de los procesos biológicos. Consiste en utilizar procesos biológicos para fabricar productos útiles. Por ejemplo el pan se produce utilizando levaduras. Como las levaduras son organismos vivos, podemos decir que la fabricación el pan es un proceso biológico.

Un

proceso bilógico es un procedimiento o método en el que interviene una reacción que se lleva a cabo normalmente por una célula u organismo vivo.

E

. ntendemos como biotecnología el uso de organismos vivos, ya sean plantas, animales o microorganismos con fines industriales. Así pues, procesos tan dispares como la producción del pan, la producción de antibióticos, la recuperación del cobre marginal en las minas llevada a cabo por microorganismos, o el tratamiento de las aguas residuales, son biotecnología, ya que todos ellos utilizan organismos vivos.

Aunque

parezca una tecnología reciente se viene utilizando desde hace miles de años. Nuestros antepasados encontraron nuevos caminos de cultivar y producir alimentos. Por medio del ensayo y error fueron capaces de desarrollar diferentes cultivos o cosechas, aprendieron como alimentar y domesticar un amplio rango de animales y encontraron caminos de procesar los alimentos crudos para hacer pan, cerveza, vino, etc. Aunque sin saberlo, fueron los primeros en utilizar la biotecnología. Por ejemplo la producción de quesos con el cuajo, renina o quimosina.


Algunos hitos de la Biotecnología del pasado: .

6.000 a.C. Los Sumerios y Babilonios utilizan la fermentación para la producción de cerveza

..

4.000 a.C. Los Egipcios utilizan el CO

2

de

levaduras para la producción de pan .

2.000 a.C. Los Egipcios y Sumerios inician la fabricación de quesos

500 a.C Los paises mediterráneos introducen los escabechados y encurtidos

.

300 a.C. Los griegos introducen el injerto


Relieve de una tumba egipcia del 2.400 a.C que recoge las practicas de fermentación de aquella época: fabricación del pan y fermentación de la cerveza en jarras.

E

. n plantas se descubrió la polinización cruzada o hibridación de dos variedades distintas abriendo múltiples posibilidades a la obtención de nuevas variedades con mayores rendimientos o mejores características nutritivas. La mejora de plantas se llevo a cabo de forma empírica durante siglos hasta que Mendel trabajando con el guisante en 1860 formulara la teoría genética .

Y

. todo ello jugando a la ruleta del cruce sexual. Un complicado juego donde la mezcla de patrimonios genéticos puede dar lugar a alguna combinación positiva frente a miles de negativas. Cada variedad de planta tiene unos 50.000 genes. Y es un golpe de suerte si en un cruce entre dos variedades se consigue otra variedad con todos los genes o rasgos buscados y ninguno de los indeseables. Suele necesitarse realizar muchos cruces y durante muchos años.

L

.. a historia de la ganadería es similar. Los cruces de ejemplares seleccionados permitieron ir mejorando la producción de leche, la cantidad de carne producida o la puesta de huevos.

La historia de los alimentos fermentados es parecida. Durante siglos la selección de los pies de cuba permitió realizar la selección genética de las levaduras para los vinos y las cervezas. Pero sin ninguna directriz.


L

. a mayoría de los alimentos que consumimos actualmente se siguen produciendo por estos procesos llamados de ‘Biotecnología tradicional’.

Hoy, por el contrario, se puede identificar el gen individual que gobierna un rasgo o característica deseada, extraerlo, copiarlo e insertar la copia en otro organismo. Ese organismo y su descendencia tendrá el rasgo deseado y en un tiempo mucho más corto.

Este proceso es conocido como modificación genética. También es llamado ‘Moderna Biotecnología’ o ‘Nueva Biotecnología’ y es uno de los mayores logros y desarrollos de la ciencia actual. Algunos piensan que los beneficios serán inmensos, pero otros no están tan seguros e incluso le encuentran muchos peligros y objeciones. Lo que no hay duda es que va a cambiar nuestra sociedad, en la producción de alimentos, en los medicamentos, en la medicina y en una gran variedad de otras aplicaciones.

La

Biotecnología Moderna ofrece nuevas soluciones a viejos problemas. En la siguiente sección vamos a ver algunos de ellos.


Capítulo 1: Biotecnología Sección 2: Definición y alcance de la Biotecnología Biotecnología, pués, es el conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o sustancias provenientes de estos organismos para elaborar o modificar un producto, mejorar plantas o animales, o para desarrollar microorganismos para usos específicos.

Las principales áreas en las que ha incursionado la Biotecnología han sido la ingeniería genética en plantas y animales; el desarrollo de vacunas; el uso de la técnica de DNA recombinante para diagnosis de enfermedades; la producción de bioinsecticidas y biodetergentes; la producción de anticuerpos monoclonales; la fijación biológica de nitrógeno; el control de contaminación ambiental y tratamiento de aguas residuales; el desarrollo de técnicas aplicadas a las industrias alimenticia, farmacéutica, química, etc.; la transferencia de embriones; el cultivo de tejidos vivos y otras más.

El

inicio de la manipulación del material genético de los seres vivos y la aparición de la ingeniería genética molecular han permitido, a partir de 1970, el análisis detallado, bioquímico y molecular de los cromosomas, lo que ha dado lugar a una verdadera Revolución Biotecnológica que nos permite la manipulación de los seres vivos mediante la ingeniería genética; diseñar estrategias racionales para el tratamiento y prevención de enfermedades; obtención de células especializadas en la fabricación de productos de interés comercial y médico; mejoramiento de especies silvícolas y agrícolas; recuperación y conservación de ecosistemas.

La llamada "Ingeniería Genética", o Tecnología del ADN recombinante nos transforma de meros


espectadores pasivos o manipuladores empíricos de la vida en verdaderos ingenieros biológicos.

A partir de ahora es posible desprogramar y reprogramar al menos ciertas partes de la información genética de toda clase de seres vivos, desde bacterias hasta plantas y animales superiores, incluyendo los humanos. .

Podemos

mezclar material genético de especies muy alejadas en la escala filogenética, superando las barreras evolutivas que han tardado miles de millones de años en erigirse. .

La

Ingeniería Genética, junto con otras metodologías biológicas, está no sólo ampliando y profundizando nuestro caudal de conocimientos de los procesos de la vida, sino que en su faceta aplicada y tecnológica nos está suministrando una plétora de nuevos productos y servicios: desde bacterias productoras de agentes terapéuticos hasta alimentos transgénicos, plantas que sintetizan anticuerpos, animales de granja transformados en factorías vivas de medicamentos, sofisticados métodos de diagnóstico genético o de identificación de la identidad biológica de las personas, e incluso incipientes terapias genéticas.

E

. l impacto de todo ello sobre diversos ámbitos de nuestra vida no puede ser evaluado todavía, pero es indudable que no va a ser trivial en absoluto, ya que al igual que ha ocurrido con otras tecnologías, tenderá a modificar, no sin conflictos, visiones tradicionales que los humanos de diversas culturas y extracciones sociales tenemos sobre diversos temas.


Tarde o temprano habremos de decidir no sólo lo que queremos hacer con la Biosfera, sino que quizá debamos tomar opciones respecto a la posibilidad de dirigir nuestra propia evolución.

La Biotecnología posee la capacidad de cambiar a la comunidad industrial debido a su potencial para producir cantidades prácticamente ilimitadas de: . .

Sustancias de las que nunca se había dispuesto antes ;

Cantidades

industriales de productos que se obtienen normalmente en cantidades pequeñas ;

.

Productos

con coste de producción mucho menor que el de los fabricados por medios convencionales ;

Productos que ofrecen mayor seguridad que los hasta ahora disponibles ;


Productos

obtenidos a partir de nuevas materias primas mĂĄs abundantes y baratas que las utilizadas anteriormente.

Plantas y animales manipulados genĂŠticamente en beneficio del hombre.


Capítulo 1: Biotecnología Sección 3. Importancia y Beneficios .

La

importancia y los beneficios de la Biotecnología son considerables a muchos niveles, tanto a nivel científico como económico.

La Biotecnología ha conseguido modificar los seres vivos para conseguir beneficios desde los microorganismos hasta los macroorganismos. Las bacterias han sido modificadas para convertirlas en fábricas de sustancias de interés, como medicamentos, productos industriales, reactivos diagnósticos, aditivos, etc. Las modificaciones han ido escalando los peldaños de los seres vivos hasta llegar al ser humano. Las micromanipulaciones también se introdujeron en los procesos reproductivos. Primero fue la inseminación artificial, luego nacieron los primeros niños probeta, las primeras ovejas clónicas, etc.

L

. os beneficios o el habitual "¿para qué sirve?" que acompaña a casi todo avance científico o a las nuevas técnicas tiene una larguísima respuesta cuando se trata de la Biotecnología, de los genes y genomas. La revolución de la Biotecnología ha llegado a la salud humana y animal en forma de nuevas terapias, nuevas prácticas preventivas, nuevos diagnósticos, nuevos medicamentos y nuevas estrategias de trasplantes de órganos; los nuevos alimentos se asoman al mercado; el medio ambiente se convierte en una esfera de actuación urgente; la agricultura y la ganadería desborda sus horizontes tradicionales con el control de los genes y la industria se prepara para introducir estos conocimientos y técnicas avanzadas en sus procesos.

Incluso a nivel económico la importancia y los beneficios de la Biotecnología son considerables. Según los datos expuestos en el Informe ASEBIO 2002, cuarto que se publica


en España referido al sector, la biotecnología factura en España cerca de 4.900 millones de euros, comprende a más de 300 empresas, que dan empleo a 24.200 personas.

La

biotecnología es reconocida por los expertos como un subsector de la nueva economía con capacidad para actuar como vector de crecimiento económico y social para aquellos que fomenten su desarrollo. Incluso, el uso de la biotecnología en sectores tradicionales está permitiendo procesos de innovación allí donde las tecnologías tradicionales no son capaces de afrontar el reto de la innovación. Es más, la biotecnología se confirma como una importante área de actividad empresarial en la que se pueden crear empresas competitivas de base tecnológica y empleo cualificado. .

