Biotecnología

¿Qué es la biotecnología?

El término “biotecnología” puede parecer nuevo para el público amplio, pero, la biotecnología está presente en la vida cotidiana hace mucho tiempo. De hecho, la biotecnología es una actividad antigua, que comenzó hace miles de años cuando el hombre descubrió que al fermentar las uvas se obtenía un producto como el vino. También es biotecnología la fabricación de cerveza a partir de la fermentación de cereales que el hombre empezó a elaborar hace 4.000 años, y la fermentación de jugo de manzanas para la fabricación de sidra. En estos procesos intervienen microorganismos que transforman componentes del jugo de frutas o de cereales en alcohol. También es biotecnología la fabricación de pan mediante el uso de levaduras, la elaboración de quesos mediante el agregado de bacterias, y también de salames. El yogurt también es un producto que se obtiene mediante procesos biotecnológicos desde la antigüedad. Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, ni conocían la existencia de microorganismos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Se puede definir la biotecnología tradicional como “la utilización de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre”. Biotecnología tradicional aplicada a la industria La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil, detergentes, combustibles, plásticos, papel, farmacéutica.  En general lo que se usa son productos del metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las aplicaciones de la biotecnología tradicional a la industria son: • El alcohol que se puede usar para la industria alimenticia o farmacéutica, pero también se puede usar como combustible (en Brasil se produce alconafta a partir de la caña de azúcar). • Producción de yogures probióticos en los que se usa el microorganismo entero que está presente en el producto final. • A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes aplicaciones, como el ácido cítrico para endulzar gaseosas y golosinas. • Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina que la fabrica un hongo de la familia penicillium. • Los plásticos son polímeros de diferentes estructuras químicas. La mayoría de ellos se producen a partir de derivados de petróleo. Pero hay microorganismos que fabrican polímeros que son biodegradables.   • En la industria alimenticia también se usan enzimas. Por ejemplo en la etapa final de la fabricación de jugos cuando hay que sacar los restos de pepitas de frutas antes de la pasteurización, se emplea la enzima pectinasa que degrada la pectina, el principal componente de la semillas. • Las enzimas también se usan en la industria textil para ablandar los jeans. En este caso se usa celulasa, que degrada la celulosa que es el principal componente de las células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el principal componente de la tela de jean). Mediante un proceso controlado (temperatura, tiempo, cantidad y tipo de celulasa) se logran diferentes texturas de jean. También se usa la enzima celulasa en la industria del papel (que está formado por celulosa) para lograr diferentes texturas. La biotecnología moderna Actualmente, los científicos comprenden mucho más cómo ocurren los procesos biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales. Estos conocimientos dieron lugar al desarrollo de la biotecnología moderna. A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto ingeniería genética, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la definición actual del término biotecnología: Ampliar imagen A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto. La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen aplicación en la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales.

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=5
La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.

Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".

El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica define la biotecnología moderna como la aplicación de:
• Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o
• La fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.

La biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como por ejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental a través de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología se llama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos.

Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en:

Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.
Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas. También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.[8] La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.
Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.

Otras aplicaciones en Biotecnología:
Biorremediación y Biodegradación
La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitio contaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación de contaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigación in silico ampliando el panorama de las redes metabólicas y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares de los procesos de degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión de las distintas vías de regulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de biorremediación y los procesos de biotransformación.

Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regiones costeras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de la contaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en el medio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradación de hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclásticas (HCB). Además varios microorganismos como Pseudomonas, Flavobacterium, Arthrobacter y Azotobacter pueden ser utilizados para degradar petróleo. El derrame del barco petrolero Exxon Valdez en Alaska en 1989 fue el primer caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la población bacteriana suplementándole nitrógeno y fósforo que eran los limitantes del medio.

Bioinformática
La bioinformática es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicas computacionales y hace que sea posible la rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominado biología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término de moléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar la información asociada a estas moléculas, a gran escala." La bioinformática desempeña un papel clave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica.

