Gnóthi Seautón

Organismos recombinantes y transgénicos ¿Qué son?

Los organismos recombinantes y transgénicos son aquellos que han sido creados artificialmente manipulando sus genes a través de la ingeniería genética. Normalmente se utiliza el término "recombinante" para describir a organismos unicelulares genéticamente modificados, mientras que transgénico se reserva para animales, plantas y hongos.

Métodos de la tecnología genética

ü  La modificación genética consiste en cambiar los genes en una célula viva.Hay dos tipos de modificación genética:no hereditaria y hereditaria.

ü  Las modificaciones genéticas hereditarias modifican los genes de los óvulos o espermatozoides.Estos cambios no solo afectan al niño que va a nacer, sino que también se transmiten a los descendientes de éste.

ü  Las modificaciones genéticas no hereditarias cambian los genes de las células que no son el óvulo o los espermatozoides. Dichos cambios no serán heredados por los descendientes.

ü  Existen diversos procesos de manipulación genética:

ü  Ingeniería genética: Extracción en laboratorio de genes por medio de enzimas, volviendo a insertar otros genes en su lugar por medio de nuevo de otras enzimas.

ü  Selección artificial (genética). Seleccionar los especímenes con las mejores condiciones físico-químicas buscadas para volverlos a cruzar (mayor tamaño u otras características buscadas).

ü  "Bombardeo" de los genes o el ADN mediante sustancias radioactivas o procesos agresivos que produzcan mutaciones en los genes, y posterior selección.

Pros y contras de la manipulación genética de organismos.
PROS:

ü  Se puede introducir un solo gen en el organismo sin que esto interfiera con el resto de los genes; de este modo, es ideal para mejorar los caracteres monogénicos, es decir, codificados por un sólo gen, como algunos tipos de resistencias a herbicidas.

ü  El proceso de modificación genética retrasa mucho menos que las técnicas tradicionales de mejoramiento por cruzamiento.

ü  Producción de nuevos alimentos

ü  Posibilidad de incorporar características nutricionales distintas en los alimentos

ü  Vacunas indiscriminadas comestibles, por ejemplo: tomates con la vacuna de la hepatitis B.

ü  Aumento de la productividad y la calidad aparente de los cultivos.

ü  Resistencia a plagas y enfermedades conocidas.

ü  Tolerancia a herbicidas.

CONTRAS:

Mayor nivel de residuos tóxicos en los alimentos

ü  Posibilidad de generación de nuevas alergias.

ü  Dependencia de la técnica empleada

ü  Contaminación de variedades tradicionales; El polen de las especies transgénicas puede fecundar a cultivos convencionales, obteniéndose híbridos.

ü  Muerte de insectos

ü  Impacto ecológico de los cultivos

ü  Obligatoriedad del consumo; La decisión de introducir alimentos transgénicos en la industria alimentaria ha sido totalmente contraria a todo proceso democrático, ocultando incluso la composición de los alimentos. La industria de los OMG sigue estando consciente de que no cuenta con el apoyo de la población de ningún país del mundo, y ello se demuestra con el hecho de que no se revela la información en el envasado de alimentos transgénicos.

ü  Monopolización del mercado, control del agricultor

‍Clonación. ¿Qué es? Clases de clonación.

 

 Definición
Clonación, creación de una copia de una célula o de un organismo vivo. Las copias obtenidas mediante clonación tienen una composición genética idéntica y reciben el nombre de clones. En la naturaleza, hay muchos organismos que se reproducen mediante clonación. En el laboratorio, los científicos utilizan técnicas de clonación para crear copias de células u organismos que tienen características valiosas. El objetivo es encontrar aplicaciones prácticas de la clonación que se traduzcan en avances en la investigación biológica, la medicina y la industria.

Clases
Clonación de plantas

Hace miles de años, los agricultores empezaron a clonar especies vegetales utilizando una técnica muy sencilla; cortaban un fragmento de la planta y dejaban que creciesen raíces; luego lo plantaban y obtenían un nuevo ejemplar. Más tarde, idearon técnicas de cultivo para reproducir plantas con características determinadas, como crecimiento más rápido, semillas más grandes o frutos más dulces. Estas técnicas de cultivo se combinaron con las de clonación con el fin de obtener un gran número de plantas con las características deseadas. Estas primeras formas de clonación y cultivo fueron lentas y en muchos casos impredecibles. A finales del siglo XX, los científicos desarrollaron una técnica denominada ingeniería genética, mediante la cual se manipulaba el material genético de los seres vivos, el ácido desoxirribonucleico (ADN), para modificar con más precisión los genes de las plantas. Los científicos combinaron la ingeniería genética y la clonación con el objeto de producir, de forma rápida y barata, miles de plantas con una característica deseada.