La

importancia y los beneficios para la agricultura también han sido considerables.

Una

de las primeras aplicaciones concretas que han salido de los laboratorios de biotecnología e ingeniería genética han sido semillas especiales que den variedades útiles que no resulten afectadas por herbicidas específicos, de manera que éstos se pueden utilizar en el campo de cultivo para exterminar plantas indeseadas sin afectar a la cosechas. Y esto sirve para consumo humano o animal, pero también para usos industriales. Muchas otras estrategias van estando a punto o están pendientes de proyectos de investigación que las conviertan en realidad.

Tomates resistentes a la putrefacción que pueden almacenarse durante mucho más tiempo que los normales, cosechas inmunes a determinados productos herbicidas o capaces de defenderse contra plagas, plantas capaces de resistir condiciones de sequía extrema, o mucho más eficaces en producción que las normales, gracias a que tienen incorporados en sus genomas genes de otras especies que les


confieren esas propiedades especiales se están asomando al mercado. En cartera están también animales especiales que aguantan, por ejemplo, temperaturas anómalas de su medio ambiente natural y que facilitan su explotación. Las aplicaciones de la biotecnología agrícola son ya importantes, numerosas y sin duda aumentarán.

Durante

siglos la humanidad ha introducido mejoras en las plantas que cultiva a través de la selección y mejora de vegetales y la hibridación. La biotecnología vegetal es una extensión de esta tradición de modificar las plantas, con una diferencia muy importante: la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada. Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que incluía el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Con su mayor precisión, esta técnica permite que los mejoradores puedan desarrollar variedades con caracteres específicos deseables y sin incorporar aquellos que no lo son.

El actual crecimiento de la población ya está sobreexplotando los recursos de la Tierra. Una de las pocas cosas que se puede vaticinar con certeza es que, en el futuro, la población del mundo casi se va a duplicar para llegar a cerca de los 10 mil millones de habitantes en el año 2030. Aunque el ritmo de crecimiento demográfico está disminuyendo progresivamente, el incremento del número absoluto de personas que hay que alimentar puede ser tal que podría alcanzarse pronto la capacidad de carga de las tierras agrícolas con la tecnología actual. Con una orientación apropiada, las nuevas tecnologías, como las biotecnologías, ofrecen una manera responsable de aumentar la productividad agropecuaria ahora y en el futuro. La humanidad debe responder a las crecientes presiones que se ejercen sobre los recursos naturales de la tierra para poder alimentar a una población en continua expansión.

L

. os expertos aseguran que las innovaciones de la biotecnología van a triplicar el rendimiento de las cosechas sin requerir tierras de cultivo adicionales, salvando así los bosques


naturales y el hábitat de los animales. Otras innovaciones pueden reducir o eliminar la dependencia en agroquímicos que pueden contribuir a la degradación del medio ambiente.

También la biotecnología ofrece una posible solución a muchos problemas que afectan a la producción agropecuaria de los países en desarrollo. Por ejemplo, las soluciones derivadas de la biotecnología para las condiciones adversas bióticas y abióticas que se incorporen al genotipo de las plantas pueden reducir la utilización de productos agroquímicos y de agua, y promover así un rendimiento más sostenible.

L

. os gobiernos, respetando los aspectos éticos, deberían reconocer las posibilidades de la biotecnología para incrementar el suministro de alimentos, aliviar el hambre, desarrollar el país y preservar el medio ambiente.

Muchos expertos están de acuerdo en que el mundo no se puede permitir el lujo de esperar más tiempo antes de empezar a actuar. Si actuamos ahora desarrollando la tecnología y la infraestructura imprescindible para cubrir las necesidades futuras de la humanidad, podremos alimentar al mundo durante los siglos que vienen y mejorar la calidad de vida de la población de todo el mundo.

El medio ambiente es otra de las áreas en las que la Biotecnologías ha conseguido conseguirá logros y beneficios importantes.

y

Los vertidos de hidrocarburos en el mar, la intensa contaminación de los campos y las aguas con pesticidas y fertilizantes químicos o los residuos industriales que no se degradan son serios problemas medioambientales de difícil, cuando no imposible por ahora, reparación. A estos problemas cotidianos se añaden los


accidentes como los naufragios y fracturas de petroleros o los escapes de productos tóxicos. La Biotecnología ofrece una estrategia de solución, o biorremediación como se denomina.

E

. l petróleo es un problema difícil porque es un compuesto complejo, pero se ha logrado ya hacer bacterias capaces de degradar algunos de sus componentes en la perspectiva futura de llegar a conseguir cepas creadas por ingeniería genética que liberadas, por ejemplo en una marea negra, limpien el agua contaminada.

L

. a biorremediación está al alcance de los laboratorios de Biotecnología. Un caso concreto de biorremediación: un grupo español del Centro Nacional de Biotecnología, con el punto de mira puesto en el Parque Nacional de Doñana y la grave contaminación sufrida por el vertido de residuos procedentes de la minería almacenados en la presa de Aznalcóllar, ha hecho una bacteria que secuestra el cadmio y otros metales pesados de manera que las plantas pueden crecer aunque éstos permanezcan en el suelo.

También

se preparan en laboratorio, microorganismos transgénicos (y plantas) que volatizan el mercurio. El logro es diseñar y crear en laboratorio microorganismos (y plantas) capaces de hacer frente a esos compuestos indeseados en la naturaleza mediante la degradación o inmovilización de los mismos. Por ejemplo, se pueden crear unas bacterias con genes añadidos que inmovilicen metales pesados de manera que no sean tóxicos o hacer otras que degraden contaminantes recalcitrantes creados en la industria y que en el medio ambiente no se eliminan por si solos.

La

biotecnología puede contribuir a la conservación, caracterización y utilización de la biodiversidad, aumentando así su utilidad. Algunas técnicas, como el cultivo in vitro, son muy útiles para el mantenimiento de las colecciones de germoplasma ex situ de especies vegetales de propagación asexual y especies


difíciles de mantener en forma de semillas o en bancos de germoplasma de campo. También son importantes las técnicas correspondientes para la conservación de la biodiversidad animal, por medio de la crioconservación de semen y embriones, junto con el trasplante de embriones y la inseminación artificial. Al mismo tiempo, la biotecnología aumenta la posibilidad de conservar y utilizar de manera sostenible la diversidad. En el caso de las razas fortalecen las estrategias de conservación tradicionales.

Muchas

personas están comenzando a entender y valorar más profundamente los lazos existentes entre el bienestar humano, la estabilidad social y los procesos naturales de la tierra que sustentan la vida. Nos damos cuenta de que la capacidad de la tierra de continuar ofreciendo aire y agua puro, suelos productivos y una rica diversidad de vida vegetal y animal es fundamental para asegurar nuestra calidad de vida y la de nuestros descendientes. No existen dudas que

.

la Biotecnología puede ayudar a ello

U

. no de los primeros logros y beneficios de la Biotecnología ha sido en el campo de las ciencias de la salud y concretamente en el área de la Biotecnología Farmacéutica. Ya en 1982, salió al mercado en Estados Unidos el primer medicamento producido por manipulación genética , la insulina. Desde entonces cientos de compuestos han sido producidos gracias a los avances de la Biotecnología.

L

. a Biotecnología Farmacéutica no sólo ha permitido avances y logros en la producción de nuevos productos mediante la ingeniería genética, como la insulina, sino también en el diseño de medicamentos. El diseño de fármacos es, en la actualidad, un costosísimo proceso en el que se invierten, de media, unos catorce años. Una de las fases más complejas es, precisamente, la inicial, aquella que lleva al descubrimiento de un principio activo potencialmente de interés para el tratamiento de una enfermedad. Esta fase, que suele durar de tres a cuatro años, requiere sofisticadísimas tecnologías cuyo fin último es identificar una molécula que, convenientemente optimizada, pueda ser la base de un nuevo fármaco. La investigación en genómica ha conseguido, gracias a la identificación de genes, sus alteraciones, sus marcadores y mapas genéticos,


reducir el tiempo necesario para el descubrimiento de un principio activo y el desarrollo del fármaco correspondiente como mínimo a la mitad.

G

. racias a la biotecnología, estamos próximos a encontrar una vacuna contra el SIDA. En los próximos diez o veinte años, la biotecnología nos permitirá erradicar los principales 'asesinos' en la sociedad: el cáncer, las enfermedades coronarias, la diabetes. La biotecnología puede ser también un arma muy potente contra enfermedades degenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. La gente no sólo puede aspirar a vivir más tiempo, sino también a vivir de un modo más satisfactorio.

L

. a Biotecnología ha conseguido "romper una nueva barrera" de la investigación al obtener el primer mono genéticamente modificado, lo que permitirá crear nuevos modelos para combatir enfermedades como el cáncer o el SIDA. "ANDi", que se llama así por un juego de palabras con la iniciales en inglés del ADN (ácido desoxirribonucleico), es un pequeño mono que nació el 2 de octubre del año 2000 y se ha convertido en el primer animal genéticamente modificado en la familia de los primates, a la que también pertenecen el ser humano. La noticia ha sido recibida como un gran avance de la ciencia, pero también se espera que provoque numerosas críticas, por lo que supone de cercanía a la posibilidad de modificar genéticamente un ser humano.

Aunque el de "ANDi" es simplemente un gen "marcador", otros animales que podrían modificarse genéticamente en el futuro llevarán genes asociados con enfermedades específicas, con el fin de permitir la experimentación sobre esas dolencias. El cáncer, la fibrosis cística, la enfermedad de Alzheimer, los defectos de nacimiento, las enfermedades coronarias o el SIDA, entre otros problemas, son algunas de las dolencias que los científicos esperan poder investigar con este tipo de animales. Hasta el momento, solamente se habían logrado modificaciones genéticas en roedores o animales destinados a mejorar la raza en la ganadería, pero "ANDi" es el primer primate no humano con una diferencia introducida en su carga genética.