Bioingeniería
La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología y en las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingeniería biomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas y los principios tradicionales de la ingeniería.

Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas de producción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos y jurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.

FUENTE: WIKIPEDIA

Caso Azul

"Caso Azul"

Un experimento que involucró la salud de azuleños.

http://www.turismoenazul.com.ar/art/280

En 1986 se desarrolló en Azul, una investigación en la que estuvieron involucrados la Organización Panamericana de la Salud (OPS) a través del Centro Panamericano de Zoonosis de Argentina (CEPANZO) y el prestigioso Instituto Wistar de Filadelfia, el más antiguo en investigación biomédica de Estados Unidos.

El objetivo fue probar, en un ensayo a campo, la efectividad contra la rabia de una vacuna recombinante a virus activo genéticamente modificado, que se llamó vaccinia-rabia

Vaccinia-rabia fue fabricado por los laboratorios Mérieux de Francia y por el instituto Wistar. Mediante técnicas de clonado y secuenciación de ADN, se identificaron los genes que codifican las proteínas estructurales del virus rábico y se logró insertar el gen que codificaba una glucoproteina viral en el virus vaccinia. Se decidió probar su efectividad inmunizante sin inactivarlo para aprovechar su potencial multiplicación en sujetos susceptibles. Tenía la ventaja de hacer factible su distribución en cebos que pudiesen ser consumidos por animales silvestres, y así inmunizarlos contra la rabia. Aun sabiendo que el virus variólico modificado era un agente exótico potencialmente peligroso, máxime cuando se estaba en los inicios de la investigación de transgénicos, se decidió probarlo a campo en Argentina sin pedir autorización al Servicio Nacional de Sanidad Animal de este país.

El diseño experimental utilizado en Azul fue sencillo. Se inoculó a veinte vacas lecheras con vaccinia-rabia y a otras tantas con vaccinia. En ambos casos existieron controles sin inmunizar. Sin ellos saberlo, un grupo de trabajadores rurales fueron parte del experimento. Cuatro cuidaban de las vacas inoculadas con vaccinia-rabia y al ordeñarlas se sometieron directamente al contagio por contacto con las pústulas de la viruela bovina. Otro grupo ordeñó las vacas infectadas con vaccinia, aparentemente con el objeto de que se pudiesen comparar la virulencia y la contagiosidad en el ser humano del virus vaccinia-rabia con el vaccinia. Estos resultados serían analizados con los obtenidos en las personas a cargo de las vacas no inoculadas. Si los animales desarrollaban anticuerpos contra la rabia, se las inocularía con una dosis letal del virus rábico para averiguar el grado de protección. Aunque se pensaba analizar las muestras de sangre de hombres y animales, vale aclarar que los responsables del estudio no realizaron ningún control médico de las personas involucradas.

Además de evaluar la eficacia de vaccinia-rabia para proteger al ganado contra la rabia bovina, el experimento permitiría medir la contagiosidad del nuevo virus al poner en contacto animales inoculados y no inoculados; comparar estos resultados con los obtenidos en el grupo de vacas inoculadas con vaccinia; investigar en el hombre el grado de virulencia y de contagiosidad de vaccinia-rabia en relación con vaccinia y observar, en general, su comportamiento en el ecosistema.

El escándalo

El experimento se llevó adelante en secreto. El virus modificado llegó a Argentina en maleta diplomática. No se avisó sobre el mismo al gobierno argentino, al Servicio de Sanidad Animal (SENASA) ni a ninguna repartición oficial. Aparentemente, tampoco la OPS había sido notificada. Su representante oficial en la Argentina dijo desconocer lo de Azul. Los peones ignoraban la índole del experimento en el que participaban y sus posibles peligros. Ningún Comité de Bioética argentino examinó el protocolo. No existió fórmula de consentimiento informado.