Clonación de animales

Las técnicas de clonación también se pueden aplicar a los animales. Los científicos producen animales genéticamente modificados con nuevas características, como la capacidad de resistir a ciertas enfermedades, y emplean las técnicas de clonación para reproducir estos animales genéticamente modificados. Los científicos esperan poder aplicar estas técnicas para conseguir, en un futuro próximo, reforzar las poblaciones de especies en peligro de extinción mediante la clonación de ejemplares de las poblaciones existentes. Puede que incluso algún día sea posible recuperar especies extinguidas mediante la clonación de células procedentes de muestras conservadas.
La clonación de animales puede tener consecuencias importantes. Las poblaciones salvajes de plantas y animales sanos mantienen, a través de la reproducción sexual, la diversidad genética, es decir, una amplia variedad de diferentes combinaciones de genes. La diversidad genética puede hacer a una población más resistente a la enfermedad y a los cambios medioambientales. Por otra parte, las grandes poblaciones de plantas o animales clonados pueden carecer de diversidad genética. Los agricultores de todo el mundo utilizan muchos cultivos, como el maíz y el arroz, que poseen menos variabilidad genética que sus homólogos que crecen salvajes en la naturaleza. Un solo virus podría eliminar estos cultivos. De la misma manera, si todas las vacas de un rebaño proceden de un único clon, una sola enfermedad podría potencialmente terminar con todo el rebaño.

Clonación de seres humanos

Si los científicos son capaces de clonar animales, ¿podrían clonar también seres humanos? En 1998 un equipo de investigadores surcoreanos anunció la clonación de un embrión humano mediante transferencia nuclear celular somática, si bien el embrión solo sobrevivió hasta alcanzar cuatro células. En el año 2001 investigadores en biotecnología, afirmaron haber clonado embriones humanos que se dividieron hasta alcanzar seis células antes de morir. Muchos científicos argumentan que debido a que los embriones de estos dos experimentos no duplicaron su población celular cada 24 horas, no pueden considerarse verdaderos embriones humanos. Independientemente de si dichas investigaciones son exitosas o no, plantean problemas éticos muy importantes.

La producción de embriones mediante clonación ofrece ventajas específicas. Las células madre embrionarias podrían compatibilizarse con las del paciente de modo que los tejidos u órganos desarrollados a partir del embrión pudiesen ser reconocidos por su sistema inmunológico. De lo contrario, el sistema inmunológico podría rechazar cualquier tejido u órgano, o bien, sería necesario administrar al paciente fármacos para inhibirlo, lo que supondría un incremento de la susceptibilidad a sufrir infecciones.
Sin embargo, podría utilizarse esta técnica de clonación para procrear niños genéticamente idénticos a la persona que donase la célula madre embrionaria. Muchas personas piensan que esto es totalmente inaceptable. Para la mayoría es muy importante establecer la distinción entre la clonación cuyo fin es obtener células para un tratamiento terapéutico y la clonación reproductiva.

‍Células madre. ¿Qué son? ¿Cómo se clasifican?

Una célula madre o célula troncal se define como una célula progenitora, autorrenovable, capaz de regenerar uno o más tipos celulares diferenciados. La mayoría de tejidos de un individuo adulto poseen células madre especificas que permiten su renovación o regeneración cuando se produce algun daño.

células, tejidos, órganos, hasta incluso embriones) comienzan a especializarse, formando el blastocisto. De su capa externa se forma la placenta y otros tejidos necesarios para el desarrollo del feto en el útero. La masa interna de células da lugar a todos los tejidos del cuerpo humano. Estas células de la masa interna son pluripotenciales que pueden dar lugar a muchos tipos de células, pero no todos los tipos necesarios para el desarrollo del feto. De hecho, si una célula de la masa interna fuera implantada en el útero de una mujer, no desarrollaría un feto.
Otra de las opciones para obtener células madre es la clonación por transferencia nuclear. El procedimiento consiste en tomar una célula reproductora y eliminar su núcleo, donde se encuentra el ADN. En su lugar, se inserta el material genético de una célula adulta, por ejemplo de la piel, obtenida del paciente. El híbrido(organismo vivo que resulta de la mezcla de especies distintas)se multiplica dando lugar a un embrión con una carga genética idéntica a la del donante del núcleo.
Otro metodo es la partenogénesis, que consiste en administrar una descarga eléctrica o un tratamiento químico a un óvulo para obligarlo a dividirse. Se formará un embrionario que sólo vive unas semanas, tiempo suficiente para extraer progenitoras celulares.