.

Las Biotecnología y las micromanipulaciones también se han introducido en los procesos reproductivos. Ahora incluso es posible la elección de embriones que terminarán su desarrollo dando lugar a un niño genéticamente sano, sin malformaciones. Se termina, en estos casos, la incertidumbre de las parejas temerosas de dar a luz a un bebé afectado por enfermedades como el síndrome de Down, la anemia mediterránea, etcétera. Ello ha sido posible gracias a las técnicas de diagnóstico preimplantacional en la reproducción artificial.


Capítulo 1: Biotecnología Sección 4. Peligros y Controversias .

Existen muchas incógnitas acerca del impacto de la Biotecnología y de la manipulación genética sobre el mundo en el que vivimos, lo cual genera riesgos, peligros y alarma social

D

. ada la enorme complejidad del código genético, incluso en organismos muy simples, como las bacterias, nadie puede predecir, por ahora, las consecuencias de la introducción de nuevos genes en cualquier organismo y menos en los organismos superiores, como es el hombre. El gen transferido puede actuar de forma distinta cuando funciona dentro de su nuevo huésped y la nueva combinación de los genes del huésped y de los genes transferidos puede tener efectos impredecibles, y por tanto, no hay forma de conocer a largo plazo las consecuencias globales de la manipulación genética.

¿E

. s posible realmente manipular el genoma de los seres vivos de forma controlada y segura? ¿Es posible seleccionar embriones, crear órganos, modificar alimentos y curar enfermedades mediante la ingeniería genética sin riesgos? ¿Podemos modificar nuestro genoma y dominar la vida humana sin peligros?

Es decir, los riesgos potenciales son enormes. Las estructuras genéticas existentes han evolucionado a través de millones de años formando un ecosistema infinitamente complejo e interconectado. Ahora los biotecnólogos o ingenieros genéticos están alterando este equilibrio con cambios que posiblemente no ocurrirían de manera natural. Últimamente, esto se está haciendo de una forma tan


extremadamente rápida que no existe tiempo suficiente para analizar las posibles consecuencias.

L

. a Ingeniería Genética ha roto los límites naturales, permitiendo el intercambio de genes entre especies totalmente diferentes, a pesar de que se desconocen los riesgos de estos experimentos para la salud humana y para el medio ambiente. Las transferencias innaturales de genes de unas especies a otras, al menos, plantean riesgos potenciales.

Por otro lado están los fallos técnicos, que son mucho más graves cuando se trata de la clonación reproductiva humana. La clonación animal es ineficaz y es probable lo siga siéndolo en un futuro próximo. La mayoría de los procedimientos de clonación producen fallos en el desarrollo que se manifiestan durante la gestación o el nacimiento. Esta práctica es extremadamente peligrosa por el escaso éxito que se consigue en animales, no superior a un 3% de todos los intentos. Anormalidades, abortos espontáneos y todo tipo de defectos se cuentan entre los fallos documentados en la clonación animal.

L

. a biotecnología de la reproducción humana está tan avanzada que permite transferir material hereditario de otros individuos, incluso de un antropoide, a un embrión humano, buscando obtener un híbrido tras la reimplantación del embrión en una madre alquilada. Nos encontramos a las puertas de una situación bastante parecida a la que Aldous Huxley describió en 'Un Mundo Feliz', cuando presentaba un futuro donde la reproducción humana no estaría en manos de los padres, sino del Estado y de la Ciencia. Estas posibilidades entrañan sin duda riesgos y peligros.

Las

enormes posibilidades que abre la información contenida en los genes y la manipulación de los mismos levantan incertidumbres, hacen surgir posturas contrapuestas y señalan riesgos a los que la sociedad tiene que hacer frente. Una revolución


tecnológica como la iniciada por la biotecnología y la genética avanzada no puede sino levantar polémicas sociales, políticas, económicas y científicas. Además está la gran cuestión acerca de si es correcto, si es bueno o es malo enmendar la plana a la naturaleza, corregirla y utilizarla de un modo tan intenso. Por ello, en el tema de la bioética debería opinar todo el mundo, no sólo científicos, políticos, filósofos o juristas.

Entre

las principales polémicas suscitadas están, entre otros, la inocuidad del consumo de alimentos transgénicos, la bioseguridad de los Organismos Modificados Genéticamente (OMG) y los riesgos de la clonación humana reproductiva.

L

. as principales críticas a la utilización de los alimentos transgénicos y al cultivo de los OMG son los posibles peligros para la salud humana, el daño al medio ambiente y sobre la condición no natural de la tecnología usada que permite hacer combinaciones no naturales de genes. Esta problemática será abordada en la unidad 7 de "Alimentos Transgénicos" de este curso.

L

. os posibles peligros para el medio ambiente de los nuevos productos de la biotecnología, sobre todo en los que intervienen los OMG, han despertado preocupación. La fuga de genes de los OMG, por ejemplo de las plantas trasgénicas resistentes, puede promover la proliferación de las malas hierbas de especies silvestres compatibles sexualmente. La introducción en las plantas de genes novedosos para la resistencia a los herbicidas puede aumentar la presencia de malas hierbas resistentes a determinados productos agroquímicos. Otra preocupación en relación con los OMG es la posible producción inadvertida de toxinas y alergenos.

Otro grupo de OMG son aquellos diseñados para remediar la contaminación ambiental. Estas construcciones de laboratorio concebidas para la biorremediación no han salido aún a campo abierto excepto en experimentos muy


controlados, pero han abierto una vía de posible solución a muchos problemas medioambientales. ¿Acaso pueden crear otros nuevos? Podría darse el caso de que un microorganismo con genes añadidos artificialmente colonice un ecosistema en detrimento de las especies salvajes, y las desplace, debilite o elimine.

L

. os científicos no pueden descartar completamente esta posibilidad. Pero si pueden poner medios para evitar o minimizar el riesgo. Por ejemplo, al diseñar un nuevo organismo, se le pueden introducir, junto a los genes que confieren la propiedad descontaminante deseada, genes que provoquen su suicidio una vez cumplida la misión. De esta manera sería fácil destruir esas nuevas cepas y evitar su propagación incontrolada.

E

. stos riesgos y peligros han hecho nacer la Bioseguridad. La bioseguridad se define como el conjunto de políticas y procedimientos que se adoptan con el fin de garantizar la seguridad en las aplicaciones de la biotecnología. Todo organismo, producto de la ingeniería genética, debe ser exhaustivamente analizado para evitar cualquier toxicidad antes de ser liberado en el medio ambiente. Se considera esencial que todo país que tenga un programa de biotecnología posea un sistema nacional de bioseguridad con el fin de regular la producción y liberación de organismos genéticamente modificados.

L

. a obtención y liberación de organismos genéticamente modificados (transgénicos) ha originado inquietudes acerca de los posibles riesgos para la salud pública y para el ambiente. Por consiguiente, garantizar el cumplimiento de las regulaciones en bioseguridad es fundamental con el fin de estimular la aceptación pública y el consiguiente desarrollo de la biotecnología moderna.

Otra de las controversias suscitadas ha surgido por la utilización de embriones humanos con fines terapéuticos o para la elección de los genéticamente sanos y sin malformaciones.


"Creemos que los intentos de clonar seres humanos en un momento en el que varias cuestiones científicas sobre la clonación reproductiva no se han resuelto, son peligrosos e irresponsables". Ian Wilmut, el científico responsable de la clonación de la oveja Dolly, firma esta declaración. La frase se incluye en un artículo, publicado en "Science", cuya intención se resume en el título: "No clonen humanos!". En su artículo, Wilmut y Jaenisch exponen con detalle los problemas técnicos que pueden surgir y los múltiples riesgos que presenta la clonación. Para clonar a la oveja Dolly se requirieron 200 intentos con todo tipo de fallos, malformaciones, anormalidades, etc. En los tres años siguientes, se ha realizado la misma operación con otros animales (como ratones, cabras, cerdos, vacas) y la experiencia acumulada ha permitido darse cuenta aún más de los riesgos que presenta la clonación.

A

. las controversias científicas suscitadas por la Biotecnología se han añadido las controversias éticas. La biotecnología no es sólo una cuestión científica, hay quien considera que la biotecnología "interfiere con el trabajo de la naturaleza y la creación". Estos aspectos son tratados por la Bioética.

L

. a Bioética se ha definido como ética de la vida o de la biología y es el objeto de la unidad 7 de esta curso. Una importante tarea de la Bioética, es armonizar el uso de las ciencias biomédicas y sus tecnologías con los derechos humanos, en relación con los valores y principios éticos, en cuanto que constituyen un importante primer paso para la protección del ser humano. Los Bioéticos conscientes de los rápidos progresos de la biología y la medicina, de la imperiosa necesidad de asegurar el respeto de los derechos humanos y del peligro que las desviaciones de estos progresos podría significar para los derechos humanos, afirman que corresponde a la Bioética aclarar la opinión sobre las consecuencias de todo tipo de los avances científicos y técnicos.

Una de las últimas polémicas suscitadas ha sido por la postura del Gobierno británico de respaldar la clonación de embriones humanos (de menos de 14 días) con fines terapéuticos. Marcelo Palacios (presidente del Comité Científico de la Sociedad Internacional de Bioética), se apresuró a declarar que consideraba admisible esa postura, y afirmo: "No puede haber un debate ético porque no se trata de embriones


humanos, (el los llama nuclóvulos) ya que estas células no se producen de forma natural. Las reservas éticas que se pudieran tener deben objetivamente ceder y son salvables debido a las altas metas médicas que se podrían obtener". Pero... existen otras muchas opiniones y la controversia está servida.