El experimento iba a durar de julio a diciembre de 1986 pero el secreto fue develado en septiembre cuando un investigador argentino que trabajaba en Wistar, enterado y preocupado por las consecuencias de lo que se estaba haciendo en su país, lo hizo público. Como consecuencia directa fue despedido de su trabajo.

El gobierno argentino inició la investigación. La comisión oficial que inspeccionó la zona, integrada por científicos y técnicos del CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas) y de la Secretaría de Salud Pública, informó que las condiciones de descuido imperantes en el lugar eran alarmantes. Las experiencias se habían realizado en sitios abiertos donde ratas, perros, zorros, conejos y otros animales silvestres y domésticos tuvieron amplias oportunidades de contacto con las vacas infectadas y, por lo tanto, con el nuevo virus. Se había permitido que los peones consumieran la leche ordeñada y que vendiesen el excedente en la ciudad de Azul.

La Secretaría de Agricultura y Ganadería y el Ministerio de Salud y Acción Social argentinos suspendieron el experimento de inmediato y resolvieron brindar protección sanitaria a las personas involucradas. Cabe puntualizar que tres de los cuatro peones encargados de las vacas inoculadas con vaccinia-rabia desarrollaron anticuerpos contra la rabia como consecuencia de su contacto con los animales inoculados. Tres meses después de iniciado el experimento y tres antes de lo previsto en los protocolos, las vacas fueron sacrificadas previa toma de muestras de sangre y tejidos para análisis y estudio.

Ante el escándalo hecho público por la prensa nacional e internacional, las autoridades del CEPANZO adujeron la existencia de convenios generales entre la OPS y la Argentina que, en su opinión, servían de marco legal para la experiencia. Hilary Koprowski, responsable de la investigación por el instituto Wistar, afirmó que el experimento no había sido secreto, que no se habían entendido las motivaciones del mismo, que se había llevado a cabo en Argentina no para eludir las regulaciones existentes en Estados Unidos sino para ayudar a aquel país en donde la rabia bovina era un grave problema económico.

Wistar afirmó que se habían limitado a proveer la vacuna a la OPS para que llevara a cabo la experiencia insistiendo en que estudios previos habían probado que la vacuna era segura y efectiva. Sin embargo, dos años después Koprowski se refería a la vacunas vaccinia-rabia glicoproteína como "la más promisoria" pero admitía que todavía se ignoraban muchos aspectos de la patogénesis de los virus rábicos. De hecho, el primer ensayo a campo con vaccinia-rabia recién se realizó en octubre de 1987 en Bélgica, en una zona militar perfectamente delimitada de 6 km², y consistió en dejar cebos con el nuevo virus para probar su efecto inmunizante por vía oral en animales silvestres y sólo se llevó adelante a gran escala en 1988. En Estados Unidos, la primera prueba a campo se efectuó, en condiciones limitadas, en agosto de 1990, después de 10 años de cuidadosos estudios de laboratorio. Aun en la actualidad, cuando la vacuna se usa ampliamente tanto en los Estados Unidos como en Europa para el control de la rabia silvestre, se señala que es posible que, accidentalmente, afecte a embarazadas y personas inmunodeprimidas.

Otro oscuro aspecto a destacar del episodio de Azul es la ventaja económica que significaba para Wistar llevar adelante la investigación en Argentina. Aunque desde 1980 había recibido del Ministerio de Salud de Estados Unidos 3 millones de dólares para investigar vacunas contra la rabia, Wistar invirtió poco dinero en Azul ya que se pensaba emplear, y de hecho así se hizo, las instalaciones y recursos del CEPANZO. Irónicamente, éste fue un argumento a su favor ya que el gobierno de Estados Unidos resolvió que Wistar no había quebrantado las normas vigentes respecto a biotecnología porque en el experimento de azul no se habían utilizado fondos federales. Wistar sacó provecho de que Argentina carecía de regulaciones respecto de la industria biotecnológica y que las normas legales de Estados Unidos al respecto no eran aplicables en el país. Subsiste la pregunta ¿es ético que los investigadores eludan las regulaciones de Estados Unidos y realicen sus experiencias donde las regulaciones sean menos exigentes, "particularmente en países del Tercer Mundo"?