Adultas
Una célula madre adulta es una progenitora que puede renovarse constantemente y dar lugar a células especializadas. Estas células se encuentran en los diferentes órganos para reparar los daños que se puedan producir en los tejidos.
Se han identificado progenitoras celulares en otros órganos y tejidos.
La médula ósea ha demostrado ser la mejor fuente de células madre dentro del organismo adulto. El método que se emplea para obtener las progenitoras celulares es el aspirado del contenido medular mediante la punción de un hueso. El material que se obtiene pasa por una serie de procesos de selección para separar las células. y lo resultante se inyecta al paciente. Una vez dentro del organismo, las progenitoras celulares se dirigen a la zona dañada para reparan las alteraciones.



Terapia Génica.
Esta terapia está destinada al tratamiento de enfermedades infecciosas y auto inmunes, Se basa en la eliminación de células infectadas con virus, como el HIV, mediante administración directa de moléculas de ácidos nucleicos o a través de vacunas. En la terapia contra el cáncer, se puede actuar con diferentes objetivos. Si se opera sobre las células del sistema inmunitario, se manipulan ex vivo las células efectoras antitumorales del sistema inmune. Estas células son modificadas genéticamente y reimplantadas con el fin de liberar dentro del tumor el producto de los genes exógenos. Sobre las células formadoras de sangre se actúa incorporando los llamados genes MDR, que confieren mayor resistencia a las altas aplicaciones de quimioterapia en el paciente. Si se actúa directamente sobre las células tumorales, se introducen factores genéticos que provoquen la muerte de las células tumorales o aumenten la respuesta del sistema inmunitario antitumoral del paciente.
En terapia génica se utilizan dos grandes estrategias actualmente:

En los animales superiores, las células madre se han clasificado en dos grupos. Por un lado, las células madre embrionarias, que son las que forman parte de la masa celular interna de un embrión (blastocito) de 4-10 días de edad y que tienen la capacidad de formar todas los tipos celulares de un organismo adulto, por ello se llaman células pluripotenciales. Una característica fundamental es que pueden mantenerse de forma indefinida, puesto que al dividirse siempre forman una célula idéntica a ellas mismas.

De estas células derivaran el otro tipo de células, la células madre órgano-específicas que son multipotenciales, capaces de originar las células de un órgano concreto en el embrión, y también, en el adulto.El ejemplo más claro, es el de las células de la médula ósea, que son capaces de generar todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune.

Pero estas células madre existen en muchos más órganos del cuerpo humano: la piel, músculo cardíaco, etc. Se han conseguido cultivar (multiplicar) estas células tanto en in-vitro (en el laboratorio), como in-vivo (en un modelo animal) utilizándolas para la reparación de tejidos dañados.Estas técnicas están todavía en sus comienzos.

Hasta ahora se ha creido que las células madre órgano específicas, están limitadas a generar sólo células especializadas. Sin embargo se ha hecho cambiar esta visión, haciendo ver que células madre de adulto procedentes de cualquier tejido pueden diferenciarse a las de otras localizaciones. Estos experimentos han comprobado que células madre de adulto, pueden reprogramarse (TRANSDIFERENCIARSE), y dar lugar a otros tipos celulares que hasta ahora se pensaba que eran incapaces de generar. Si es así, se podría decir que no existe una diferencia esencial entre la célula madre embrionarias y las de adulto.

Células madre: Tienen la capacidad de multiplicarse indefinidamente y generar células especializadas.
Células pluripotentes: Capaces de producir la mayor parte de los tejidos de un organismo. Aunque pueden producir cualquier tipo de célula del organismo, no pueden generar un embrión.
Células totipotenes: Son capaces de transformarse en cualquiera de los tejidos de un organismo. Cualquier célula totipotente colocada en el útero de una mujer tiene capacidad de originar un feto y un nuevo individuo.
Células multipotentes: Se encuentran en los individuos adultos. Pueden generar células especializadas concretas, pero se ha demostrado que pueden producir otro tipo diferente de tejidos.