Otra controversia reciente es sobre el genoma humano. ¿Cuáles son los principales riesgos éticos que implica el conocimiento del genoma humano? Cientos de voces han llamado la atención sobre la otra cara del genoma. Se ha hecho, incluso, alguna película que trata este asunto, como 'Gattaca'. Se ha hablado de la posibilidad de que las empresas contraten a la gente en función de su calidad genética, de que las aseguradoras médicas privadas no suscriban pólizas con pacientes de riesgo o que además de curar verdaderas enfermedades, se intenten modificar características individuales y se hagan prácticas eugenésicas. Además, se ha hecho hincapié en que la terapia génica sólo estará al alcance de los más ricos.

L

. a percepción de la biotecnología por parte de la población como un sector de riesgo ha provocado no sólo alarma social, sino también la proliferación de leyes. Desde las específicas, hasta las relacionadas con la alimentación humana y la experimentación. Según algunos la normativa es adecuada y necesaria peropara otros, la normativa es excesiva y produce un freno en el desarrollo de las aplicaciones industriales derivadas de los nuevos avances en la era postgenómica.

L

. a biotecnología es uno de los sectores más regulados que existen, en contra de la percepción opuesta que tiene la sociedad en general. La regulación se concentra en los subsectores como la salud humana, salud animal, agricultura, alimentación y medio ambiente que tienen mayor trascendencia política y socioeconómica. El ámbito europeo es el que ofrece un mayor número de regulaciones y normativas sobre la biotecnología y sus aplicaciones, lo que supone para muchos una pérdida de la competividad científica e industrial y un freno para futuro desarrollo de Europa.


.

Para

la mayor parte de los ciudadanos la biotecnología y la ingeniería genética representan conceptos oscuros, incluso peligrosos, y merecen poca confianza como consecuencia de una gran falta de información. Sin embargo, la expansión de la investigación biológica está generando un conocimiento mucho más profundo del funcionamiento de los seres vivos, abriendo múltiples posibilidades de desarrollar nuevas tecnologías de producción o de generar nuevos productos, que pueden tener un gran impacto en la industria, en el medio ambiente, y más directamente en la alimentación y en la salud del ciudadano.

¿Q

. ué nos enseña la historia?. Cada vez que la ciencia derriba una frontera, una parte de la sociedad se siente amenazada · Ante los temores que despierta cualquier gran avance científico o técnico conviene no perder de vista sus beneficios.

L

. a biotecnología es la nueva frontera de la ciencia. Se habla de que el siglo XXI va a ser el siglo de la Biotecnología.

La ética, la guía. Como siempre para guiar el progreso humano se deben unir la ciencia y el criterio moral. La innovación científica debe ser el motor. La ética, la guía. La ciencia nos dio la rueda, la máquina de vapor, la electricidad, la computadora, Internet. También nos dio las armas nucleares. Pero está en nosotros decidir cómo utilizar los descubrimientos, cómo orientar sus aplicaciones.


E

. n los confines de cada nuevo descubrimiento científico suele haber un sector de la opinión pública que lo ve como una amenaza. Ahora nos encontramos en una situación de este tipo. La ciencia de la biotecnología probablemente sea, en la primera mitad del siglo XXI, lo que la computadora fue en la segunda mitad del siglo XX. Sus implicancias son profundas; sus beneficios, potenciales y masivos. Y, como siempre, están los que sostienen que determinados aspectos de una investigación científica son, en su esencia, indeseables y deberían interrumpirse.

E

. l progreso sin la ciencia, probablemente, nunca exista ¿Qué nos enseñó la historia? Que la ciencia se puede utilizar tanto para el bien como para el mal. Que la ciencia sin criterio puede ser peligrosa. Y que el progreso sin la ciencia, probablemente, nunca exista.


Capítulo 2: Aplicaciones de la Biotecnología Sección 1: Generalidades Como se ha dicho anteriormente, la posibidad de poder introducir o eliminar determinados rasgos o caracteristicas de los organismos vivos, es decir, manejar a nuestro antojo los organismos, aparte consideraciones éticas, ha abierto multiples posibilidades de aplicación.

Las aplicaciones más conocidas a través de los medios de comunicación social son las relacionadas con los alimentos por la controversia que se ha originado con los alimentos transgénicos.

S

. in embargo las primeras aplicaciones de la biotecnología se efectuaron con los microorganismos (para producir medicamentos) al ser los microorganismos menos complejos que las plantas y los animales y requerir tecnicas biotecnológicas menos complejas. Pero posteriormente se extendieron a los macroorganismos. En las siguientes secciones se comentan algunas posibles aplicaciones


Capitulo 2: Aplicaciones de la Biotecnología Seccion 2: Aplicaciones en agricultura y alimentación La

mejora genetica de las plantas se ha utilizado durante siglos para mejorar las cosechas. Actualmente la biotecnología se utiliza para incrementar la productividad, mejorar la calidad y reducir los costes de producción

Los

progresos son más lentos que con la biotecnología aplicada a los microorganismos (por ejemplo, para producir medicamentos) debido a que las plantas son geneticamente más complejas que los microorganismos como las bacterias y las levaduras y las tecnologías requeridas se desarrollan más lentamente.

A pesar de ello, y debido a los fuertes intereses económicos que subyacen en las industrias agroalimentarias, es uno de los campos en donde la aplicaciones de la biotecnología ha avanzado y está avanzando más, sobre todo en el área de los alimentos.

Es

uno de los campos de investigación más activos. Se utiliza la modificación genética para conseguir rasgos deseables en las plantas y en las cosechas como: • •

Resistencia a las enfermedades y a los pesticidas, Control de cosechas y herbicidas


Los métodos de Ingeniería Genética se están utilizando para mejorar las características de las frutas y vegetales como mejorar el sabor, conseguir más aroma, mayor tamaño, más dulce, mejor color, mayor duración, etc.. A continuación se exponen algunos ejemplos: .

Por ejemplo, transfiriendo rasgos genéticos de la planta del guisante para producir un arroz con mayor contenido en proteínas

I

. ntroduciendo modificaciones genéticas para conseguir mayores niveles de vitaminas C y E, que han mostrado alguna protección frente a enfermedades crónicas y algunos tipos de cánceres

I

. ntroduciendo genes de Escherichia coli que codifican una enzima que permite a las plantas acumular manitol en los tejidos y ser más tolerantes a la salinidad de los suelos

I

. ntroduciendo genes de las bacterias que captan el nitrógeno del aire y lo convierten (‘fijan’) para ser utilizado por la planta

I

. ntroduciendo genes de las proteínas anticongelantes de plantas o peces como la platija ártica


.

La moderna biotecnología esta permitiendo resolver también los viejos problemas de los alimentos fermentados a través de la modificación genética de los microorganismos que intervienen en la fermentación. Los fermentos, los microorganismos, pueden ser modificados genéticamente de forma que actuen de manera más rápida y eficaz

P

. ara reducir el tiempo del proceso de panificación, mediante el aumento de la capacidad fermentativa y de la producción de gas. Y para conseguir una levadura de más bajo coste.

P

. ara obtener cervezas de bajo contenido calórico, introduciendo en las levaduras cerveceras genes de enzimas, como la glucoamilasa, que rompe el almidón y las dextrinas, produciendo azucares más sencillos que son asimilados por la levadura. Para eliminar el sabor dulce del diacetilo al final de la fermentación.

I

. ntroduciendo genes en las levaduras vínicas que aumenten la acidez (como el gen de la lactatodeshidrogenasa del Lactococcus lactis) o disminuyan la acidez de los vinos tintos (como el gen de la enzima que descarboxila el ácido málico del Leuconostoc oenos). Introduciendo genes que mejoren el aroma (como los de Aspergillus y Trichoderma con enzimas que liberan terpenos que confieren el sabor afrutado)

Los derivados lácteos (leche ácida, quesos, yoghurt, mantequilla, kefir, etc.) y otros muchos alimentos fermentados (salami, salchichas frankfurt, cerdo curado, aceitunas verdes, el chucrut, los encurtidos, etc.) se producen gracias a las bacterias lácticas. Estos microorganismos, a la vez que producen el alimento, contribuyen a


incrementar el aroma, la textura y el valor nutritivo del mismo e incluso en muchas ocasiones conservan su calidad o pueden mejorar la salud del consumidor. Todas estas características son objeto de mejora por parte de la Biotecnología

E

. n el proceso de producción de un alimento intervienen otros factores a los que se denomina genéricamente aditivos sin los cuales no se podría obtener un producto final con las condiciones organolépticas adecuadas. Muchos de los aditivos usados en las industrias alimentarias provienen de organismos vivos, en su inmensa mayoría microorganismos. Es posible, por lo tanto, usar técnicas genéticas para incrementar su producción o incluso modificarlos para que sinteticen nuevos compuestos

S

. e calcula que actualmente el mayor mercado mundial de enzimas se destina a la producción de alimentos. Se usan para producir aromas o fragancias, controlar el color, la textura o la apariencia, e incluso para mejorar el valor nutritivo de los distintos alimentos. Pueden tener un origen animal, vegetal o microbiano. Un ejemplo es la renina.

La renina, llamada también quimosina, es una enzima que se utiliza en la producción de queso. La renina produce la coagulación de la leche y la obtención del cuajo. Hata hace unos años la única fuente de renina era el estómago de las vacas que se sacrificaban cuyo extracto contenía, además, muchas impurezas.

C

. omo en el caso de la hormona BST, el gen de la renina ha sido aislado a partir de células bovinas e introducido en una bacteria de tal forma que puede ser producido en grandes cantidades en forma fácilmente purificable. El uso de la renina así obtenida se ha generalizado.


L

. os aminoácidos como la lisina y el ácido glutámico se utilizan en la industria alimentaria como suplementos nutricionales en productos del pan y en compuestos saborizantes como el glutamato monosódico. La producción de aminoácidos se realiza mediante la modificación genética de microorganismos que permita la sobreproducción de aminoácidos.