El Servicio de Sanidad Animal argentino afirmó que el perjuicio real que causaba la rabia bovina en Argentina no era tan importante y que en Estados Unidos también existía la rabia bovina, pero que en este país estaban prohibidas experiencias de este tipo por el riesgo potencial de contaminación en seres humanos y animales. El revuelo internacional fue considerable. Bernard Dixon señaló que durante la First International Conference on the Release of Genetically Engineered Microorganisms realizada en Cardiff en 1988, se insistió en la urgente necesidad de que existiera una regulación internacional eficiente ya que el "polémico episodio argentino" de Azul, era un claro ejemplo de las "extrañas consecuencias" de la falta de regulaciones o de la asimetría de la legislación entre países.

Como protesta, el SENASA suspendió el pago de una cuota anual de cuatrocientos mil dólares que hacía anualmente al CEPANZO, que concluyó sus actividades en 1991. Lamentablemente, las investigaciones oficiales emprendidas en momentos en que Argentina atravesaba graves conflictos económicos y sociales, no fueron concluidas y el caso se archivó sin que los responsables locales se arrepintieran públicamente ni fueran legalmente sancionados.

Actividad

1.   Explica de qué se trata el caso Azul.

2.   ¿Cuál era el objetivo?

3.   ¿Por qué fue secreto?

4.   ¿Qué hizo el gobierno al respecto?

5.   ¿Por qué se eligió la ciudad de Azul para el experimento?

6.   ¿Tuvo ventajas económicas?

7.   ¿Cuáles fueron los perjuicios?

8.   Expresa tu opinión al respecto

Los criterios que se tomaran en cuenta para calificar el trabajo son: si la respuesta es clara y completa, si se entrega en tiempo y forma, si explica el tema con claridad, si redacta en forma precisa.

Clonación

Clonación de un gen

Clon

Clonación

Seguramente ha escuchado acerca de la clonación pero ¿sabe de qué se trata?

Comencemos a responder a la pregunta:   ¿Qué es un clon?

Un clon es un grupo de moléculas, células o individuos genéticamente idénticos, que provienen de un mismo ejemplar.

El término “clon”, creado en 1903 por H. J. Webber, definía una variedad de cultivo multiplicada exclusivamente de manera vegetativa (mediante gajos, esquejes o estacas), como era y es común en los árboles frutales.

Del uso popular de la palabra “clon”, deriva el término “clonación”.

¿Qué es la clonación? La clonación es el proceso de producir in vitro una entidad biológica (gen, cromosoma, célula u organismo) genéticamente idéntica a otra.

Podemos decir que hay dos tipos de clonación:

• La clonación natural

• La clonación artificial

Un ejemplo de clonación natural es el caso de los gemelos provenientes de un ovocito fecundado por  un  espermatozoide  que  en  las  primeras  etapas  de  desarrollo  se divide en dos individuos genéticamente idénticos.

La  existencia  de  individuos  genéticamente  idénticos  se  da  en  muchos   sistemas   biológicos, generalmente asociada a la reproducción asexual: dos plantas iguales, cuyo origen es un gajo o  esqueje.  También  seres  unicelulares  que  se multiplican asexualmente por simple división celular, tal como es el caso de las bacterias.

Los científicos usan las bacterias para todo tipo de estudios genéticos, pues a partir de estos genes pueden clonarse también genes de otro tipo.

La  clonación  artificial  apela  a  técnicas  de  Ingeniería  Genética en laboratorio para obtener individuos idénticos a su progenitor.

