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INDICE Pág. Indice ..................................................................................... 1 Introducción ........................................................................... 2 Los `'Pro'' y los `'Contra'' de la Ingeniería Genética ................ 5 • Peligros y Riesgos • Beneficios y Aplicaciones Aplicaciones en la Agricultura ....................................................... 9 • Alimentos de Ingeniería Genética • La nueva industria comercial • Monsanto • Actualidad Aplicaciones en la Ganadería ....................................................... 14 Manipulación Genética en el Ser Humano ................................... 16 • Salud: • Producción de vacunas • Proyecto Genoma • Insulina Humana • Aparecen enfermedades nuevas y reaparecen viejas Clonación .......................................................................... 22 • Polly • Posibles beneficios de la clonación • Problemas éticos y morales Discusión .................................................................................... 28 Conclusiones .......................................................................... 29 Glosario .................................................................................... 31 Bibliografía .................................................................................... 32 1 INTRODUCCION 1 Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de información. Esa información se repite en cada una de sus células organizada en unidades llamadas genes (1), los cuales están formados por ADN (2). Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción. De ellos depende la continuidad de la vida, porque constituyen el enlace esencial entre generaciones. Con el descubrimiento de la estructura del material genético, por Watson y Crick en 1953, nace la biología molecular y con ello se inicia una nueva etapa en la historia de la biología. El año de 1970 marca otra etapa importante: el comienzo de la manipulación enzimática del material genético, y por consiguiente, la aparición de la ingeniería genética molecular, que constituye la más reciente evolución de la manipulación genética. La ingeniería genética (3) consiste en la manipulación del ácido desoxirribonucleico, o ADN. Modifica las características hereditarias de un organismo en un sentido predeterminado mediante la alteración de su material genético. La modificación genética es el proceso de transferir artificialmente la información especifica de un tipo de organismo a otro (no es lo mismo que los cruces entre especies que se ha practicado durante muchos años). En estas manipulaciones están incluidas: • Recombinaciones genéticas: es decir la recombinación del ADN o recombinación de genes • Clonaje del ADN: introducción de un fragmento de ADN, dentro de un ADN vector, que puede ser una bacteria o virus, célula huesped, o un animal para su manipulación y consecutiva expresión bajo la forma de producción de la proteína deseada. • Fusiones celulares: cultivos continuos de células fusionadas productoras de anticuerpos con especificidad predeterminante. La ingeniería genética está dejando de ser, a una velocidad alarmante, una técnica de laboratorio para convertirse en un proceso comercial. En este proceso, el material genético puede ser transferido entre organismos de especies no relacionadas, una habilidad que ha sido apropiada por la industria, como un método para introducir nuevas características en las plantas, animales 2 y microorganismos. Se pretende que muchos de ellos sean producidos comercialmente a gran escala, originando la liberación al ambiente de enormes cantidades de organismos vivientes "diseñados". Lo ideal de recurrir a la ingenieria genetica es que la utilicen para prevenir o corregir enfermedades serias. El problema es que la ciencia sigue progresando a velocidad de un tren bala, llegando a menudo a una estación determinada mucho antes de que hayan podido analizarce y comprenderse a fondo todas las concecuancias derivadas de los adelantos. Esta técnica abre la puerta a posibilidades de experimentación mucho más complejas y que pondrían en grave peligro tanto la dignidad como la supervivencia de la especie humana. También en este campo la humanidad puede verse afectada no ya por medio de la manipulación directa sobre su patrimonio genético, sino mediante la transformación genética de especies vegetales fundamentales para su supervivencia o mediante la liberación irresponsable en el medio ambiente de microorganismos mutados genéticamente. La supervivencia de la especie humana y los derechos de todo hombre a ser único e irrepetible, a poseer un patrimonio genético inviolado y a preservar la privacidad de ese patrimonio son los valores fundamentales que 2 están en juego. El debate ético sobre el punto recién se inicia. Con