A

. unque no se han utilizado de forma generalizada, se están empleando microorganismos genéticamente modificados para producir nucleótidos de purina que sirven de potenciadores del sabor para caldos y productos cárnicos.

U

. na faceta importante de la seguridad sanitaria es la necesidad de detectar rápidamente los patógenos en alimentos, agua, personas y animales, con el fin de contener brotes que puedan afectar a grandes poblaciones

Las

técnicas de cultivo e identificación estándar pueden requerir una o varias semanas para la identificación de patógenos. La identificación, con frecuencia, se ve complicada por el bajo número de patógenos por gramo de muestra y la escasa proporción de patógenos en relación con el número total de microorganismos.

L

. a biotecnología moderna está permitiendo resolver estos viejos problemas con métodos moleculares. Identificaciones más rápidas con sondas moleculares. Detecciones muy sensibles de unos pocos patógenos en muestras muy contaminadas mediante la PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)


L

. os patógenos alimentarios pueden detectarse actualmente mediante un proceso denominado hibridación. La estructura del ADN es en doble cadena, en la que cada hebra de un fragmento de ADN es complementario a la otra hebra, como una llave a una cerradura. Por ello, se puede utilizar una de las dos cadena para detectar la presencia de la otra. A este proceso se llama hibridación y a la cadena de ADN, que se usa como anzuelo, se la denomina sonda.

Durante los últimos años se han desarrollado varios kits comerciales que hacen uso de esta técnica y permiten identificar la presencia de Salmonella, Listeria, Escherichia coli,Staphylococcus en diversas muestras en menos tiempo. Por ejemplo, Gene_trak ha desarrollado un kit que permite detectar la presencia de diversas especies de Listeria en productos lácteos en tan solo dos días en lugar de los siete días de la metodología tradicional.

P

. ero la autentica revolución en la detección de patógenos lo ha constituido la aplicación de la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Esta técnica ampliamente utilizada en medicina forense, se ha introducido rápidamente en los laboratorios de detección de patógenos en alimentos, ya que su extrema sensibilidad y rapidez la convierten en un poderoso instrumento analítico.

Esta técnica combina la hibridación con una reacción de síntesis de ADN, de forma que amplifica una pequeña región de ADN millones y millones de veces como una fotocopiadora. En tan sólo unas pocas horas la reacción enzimática producirá billones y billones de fragmentos del ADN idénticos a la secuencia que se ha delimitado por hibridación.

Por ejemplo, en la rama de la alimentación, la FDA dispone de un protocolo de PCR que permite detectar la presencia de una sola célula


de Vibrio cholerae en diez gramos de alimento. Lo mismo puede decirse para todos los patógenos alimentarios de los que se dispone de sondas moleculares para la primera fase de hibridación. Otro ejemplo permite detectar una célula de Escherichia coli enterotoxigénico en una población de otras 100.000 bacterias en una muestra de queso blando. Es una prueba rápida, sensible, específica.

Las técnicas moleculares pueden aplicarse a otros campos de la tecnología de alimentos como la detección de fraudes alimentarios. La lista de herramientas moleculares contra el fraude alimentario es amplia. Veamos algunos ejemplos.

Un tipo de adulteración frecuente en la carne de vacuno es su mezcla con carne proveniente de cerdo, oveja, etc. Existen técnicas de PCR que permiten detectar en pocas horas la presencia de más del 2 % de carne de cerdo en preparados comerciales de carne de vaca.

La

carne de un macho castrado es normalmente más cara que la proveniente de hembras de la misma edad. Desde 1992 las carcasas bovinas deben ir identificadas en los países de la Comunidad Europea con un código de letras que define el sexo del animal. En las piezas cortadas surge el fraude. Existe un método de PCR que, en cinco horas, permite detectar la presencia de unos pocos gramos de carne hembra en carne de macho.

Al

preparar latas de atún en conserva se pueden llevar a cabo mezclas con lomos provenientes de otras especies de túnidos de menor calidad comercial y nutritiva. Existen técnicas de PCR que diferencian las especies de túnidos incluso después de haber sido sometidas al proceso de cocción y enlatado .


Capitulo 2: Aplicaciones de la Biotecnología Sección 3: Microorganismos Industriales Obviamente, la Biotecnología no sólo abarca la mejora genética de los microorganismos que se utilizan en la producción de alimentos fermentados y aditivos, sino que también comprende la producción industrial de otros muchos compuestos y productos:

Antibióticos, esteroides, alcaloides, hormonas, interferones, factores interleucinas, etc.

Etanol,

de

coagulación,

acetona, butanol, enzimas, ácidos

orgánicos

Metano, Etanol, Hidrógeno

La

utilización de bacterias, virus y hongos como bioinsecticidas es una técnica antigua con nuevas aplicaciones mediante la Biotecnología


El Bacillus thuringiensis se utiliza en la lucha contra insectos en una amplia variedad de cultivos de hortalizas y granos, frutas, árboles de sombra y plantas ornamentales.Bacillus popilliae se utiliza principalmente contra las larvas del escarabajo japonés.

Se utilizan tres tipos de virus que no parecen replicarse en animales de sangre caliente: el virus de la polihedrosis nuclear, el virus de la granulosis y el virus de la polihedrosis citoplasmática. .

Más de 500 hongos se asocian con insectos. La infección y enfermedad se producen en primer lugar a través de la cutícula del insecto. Pero principalmente se han utilizado 4 géneros para el control del escarabajo de la patata, de la candelilla de las plantaciones de caña de azúcar, para el control de pulgones en invernaderos y campos.

Los

biopolímeros son polímeros producidos por microorganismos y utilizados para modificar las características de flujo de los líquidos y para actuar como gelificantes y formadores de films. Se emplean en muchas áreas de la industria alimentaria y farmacéutica.

Los

biosurfactantes se utilizan para la emulsificación, para aumentar la detergencia, para la humectación y la dispersión de fase, así como para la solubilización. El uso de biosurfactantes es actualmente de especial importancia por sus aplicaciones medioambientales, entre las que la capacidad de biodegradarse es uno de los principales requisitos.


Diversos

microorganismos pueden utilizarse para realizar bioconversiones, también llamadas transformaciones microbianas o biotransformaciones. Los microorganismos utilizados para este fin actúan como biocatalizadores.

A menudo

es posible utilizar estos microorganismos biocatalizadores o sus enzimas de forma repetida tras unirlas a resinas de intercambio iónico o inmovilizándolas en una matriz polimérica. Los microorganismos o sus enzimas así inmovilizados se utilizan actualmente en la producción por bioconversión de una amplia gama de enzimas, ácidos orgánicos, antibióticos, esteroides

Es la descomposición de materiales y productos mediada por microorganismos. En ocasiones puede ser deseable estimular los procesos de degradación. . .

Un buen ejemplo de ello es la biorreparación, que consiste en la utilización de microorganismos para eliminar sustancias contaminantes del entorno (aguas residuales, suelos). Este proceso puede conllevar cambios intencionales con objeto de estimular la biodegradación (biorreparación dirigida) o simplemente permitir que la biodegradación ocurra en condiciones naturales (biorreparación intrínseca)

Un

área en rápido desarrollo de la Biotecnología, que ha suscitado un intenso interés en la comunidad científica internacional, es el campo de los biosensores.


En este nuevo campo de la bioelectrónica, los microorganismos vivos (o sus enzimas u orgánulos) se unen con electrodos, y la acción de estos biosensores convierte las reacciones biológicas en corrientes eléctricas

Se

han desarrollado biosensores para medir componentes específicos de la cerveza, para controlar las sustancia contaminantes y para detectar compuestos saborizantes en los alimentos. En el futuro, los biosensores serán capaces de medir iones, moléculas, actividades enzimáticas, presencia de toxinas, patógenos, etc


Capitulo 2: Aplicaciones de la Biotecnología Sección 4: Aplicaciones en el Medio Ambiente .

La Biotecnología permite usar bacterias y otros organismos para proteger y restaurar la calidad de nuestro medio ambiente.

Es

la descomposición de deshechos contaminantes y tóxicos utilizando microorganismos y plantas. Las bacterias se utilizan para eliminar petróleo, fenoles, plaguicidas, bifenilos policlorados (PCB) y otras sustancias tóxicas (incluso explosivos). Estos métodos son menos costosos y menos contaminantes para nuestro medio ambiente que otros métodos como la incineración.

Las bacterias se usan de manera habitual para tratar las aguas residuales y las fosas sépticas. .

L

. a minería ha comenzado a utilizar bacterias, hongos, algas y plantas para extraer oro, plata, cobre y metales preciosos en vetas con bajo contenido y de minas abandonadas. Estos organismos son también utilizados para extraer los sub-productos no deseados de las aguas residuales producidas en los procesos u operaciones de la minería.

Se

estan desarrollando sustitutos de los carburantes clásicos, fósiles y no renovables como el carbón y el petróleo utilizando una combinación de microorganismos y enzimas. Por ejemplo el alcohol y el metano producido por la Biotecnología son biocarburantes renovables y obtenidos con tecnologías limpias.


.

Capitulo 2: Aplicaciones en la Biotecnología Sección 5: Aplicaciones en salud La Biotecnología ya esta suministrando muchos productos para el cuidado de la salud. Hay nuevos medicamentos, nuevas vacunas, nuevos kits diagnósticos que salvan vidas y mejoran nuestra calidad de vida.

La Biotecnología beneficia ya actualmente a muchas áreas de la salud incluyendo medicamentos para el tratamiento del cáncer, del SIDA, de la diabetes, de los trastornos hormonales, de las infecciones como vacunas, antibióticos, interferones, etc.

En el futuro, la Biotecnología, sin duda, contribuirá todavía mucho más a conservar la salud y mejorar el bienestar. Entre otros:

Nuevas y mejores vacunas para enfermedades frecuentes como gripe, tuberculosis, malaria, cólera, etc. .