Tipos de clonación

Los tipos de clonación se pueden clasificar según sus objetivos finales, en:

A- La  clonación  terapéutica: tiene  como  principal  finalidad  la  obtención  de las denominadas células madre. Estas células tienen la capacidad de  generar  diferentes   tipos de tejidos, utilizables en el tratamiento de pacientes con una gran variedad d   enfermedades,  sin  problemas  de  rechazo.                                                           

¿Cómo funciona la clonación terapéutica?

Se toma una célula cualquiera del paciente (obviamente no es necesario que sea una célula madre) y se extrae el núcleo con los cromosomas dentro. A continuación se obtiene un ovocito sin fecundar y se extrae también el núcleo.

Se procede a introducir el núcleo de una célula madre del paciente dentro del ovocito.

De  esta  manera,  se  obtiene  un  ovocito  “un  tanto confundido”, porque no ha sido fecundado por un espermatozoide. A pesar de ello, tiene completos todos los pares de cromosomas.

Mediante inducción eléctrica se consigue que el ovocito no fecundado empiece a dividirse, formándose los diferentes estadios embrionarios, hasta llegar al blastocisto.

Blastocisto: El blastocisto es una estructura embrionaria que se forma entre el 5° y el 7° día de gestación. El blastocisto está formado por dos grupos de células diferentes. Las células externas son pequeñas y formarán lo que se denomina trofoblasto. Dentro del mismo hay un espacio virtual, llamado blastocele, que contiene un líquido. En este líquido se encuentran las células de la masa celular interna, las cuales son más grandes que las del trofoblasto y darán origen al embrión y sus anexos.

Las células de la masa celular interna pueden dar origen a cualquier tipo de tejido y por lo tanto, pueden ser utilizadas para la regeneración de tejidos en tratamientos terapéuticos.

Existe  una  lista  de  enfermedades  devastadoras  que  se  podrían curar o aliviar con técnicas   similares,   por   ejemplo:   la   diabetes,   cirrosis,   leucemia,   osteoporosis, quemaduras, Alzheirmer, Parkinson, Huntington, tetraplejía, algunos tipos de cáncer, algunas dolencias de corazón y espalda, entre otras.

Existe mucha gente que considera que estas técnicas son abortivas, debido a que un ovocito con ADN del paciente que se reproduce es un embrión humano (y además un clon). Este embrión se destruye para que alguien se beneficie. En este caso, el paciente enfermo.

B- La  clonación  reproductiva: está dirigido a individuos genéticamente  idénticos.  Implica  la implantación del embrión clonado en el útero  de una madre. El embrión se desarrolla y nace un individuo, sin la necesidad de una  reproducción sexual.

Aclaración: la clonación terapéutica no tiene relación con la Ingeniería Genética porque los genes no se modifican, sino que se cambia todo el núcleo de la célula. De hacerse alguna  modificación,  sí  tendría  relación  con  la  Ingeniería  Genética; es más, hasta podríamos obtener un animal transgénico.

Actividad 1

Identifique la diferencia que existe entre la clonación terapéutica y la clonación reproductiva.

Animales Transgénicos

A partir de la clonación, se obtuvieron los primeros animales transgénicos, son aquellos que poseen un gen que no les pertenece. Este gen se denomina transgen.                                                        

¿Qué es la transgénesis, entonces?

La transgénesis es el proceso que permite introducir un gen foráneo al genoma de un organismo vivo, tanto sea para incorporarlo como para reemplazar un gen endógeno, de modo que sintetice moléculas de interés.

En animales, generalmente el ADN extraño o transgen, se introduce en cigotos, quienes originarán embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma. A continuación el transgen pasará a las siguientes generaciones, por reproducción sexual, a través de la línea germinal (gametos).

Seguidamente  desarrollaremos  las  diferentes  técnicas  de  introducción  del  transgen  en  células embrionarias.

 Técnicas de transgénesis

Antes de realizar cualquier técnica de transgénesis se identifica y se aísla el gen que se quiere insertar en el genoma del animal. Una vez que el gen es identificado, hay varias maneras de insertarlo en la célula a modificar.

Puede hacerse por:

A- Microinyección de cigoto.