Embrionarias
Existen tres modos de generar las células: extraerlas de embriones, mediante técnicas de clonación y también, aunque en menor medida, forzando la división de óvulos sin fecundar.
Un óvulo fecundado por un espermatozoide,puede generar un organismo completo. Después de varios ciclos de división celular, estas células totipotenciales(que posee la capacidad de poder dar origen a millones de

·Ex vivo. Consiste en extraer células de un paciente, modificarlas in vitro mediante un vector retrovírico y reimplantarlas en el organismo. El riesgo de rechazo es mínimo y, por ello, es la técnica más utilizada. Se usa fundamentalmente en el tratamiento de cánceres.

 In vivo. Se trata de administrar el gen corrector al paciente en lugar de hacerlo a células en cultivo. Se emplea en células difícil de extraer e implantar nuevamente.

Existen otras posibilidades de acción de la terapia génica en la que lo que se busca no es inactivar la función de un gen, sino introducir la información que permita a la célula sintetizar una proteína que tenga un efecto terapéutico nuevo.

Las normas para recibir terapia génica incluyen varios requisitos:

1.     El gen debe estar aislado y debe estar disponible para la transferencia, normalmente por clonación.

2.     Debe haber un medio efectivo para la transferencia del gen.

3.     El tejido diana debe ser accesible para la transferencia genética. La primera generación de procesos de terapia génica utiliza glóbulos blancos.

4.     No debe haber ninguna forma de terapia efectiva disponible, y la terapia génica no debe dañar al paciente.

Utilizar células vivas para enviar genes con fines terapéuticos a determinadas regiones del organismo
En este caso, se extraen células sanas del órgano afectado del paciente y se cultivan en el laboratorio. A continuación, se introduce el transgen en ellas empleando vectores no-virus. Antes de re-introducirlos en el paciente, estas células se analizan en el laboratorio para asegurarse de que crecen normalmente y mantienen el gen de interés. Sólo entonces se inyectan en el paciente.

‍Introducir directamente el gen en el paciente

Normalmente se usan virus como vehículo para llevar los genes terapéuticos a unas determinadas células del cuerpo humano. En estos casos, hay que seleccionar el tipo de virus adecuado según la célula a la que se quiera llegar. Por ejemplo, los retrovirus, uno de los virus que se usan habitualmente, sólo pueden infectar células activas que se están dividiendo.
Por eso estos virus no serían eficientes en la terapia génica destinada a tratar enfermedades del corazón o el cerebro, órganos donde la tasa de división de sus células es muy baja. Sí en cambio para enfermedades de la piel o del aparato digestivo, cuyas células se dividen con mucha más frecuencia.

CONSECUENCIAS DE LOS TRATAMIENTOS DE LA TERAPIA GENICA
A pesar de que los mayores desarrollos se esperan con la aplicación de la terapia genética y debido a que esta nueva tecnología se encuentra en etapa experimental, se pueden llegar a cometer errores que llevan a eventos fatales.
Un ejemplo:
Por ésta razón la terapia genética, anunciada como la más firme esperanza de la medicina en el siglo XXI, sufrió un durísimo revés en los EEUU. Todo se debió a la muerte de Jesse Gelsinger, quien se sometió a un proceso destinado a corregir una enfermedad genética. A los pocos días falleció por un fallo múltiple de sus órganos vitales, causado por una reacción inmune. Esta es la primera muerte directa por las terapias genéticas, tras 10 años de trabajo en los departamentos de investigación de los principales hospitales americanos. Al parecer, Gelsinger no recibió información sobre los riesgos de las pruebas, que habían causado la muerte de varios monos y al menos cuatro casos de toxicidad en pacientes anteriores. Los investigadores de la Universidad de Pennsylvania no sólo silenciaron las posibles contraindicaciones a sus pacientes, sino que ni siquiera sometieron a sus pacientes a un chequeo médico previo para comprobar su estado de salud. Según la investigación oficial realizada “los investigadores ocultaron información crucial que hubiera evitado el incidente. Además ocultaron que otros dos voluntarios sometidos previamente al mismo ensayo habían sufrido efectos secundarios graves que, siendo notificados, hubieran supuesto la inmediata suspensión del ensayo, según las normas acordadas por científicos de la FDA (federacion de "drogas"; medicamentos y alimentos). Parece ser que en la mayoría de estos casos de ocultamientos hay “motivos económicos”. Los científicos callan para no perder financiación de empresas farmacéuticas. Por ello resulta necesario abordar problemas de la terapia génica con transparencia y gran control sobre protocolos a ensayar.