M

. edicamentos diseñados específicamente para actuar según las caracteríticas individuales del paciente. .


.

Productos para regenerar los tejidos dañados incluidos los del cerebro y médula espinal. . .

Terapia génica (los genes como medicamentos) para las enfermedades hereditarias.

hereditarias

y

no

.

La biotecnología también pronto nos permitirá una mejor compresión y una mejor respuesta a problemas como el cáncer, el SIDA, las enfermedades cardiovasculares, transplantes de órganos. .

La

biotecnología se ha convertido en una herramienta esencial para la investigación y el desarrollo de nuevos productos y nuevas terapias. .

Uno de los mejores ejemplos de la importancia de la investigación biotecnológica es el estudio y el conocimiento del genoma de los organismos y entre ellos del hombre.


El Proyecto Genoma Humano

(PGH) es el primer gran esfuerzo coordinado internacionalmente en la historia de la Biología. El PGH es un programa de investigación a nivel mundial para determinar la localización precisa de los 50.000 a 100.000 genes que se estima forman el genoma humano, así como para descifrar completamente las instrucciones genéticas contenidas en el DNA humano y determinar para que sirven cada uno de los genes.

Una de las consecuencias más inmediatas del PGH (y que ya experimentamos desde hace unos años) es la disponer las sondas y marcadores para el diagnóstico de enfermedades genéticas, de cáncer y de enfermedades infecciosas.

A largo plazo, se espera que a su vez la investigación genómica permita diseñar nuevas generaciones de fármacos, que sean más específicos y que tiendan a tratarlas causas y no solo los síntomas. La terapia genética, aunque aún en sus balbucientes inicios, puede aportar soluciones a enfermedades infecciosas.


Capítulo 3: Futuro de la Biotecnología Sección 1. Genoma Humano Aunque esta en la mente de todos y ya lo hemos mencionado en los anteriores ítems, conviene recalcar que la Biotecnología tiene grandes perspectivas de futuro y puede incluso llegar a situaciones y logros que nunca hubiéramos imaginado. Una vez mas la realidad puede superar la ficción.

Para

ver en este capítulo en esta primera unidad introductoria del curso, algunas de las posibilidades de futuro que la Biotecnología puede aportar, vamos a comentar solamente algunas de las consecuencias de 2 logros recientes de la Biotecnología: El desciframiento del genoma humano y la clonación.

El

26 de junio de 2000 es ya una fecha para la historia de la humanidad. Tras 10 años de intensa investigación, el genoma humano, considerado el auténtico libro de la vida, se dio por descifrado en sus partes esenciales. Y el 14 de abril del 2003, el Consorcio internacional para la secuenciación del Genoma Humano (HGP, Human Genome Project, de sus siglas en inglés), formado por laboratorios de seis países (EE.UU., Reino Unido, Francia, Alemania, China y Japón) hizo público que se había completado la secuencia de todas sus partes. El revolucionario logro ha supuesto haber descifrado los 3.000 millones de "letras" del ADN humano y es considerado uno de los mayores logros científicos de la humanidad. Comienza una nueva era de medicina genética, prometiendo nuevos tratamientos y nuevos medicamentos "a medida" para diversas formas de cáncer, enfermedades cardiovasculares y muchos males hasta ahora incurables.


Dos

equipos de científicos (uno público el Proyecto Genoma Humano y otro privado de la empresa Celera) han desvelado simultáneamente algunas de las claves del llamado "libro de la vida", el código genético del ser humano. Ambas investigaciones coinciden en los datos fundamentales (algunos tan sorprendentes como que, genéticamente, el ser humano difiere muy poco de un gusano o una mosca o un ratón) y en que estos descubrimientos suponen una auténtica revolución para disciplinas científicas como la medicina y la biología.

Se

calcula que el Genoma Humano tiene poco más de 30.000 genes (una tercera parte de los 100.000 que calculaban los científicos antes de que se realizasen estas investigaciones), frente a los 19.000 de un gusano o los 12.000 de una mosca. Sin embargo, la mayor diferencia con otros animales consiste en que los genes humanos tienen una capacidad cinco veces mayor que los de otros seres para crear proteínas

Otro de los hallazgos de estos estudios es que, de la cadena de ADN que forma el genoma humano, aproximadamente el 95 por ciento es basura, es decir, genes que no son capaces de codificar proteínas y que, posiblemente, son restos de virus y bacterias. Además, estas investigaciones establecen que los chimpancés comparten un 99 por ciento de su genoma con el ser humano.

La estructura genética tampoco marca una diferencia entre las personas de distintas razas. De hecho, los investigadores fijan en un 0,01 por ciento la posible diferencia genética entre dos personas lo que potencia una sociedad más tolerante y comprensiva,


si tenemos en cuenta lo genéticamente unos de otros.

poco

que

nos

diferenciamos

Celera ya ha encontrado al menos 2,8 millones de SNP y el proyecto público 1,45 millones. ¿Qué son los polimorfismos de nucleótidos simples, o SNP?. Son los cambios en el orden de las letras, por lo tanto, en la información genética, que hacen a una persona diferente del resto. Se ha descubierto que ciertos cambios en las letras pueden suponer padecer una enfermedad.

Una

vez que se ha conseguido descifrar este llamado "libro de la vida", queda una parte importante y costosa de la investigación, leerlo y aplicarlo. Gracias a la información lograda por estos equipos se espera una auténtica revolución en la medicina y la biología, que podrán utilizar estos hallazgos, entre otras cosas, para atajar o, por lo menos, controlar unas 5.000 enfermedades de origen genético.

La secuenciación del genoma humano constituye "el fin del principio" de un proyecto destinado a aprovechar las posibilidades que ofrece el mapa genético humano. Ahora se tienen todos los datos necesarios para dar el siguiente paso, que consistirá en conocer qué proteínas codifican estas secuencias, sus funciones, y en qué tipo de tejidos y de células se encuentran. Se trata de los datos básicos moleculares, que servirán para aplicarlos a la Medicina. La importancia de este descubrimiento radica en que la mayoría de las enfermedades tienen una base molecular, y cuando se conozcan las causas podrán curarse.


Y después

de tener secuenciado el genoma ¿qué falta por hacer?. Mucho: He aquí algunas tareas: 1) Catalogar las variaciones en el ADN humano (los SNP). Los científicos deben registrar los cambios en las letras o bases que son responsables de las enfermedades. 2) Identificar los genes y su función. Se conoce la localización de muchos genes, pero no se sabe para qué sirven. Los genes funcionan a menudo en equipo para fabricar proteínas que regulan las funciones del cuerpo. Hace falta saber qué gen produce cada proteína. 3) Averiguar qué hace cada proteína. Una vez que se sepa qué proteína genera un gen, hace falta saber qué papel juega ésta en un individuo sano. También se está investigando el papel de ciertas proteínas en diversas enfermedades y si su manipulación puede servir para curarlas.

Ahora

los científicos se están embarcando en la identificación de todo el proteoma humano, el conjunto de proteínas, que son mucho más numerosas y complejas que nuestros genes (unas 250.000). Es decir, el proteoma frente al genoma. En ese terreno se vaticinan los grandes hallazgos científicos y los correspondientes beneficios económicos. Apoyada en la potencia computacional de los actuales superordenadores, se ha comenzado a perfilar ya la estrategia para abordar el asalto al proteoma, cuya información será clave para el desarrollo de nuevos fármacos contra numerosas enfermedades. Por eso se habla que después de la era genómica viene la era proteómica.

Sobre lo que no existe ninguna duda entre los expertos es que las perspectivas que se abren para el diseño de fármacos adaptados a cada individuo o para el tratamiento de patologías de origen genético son ilimitadas y eran impensables hace tan sólo unos años, como lo son también las posibles terapias génicas que corrijan las instrucciones defectuosas o que modifiquen nuestra dotación genética.


El

habitual "¿para qué sirve?" que acompaña a casi todo avance científico tiene una larguísima respuesta cuando se trata de genes y genomas. La revolución de la ingeniería genética llega a la salud humana y animal en forma de nuevas terapias, prácticas preventivas, diagnósticos, medicamentos y estrategias de trasplantes de órganos; los nuevos alimentos se asoman al mercado; el medio ambiente se convierte en una esfera de actuación urgente; la agricultura y la ganadería desborda sus horizontes tradicionales con el control de los genes y la industria se prepara para introducir estos conocimientos y técnicas avanzadas en sus procesos. Muchas aplicaciones son o están a punto de ser una realidad, otras se planean y algunas no pasan por ahora de meros sueños.

El conocimiento de los miles de genes que componen el código genético humano derivará en una revolución médica en toda regla. Una revolución que no sólo afectará al desarrollo de nuevos fármacos, terapias o herramientas diagnósticas sino que también comportará la redefinición de la medicina preventiva y, por añadidura, el replanteamiento de políticas sanitarias, en especial en las regiones más desfavorecidas del planeta.

Los

avances en genética molecular depararán sorpresas que van mucho más allá del diseño y fabricación de herramientas diagnósticas o nuevos fármacos. En un futuro que todavía se intuye lejano, aunque no por ello poco probable, la combinación de ciencias moleculares básicas permitirá diseñar tejidos y órganos para trasplante o crear cabañas de ganado dedicadas a la producción de medicamentos. Técnicas como la clonación, la bioingeniería de tejidos y la transgénesis, marcarán las pautas del futuro. Son las nuevas biotecnologías.


El

genoma humano no sólo contiene las instrucciones necesarias para transformar un óvulo fecundado (una única célula) en un ser humano completo. También contiene un registro de la historia evolutiva de nuestra especie. Como ha señalado el pionero de la genética molecular Sidney Brenner, la biología será pronto una disciplina teórica, y su gran reto será reconstruir el pasado: los acontecimientos evolutivos claves que han permitido la aparición de los animales, de los vertebrados, de los mamíferos, de los primates, de los humanos. Toda esta historia debe estar, de algún modo, escrita en nuestro ADN, y ahora la podemos leer.