B-Transformación de células embrionarias.

C-Transferencia nuclear.

D-Transferencia mediante un vector retroviral.

Veamos de qué se trata cada técnica.

A-    Microinyección de cigoto

La técnica de microinyección se realiza de la siguiente forma:

En la primera fase, se aísla un número grande de óvulos fertilizados. El gran número de óvulos  se  consigue  sometiendo  a  las  hembras a un tratamiento hormonal para provocar una superovulación; su posterior fertilización puede hacerse in vitro o in vivo.

En  la  segunda  fase,  los  cigotos  obtenidos  se  manipulan  uno  a  uno  y  con una micropipeta a modo de aguja, se introduce una solución que contiene el transgen.

En la tercera fase, estos óvulos son reimplantados en hembras, que actuarán como nodrizas, permitiendo la gestación hasta completar el proceso.

Por último, se desteta a los recién nacidos y se los chequea mediante análisis para ver si la incorporación del transgen se ha producido correctamente.

B- Transformación de células embrionarias

Una  estrategia  aún  más  poderosa  para  la  transgénesis  implica la introducción del transgen en células  embrionarias totipotentes  o  ES  (que  poseen  la  capacidad  de originar cualquier tipo de tejido).

Estas  células  se  toman  del  interior  de  un  blastocisto   (masa  celular  interna)  en desarrollo y se pasan a un medio donde se tratan con distintos productos, con lo que se conseguirá que las células no se diferencien y mantengan su estado embrionario.

El  transgen  se  introduce  en   las   células   embrionarias,   por   ejemplo,   mediante microinyección.  Posteriormente  las  células  transgénicas  son  reintroducidas  en  un blastocisto y éste se implanta en una hembra.

Cuando la integración del transgen ocurre después de la primera división celular, como es  el  caso  que  se  muestra  a  continuación,  al  animal  obtenido  se  lo  denomina quimérico. Las células del cuerpo de un animal quimérico tienen diferentes orígenes: algunas provienen de las células embrionarias transgénicas; y otras, de las células del blastocisto, al que se le insertaron las células transgénicas.

C- Transferencia nuclear

En este caso, el proceso se inicia tomando células embrionarias en fase de mórula o blastocisto, luego se cultivan in vitro y después se transfieren a ovocitos a los que se les ha quitado el núcleo.

Se provoca la fusión de las dos células animales de modo que el núcleo de la célula embrionaria quede en el interior del ovocito, pudiendo éste empezar a funcionar como un cigoto.

En la transferencia nuclear se utiliza la técnica de clonación reproductiva. Este tema, nombrado al comienzo de la unidad será desarrollado más adelante.

D- Transferencia mediante un vector retroviral

Como todos sabemos la infección viral radica en la incorporación de un ácido nucleico en el genoma celular. Esta capacidad se utiliza para incorporar transgenes en células eucariotas.

Para ello, se deben producir virus que contengan el gen de interés a insertar.

Los virus más utilizados en esta técnica corresponden al grupo de los retrovirales.

Actividad 2

1- Defina los siguientes términos:

  A- Transgen.

  B- Animal transgénico.

  C- Animal quimérico.

2-Complete  en   la  línea  de  puntos  la  técnica  aplicada  en  los  siguientes ejemplos:

  A) Transferencia  de  un gen de interés exógeno al genoma de la célula a través  de retrovirus………………......…………

  B) Transformación luego de la primera división mitótica del cigoto……………………………………………………………….

  C) Células embrionarias en fase de mórula se transfieren a ovocitos a los que se les ha quitado el núcleo………………..

  D) Transformación antes de la primera división mitótica del cigoto………………………………………………………………

  E) Utilización de la técnica de clonación.…………………………………………....……………………………………………….

  F) Los  cigotos  obtenidos se manipulan con una micropipeta a modo de aguja, se introduce una solución que contiene       el transgen…………………………………………………………………………………………………………………………………