Además

de sus aplicaciones médicas, el conocimiento del genoma, la genómica ya está en condiciones de abordar algunas cuestiones fundamentales. La evolución de las especies no es más que el cambio en sus genomas. Los científicos ya disponen de las secuencias de la especie humana, de la mosca Drosophila, del gusano Caenorhabditis, de la levadura y de una gran, y una gran cantidad de bacterias. La comparación entre ellas revelará pronto los grandes principios de la evolución sobre la Tierra. E incluso el conocimiento del genoma permite efectuar una evolución forzada de las especies. Tomates resistentes a la putrefacción que pueden almacenarse durante mucho más tiempo que los normales, cosechas inmunes a determinados productos herbicidas que pueden ser fumigadas sin resultar ellas afectadas, plantas capaces de resistir condiciones de sequía extrema, o mucho más eficaces en producción que las normales, gracias a que tienen incorporados en sus genomas genes de otras especies que les confieren esas propiedades especiales se asoman al mercado. En cartera están también animales especiales que aguantan, por ejemplo, temperaturas anómalas de su medio ambiente natural y que facilitan su explotación. Las aplicaciones que permiten el conocimiento del genoma y la ingeniería genética son numerosas ya y sin duda aumentarán.


Capítulo 3: Futuro de la Biotecnología Sección 2. Clonación La clonación es otro grupo de técnicas biotecnológicas que pueden tener mucho futuro por sus múltiples aplicaciones. Hasta el momento actual ya se han conseguido muchos avances y muchos tipos de clonación incluso con seres superiores como los mamíferos.

En

términos biológicos, se entiende por clon aquel organismo que es idéntico, en genotipo y fenotipo, a otro, sea o no su progenitor. Aunque a los ojos de la opinión pública pueda resultar un fenómeno extraño, los organismos clónicos abundan en la naturaleza, especialmente en el mundo microbiano, donde se dan formas de reproducción que persiguen la generación de una descendencia con un contenido genético idéntico al de sus progenitores. También cuando hablamos de organismos superiores podemos identificar casos de clonación, sobre todo en vegetales. Mucho más escasa es la generación de clones en el mundo animal, y más rara aún en mamíferos. No obstante, puede darse el caso, como lo prueba la existencia de gemelos.

Es

precisamente la existencia de clones en el mundo real lo que ha llevado a los científicos desde ya casi un siglo a tratar de obtener una metodología que permitiera reproducir en el laboratorio, y controlado a voluntad, aquello que se da en la naturaleza. Es por ello que el intento de obtener seres vivos viables a partir de células somáticas lleva bastante tiempo en la mente de los científicos. Sin embargo, los experimentos llevados a cabo nunca habían dado resultados satisfactorios hasta la llegada de Dolly, la


famosa oveja engendrada en el Instituto Roslin de Edimburgo (Escocia).

La línea más sencilla de trabajo para obtener embriones consiste en la fisión embrionaria. Se trata, en esencia, de lograr la división de un embrión de pocas células, de modo que cada una de las partes resultantes, generalmente de 2 a 8, produzca un ser adulto completo. Esta técnica fue empleada con éxito durante la década pasada en experimentos con ratones y suele aplicarse con cierta regularidad en determinadas aplicaciones ganaderas, especialmente para asegurar el nacimiento de campeones.

Una variante reciente de esta técnica consiste en disgregar el embrión original en todas y cada una de las células que lo componen y favorecer el desarrollo de cada una de ellas en cultivos adecuados. La técnica, referida a menudo como clonación a partir de células embrionarias, es conceptualmente simple y, a diferencia de la anterior en la que se disgrega el embrión en partes, aquí lo que se pretende es aprovechar la capacidad de reprogramación celular. Este fue el origen de las ovejas Polly y Molly, del Instituto Roslin; de los terneros George y Charlie, obtenidos por la Universidad de Massachusetts a partir de un embrión de 85 días; o del ternero Mister Jefferson, nacido en Virginia de la mano de los creadores de Dolly a partir de células fetales.

Una

tercera opción para obtener "copias" se basa en la clonación a partir de células adultas. En este caso, lo que se persigue es desprogramar una célula adulta o diferenciada para que dé lugar a un nuevo individuo. Para el desarrollo de este método es preciso recurrir a una técnica distinta de las anteriores, la transferencia nuclear. El famoso experimento del equipo de Ian


Wilmut en el Instituto Roslin de Edimburgo, del que nacería en julio de 1996 la oveja Dolly, partió de este planteamiento. La célula adulta se tomó de la ubre de una oveja de 6 años mientras que el óvulo se tomó de otro ejemplar adulto.

Tras la clonación, llegó la reclonación. Un grupo de científicos del Instituto para el Desarrollo de Cría de Ganado en Kagoshima (Japón) ha anunciado un nuevo logro: clonar un toro a partir de células de ganado clonado. Es el primer caso de un clon producido con otro clon de un mamífero. El toro reclonado fue idéntico a sus dos generaciones ascendentes.

También

se han creado los primeros cerdos clónicos en un avance que puede revolucionar la producción de órganos. La compañía que logró la clonación de la oveja «Dolly» también ha conseguido el nacimiento de una camada de cinco cerdos clónicos. Lo que a primera vista parece una mera curiosidad científica que añade los cerdos a las ovejas, cabras, vacas y ratones que ya han sido clonados, constituye en realidad el principio de una posible revolución terapéutica, ya que los órganos de estos animales podrían ser utilizados para trasplantes.

Este

experimento tiene también una cierta transcendencia económica. Dada la escasez de órganos para trasplantar (sólo en Europa y EE.UU hay 140.000 personas esperando trasplantes), el mercado potencial para órganos de cerdos manipulados y clonados puede ser también valorado en números. Se habla de unos 6.000 millones de dólares en el terreno de órganos completos y de una cantidad similar en el de terapias de tipo celular, como en el trasplante de células productoras de insulina.


Desde

hace decenios se sabe que, después de los primates, algunos órganos de los cerdos serían los más apropiados para el trasplante humano y esta clonación abre las puertas a la creación de cerdos manipulados para que sus tejidos no choquen con el sistema inmunológico humano. Es posible que los tratamientos experimentales en seres humanos comiencen dentro de poco tiempo, aunque aún se calcula que tardará un año en «producir» cerdos o monos clonados y manipulados para disminuir los efectos de rechazo.

Australia

ha cobijado un extraño experimento científico: investigadores de una compañía privada produjeron un embrión injertando genes humanos en óvulos de cerda vaciados de su ADN. Se trataba de un ser híbrido: el embrión obtenido por ese medio no era completamente humano, pues portaba genes porcinos. El objetivo del ensayo era avanzar a la clonación humana, según ha trascendido en la prensa australiana. La filtración ha provocado las protestas de grupos opuestos a este tipo de manipulación genética. La noticia de que la singular criatura fue destruida al cumplir los 32 días de existencia no les ha tranquilizado. Experimentos en otros países se detuvieron antes de que los embriones contaran con diez días de vida. Está claro que, con sigilo, se sigue avanzando hacia la clonación completa.

Lo

han vuelto a anunciar. El equipo internacional de científicos dirigido por el doctor Severino Antinori, el polémico médico que ayudó a una mujer a ser madre a los 62 años, fué el primero en anunciar que clonarán un ser humano con fines reproductivos. Adelantándose a las posibles polémicas, ha asegurado: "La clonación reproductiva crea niños normales. Serán individuos únicos, no 'fotocopias' de otros seres vivos". Posteriormente diversos grupos (principalmente del Movimiento Raeliano Internacional) han anunciado lo mismo e incluso el haber clonado ya un ser humano, aunque la comunidad


científica no ha dado credibilidad a estas noticias, e incluso algunos dudan de que la clonación humana sea posible.

En

el experimento que llevarán a cabo, se insertará el código genético de una célula del "padre" en óvulo desnucleizado ('vaciado' de su información genética) de la madre. A continuación, se estimulará el crecimiento del embrión resultante y se insertará en el útero de la madre. El proceso continuará como si se tratara de un embarazo normal y el bebé que nazca (si es que finalmente se consigue) tendría las mismas características físicas del padre. Según el equipo de científicos, de esta manera los hombres estériles no tendrían que recurrir a un donante de esperma para ser padres. También han afirmado que ya cuentan con muchas parejas en esta situación que se han ofrecido voluntarias para participar en el experimento.

El desarrollo

de las distintas técnicas de clonación ha abierto un impresionante abanico de posibilidades, de las cuales tan sólo una, la clonación humana, salvo para casos en los que medie una cierta justificación humanitaria o médica, ha recibido un amplio rechazo social. Por el contrario, las aplicaciones pensadas para la mejora animal en ganadería, en medicina e incluso como medio para proteger la biodiversidad, han logrado alcanzar un cierto consenso que las ha convertido en aceptables socialmente.

Uno de los argumentos esgrimidos por los partidarios del uso de las técnicas de clonación es su posible aplicación para preservar el patrimonio genético de especies animales en franco retroceso o en peligro de extinción. Así se ha apuntado, por ejemplo, en el caso del gran oso panda chino o de otras especies protegidas cuyo censo ha mermado alarmantemente ante la creciente presión humana. Pero también por razones comerciales: la destrucción de las selvas


tropicales, en las que abundan organismos que ni tan siquiera han sido identificados y cuya conservación redundaría en beneficio de futuras investigaciones de principios activos de interés farmacológico, justificaría la obtención de muestras para elaborar un catálogo biológico que permitiera engendrar individuos o poblaciones enteras.

Los

avances en genética molecular depararán sorpresas que van mucho más allá del diseño y fabricación de herramientas diagnósticas o nuevos fármacos. En un futuro que todavía se intuye algo lejano, aunque no por ello poco probable, la combinación de ciencias moleculares básicas permitirá diseñar tejidos y órganos para trasplante o crear cabañas de ganado dedicadas a la producción de medicamentos. Técnicas como la clonación, la bioingeniería de tejidos y la transgénesis, marcarán las pautas del futuro. Son las nuevas biotecnologías.

El

concepto de clonación, por su capacidad de preservar contenidos genéticos específicos, se ha asociado a la generación de copias de los mejores animales con dos objetivos claramente diferenciados: el incremento del rendimiento ganadero en distintas facetas o el desarrollo de estrategias que permitan la obtención de productos de interés farmacológico a escala industrial. Es lo que, respectivamente, podría entenderse como animales-granja y animales-farmacia.

La

extensión de las técnicas de clonación está favoreciendo que se abra un nuevo campo conocido como pharming. En esencia, se trata de "diseñar" genéticamente animales a fin de que sean capaces de producir en su organismo algún producto farmacéutico de interés humano para luego crear rebaños. El término surge de las palabras inglesas pharmacy (farmacia) y farming (granja). La tecnología que está tomando cuerpo para conseguir el mayor rendimiento posible es


la suma de transgénesis y clonación. De lo que se trata es de introducir un gen -generalmente humano- para que se exprese en un determinado tipo de animal. El animal transgénico resultante, sólo debe ser "fotocopiado" para asegurar que la línea de producción va a mantenerse en el tiempo. El beneficio que puede extraerse de un animal transgénico de este tipo es incuestionable desde la óptica de las grandes compañías farmacéuticas.

En esencia, se trataría de introducir un gen humano en el genoma del animal donante a fin de que, una vez trasplantado el órgano, éste no se viera rechazado por el organismo del receptor o, en el peor de los casos, se atenuara el rechazo lo suficiente como para que sus efectos pudieran ser tratados con agentes inmunosupresores que causaran los mínimos efectos secundarios. Como siempre, obtenido el animal transgénico, el propósito debería ser clonarlo para preservar las mismas condiciones genéticas.

Un

gran grupo beneficiado de la aplicación de las técnicas de clonaje está formado por laboratorios que precisan de las mismas para desarrollar modelos experimentales de investigación. El diseño de modelos animales con enfermedades humanas y de terapias celulares, además del xenotrasplante y patologías asociadas al cáncer y al envejecimiento, completan este último paquete. El uso de ratones transgénicos capaces de desarrollar determinadas enfermedades humanas, como algunas formas de cáncer o diabetes, viene siendo cada vez más habitual en los laboratorios de investigación.

En el campo del envejecimiento y las enfermedades oncológicas, los investigadores pretenden aprovechar los conocimientos adquiridos a partir del desarrollo de la llamada teoría telomérica. Según ésta, la mayor parte


de las células que componen el cuerpo humano tienen una capacidad de división y multiplicación que oscila entre 20 y 30 veces y su potencial de división parece guardar relación con la longitud de los telómeros, estructuras situadas en los extremos de los cromosomas. Pequeños errores en la replicación del ADN pueden darse en cada una de las divisiones y se especula con que la acumulación de esos errores, que habrían escapado de los mecanismos de reparación naturales, contribuyen de forma decisiva a la aparición de un tumor o a los procesos de envejecimiento. En opinión de los científicos favorables a las técnicas de clonación, esta aproximación teórica podría probarse aplicando la técnica de transferencia nuclear entre células de donantes y células extraídas de animales adultos. Sería éste un caso de beneficio indirecto de la clonación.

Finalmente, y también como beneficio secundario, puesto que no se trata de obtener una copia de un animal sino de aprovechar la tecnología puesta a punto para ello, se encuentra el desarrollo de líneas de terapia celular. El objetivo es aprovechar los fenómenos de reprogramación celular observados tras el experimento de Dolly para tratar de aplicarlos a tejidos dañados como consecuencia de una pérdida de función debida a muerte o a degeneración celular. En su definición teórica, el método persigue extraer células adultas sanas del propio paciente, desprogramarlas y dirigir su incubación y diferenciación en el laboratorio y luego reintroducirlas en el enfermo para su tratamiento. Diversas experiencias paralelas han demostrado que este fenómeno no sólo es posible sino que repercute positivamente en la regeneración de tejidos dañados.


Capítulo 3: Futuro de la Biotecnología Sección 3. Revolución biotecnológica Es

indiscutible que la Biotecnología cada vez dispone de más herramientas e instrumentos para su aplicación a los seres vivos. Y que con ello ha conseguido una revolución en la Biología. Algunos prefieren llamarla 'evolución tecnológica' en vez de revolución. Evolución inherente al quehacer innovador del ser humano. Porque en el fondo lo que se ha conseguido son unas cuantas herramientas más, dar algunos pasos más en lo que el hombre ha venido haciendo a lo largo de la historia.

Bien

sea considerada los logros presentes y futuros de la Biotecnología como una revolución o como una evolución, lo cierto es que ha cambiado el presente y el futuro en gran número de campos o áreas:

Es

el área donde la biotecnología se inició primero dada la mayor facilidad de producir microorganismos manipulados genéticamente así como de utilizarlos en la producción industrial. Y también es el área donde han existido y existen mayor número de logros.

El

empleo de herramientas biotecnológicas en la agricultura, ofrece tantas nuevas oportunidades para el desarrollo de una producción agrícola que tienda a ser cada vez más sustentable en el tiempo y altamente competitiva a nivel mundial. La revolución es tan grande que los diversos gobiernos se están enfrentando a la necesidad de realizar profundos ajustes en sus políticas de desarrollo del sector silvoagropecuario promoviendo


cambios en la infraestructura productiva y facilitando la transferencia y adopción de nuevas tecnologías para cambiar los métodos convencionales de producción. No cabe duda de que, sea cual sea su ámbito geográfico y los ritmos de su desarrollo, este proceso está llamado a producir una revolución de profundas consecuencias económicas y sociales. Es más, de forma similar a lo que ocurrirá con la medicina, los proyectos genómicos vegetales cambiarán la percepción de muchos fenómenos básicos de la biología de las plantas y tendrán una repercusión inmensa en la agricultura.

Ya hemos mencionado en el apartado anterior la revolución o evolución que puede suponer para la ganadería las técnicas biotecnológicas de la clonación y reclonación. Lo mismo pasa con la transgénesis. Precisamente en julio de 2001 Europa ha concedido la primera patente a un animal transgénico humano para consumo: un salmón capaz de crecer ocho veces más mediante un gen de la hormona de crecimiento de otra especie junto con otro segundo gen para que no interrumpa el crecimiento durante el invierno. La combinación de la transgénesis con la clonación también es una revolución o evolución.

Un

diagnóstico preciso es clave para abordar con éxito cualquier enfermedad. Dado que gran parte de las patologías descritas son debidas a alteraciones de uno o varios genes, el desarrollo de tecnologías diagnósticas basadas en el código genético va a experimentar un crecimiento espectacular. El objetivo, en términos generales, es llegar a determinar cualquier enfermedad a partir de una simple gota de sangre. El estudio de los llamados polimorfismos de nucleótidos simples (SNP en sus siglas inglesas) y la implementación de biochips, se perfilan como las tecnologías con mayores expectativas. El biochip y las nuevas tecnologías de la biomedicina sustituirán en un futuro a los diagnósticos basados en pruebas descriptivas, como los recuentos sanguíneos, la comprobación de temperatura corporal y el examen de los síntomas. Con el biochip es posible conseguir en poco tiempo abundante información genética - tanto del individuo como del


agente patógeno -, que permitirá elaborar vacunas, medir las resistencias de las cepas de la tuberculosis a los antibióticos o identificar las mutaciones que experimentan algunos genes y que desempeñan un papel destacado en ciertas enfermedades tumorales, como el gen p53 en los cánceres de colon y de mama.

Nos encontramos a las puertas de una revolución genética y biológica que transformará profundamente la práctica clínica en los próximos 25 años. El conocimiento de los miles de genes, sus funciones correctas y anómalas derivará en una revolución médica en toda regla. Una revolución que no sólo afectará al desarrollo de nuevas herramientas diagnósticas, de nuevos fármacos, de nuevas terapias sino que también comportará la redefinición de la medicina preventiva al poderse identificar la predisposición de un individuo o de un grupo de individuos para padecer una enfermedad de origen genético y, una vez manifestada ésta, prescribir un tratamiento individualizado de acuerdo con su código genético. La biotecnología puede hacer que la medicina sea mejor y más eficaz.

La

era de la nueva farmacología se basará en gran medida en herramientas tecnológicas basadas en el gen. Prueba de ello es la apuesta decidida de las grandes empresas farmacéuticas por el desarrollo de fármacos basados en el análisis del código genético que, en conjunto, persiguen identificar genes anómalos y diseñar estrategias terapéuticas que los sustituyan o bien corrijan su función. Es la llamada terapia génica.

También

esa surgiendo la terapia genómica o farmacogenómica que no es usar drogas genéticas (como la terapia génica) sino utilizar medicamentos o tratamientos diferenciados en función del ADN de cada individuo. Se estima que para el 2020 las prácticas de


farmacogenómica para predecir medicamentos serán de uso común.

La

la

respuesta

a

los

revolución ocasionada por la Biotecnología es tan grande, cuestiones éticas aparte, que hoy ya nos hemos acostumbrado a las continuas noticias de avances científicos y médicos, que se han convertido en habituales en los medios de comunicación. A veces son tan sorprendentes que inmediatamente surgen interrogantes. Parece que traspasamos los límites posibles. Sobre todo cuando abordamos las ciencias de la vida: clonación, xenotrasplantes, piezas de recambio artificiales para el cuerpo humano, nanomáquinas que funcionarán dentro de nuestras arterias, sustitución de genes defectuosos por genes terapéuticos, chips biológicos., etc. ¡Lo aparentemente imposible la Biotecnología lo está haciendo posible!

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