argumentos que minimizan los riesgos o señalan que vale la pena correrlos, la postura favorable a la posibilidad de alteración del genoma (4) reivindica el derecho de la humanidad de dominar su propio destino contribuyendo, por todos los medios a su alcance, a tratar de mejorar su calidad de vida. 3 James Watson (izquierda) y Francis Crick descifraron en 1953 la estructura del ADN. 4 LOS ``PRO'' Y ``CONTRA'' DE LA INGENIERIA GENETICA Durante los últimos 10 años, la comunidad internacional se ha visto conmovida por los anuncios de espectaculares avances en el campo de la biología molecular, centrados, en el ámbito de la genética. Lo que hasta entonces parecía ser un territorio desconocido para el hombre, la clave del misterio mismo de la vida, de a poco comenzó a ser descubierto. En la ingeniería genética se busca el concimiento de lo que son los cada uno de los genes de un mapa genético. Esto no está tan lejos como parece, la capacidad de eliminar el factor azar de nuestro perfil genético esta cada vez mas cerca. Los descubrimientos en materia genética son asunto de todos los días, hay bancos de datos que poseen la codificación parcial de más de la mitad de los genes humanos. Millones de nuevas entradas del código genético ingresan al banco público de genes del Centro Nacional de Información Biotecnológica. Una de las cuestiones que más preocupa a la comunidad científica tiene que ver con la liberación de organismos genéticamente modificados. Si bien éstos pueden aportar al mejoramiento de la productividad del planeta, son en realidad elementos nuevos incorporados al ecosistema, cuyo comportamiento y forma de interacción con especies ya existentes, al ser liberados, se desconocen. Peligros y Riesgos Los expertos advierten que detrás de las mejoras y nuevas aplicaciones se esconden también riesgos y peligros de notable importancia. La manipulación genética de animales para potenciar la producción de sustancias aprovechables industrialmente, o para aumentar su efectividad depredadora contra insectos y plagas, son otras de las aplicaciones con las que se está trabajando, así como aumentar la resistencia de los peces al frío, hacerles crecer más deprisa o ayudarles a resistir algunas enfermedades. El negocio de la ingeniería genética está en manos de las grandes multinacionales agroquímicas y farmacéuticas, como Monsanto, Enimont, Du Pont, Ciba−Geigy, ICI y Sandoz. Sus intereses comerciales están haciendo a los investigadores intervenir directamente en procesos biológicos que apenas hemos empezado a comprender, y mucho menos a controlar. 5 Los peligros potenciales de la Ingeniería Genética son enormes. Las estructuras genéticas existentes han evolucionado a través de millones de años formando un ecosistema infinitamente complejo e interconectado. 3 Ahora los científicos están estropeando este equilibrio delicado con cambios que no podrían ocurrir naturalmente. Esto se esta haciendo extremadamente rápido sin suficiente cuidado para las posibles consecuencias. Los organismos genéticamente modificados son los mas peligrosos. No se pueden contener y sus efectos son irreversibles. Los peligros de la ingeniería genética incluye comida de calidad baja, animales enfermos, insectos, organismos y enfermedades mas virulentas, una biodiversidad mas reducida, mayor contaminación del agua, el alimento y la tierra, y la alteración del equilibrio de la naturaleza. Con una ya mayor intervención científica en la producción alimentaria, se esta haciendo mas común la comida no sana y tóxica. Esta tecnología ya ha despertado preocupación desde el punto de vista científico, socioeconómico y ético: • Podría resultar en algunos organismos peligrosos haciendose resistentes a los antibióticos, y en las malas hierbas y los insectos haciéndose resistentes a los pesticidas y a los herbicidas. • Podría accidentalmente crear nuevos venenos y enfermedades. • Si cambiamos la estructura fundamental de un alimento, podría crear enfermedad. • Las plantas tratadas genéticamente están dejando como resultado la contaminación de ríos y embalses. • La modificación genética del ganado lleva a animales enfermos y sufrientes y a un alimento de ínfima calidad. Ya se están criando animales con enfermedades para experimentos y una vida de sufrimiento. Estos animales frecuentemente son enfermizos y tienen una vida mas corta. • Se estan vendiendo semillas genéticamente modificadas, haciendo peligrar la biodiversidad de los cultivos a través de la perdida de las semillas tradicionales. • La contaminación biológica puede ser el mayor peligro resultante de la ingeniería genética. Nuevos organismos vivos, bacterias y virus serán soltados para reproducir, migrar y mutar. Pasarán sus nuevas características a otros organismos y nunca se podrán recuperar o contener. 6 La evidencia científica indica que las aplicaciones en gran escala de la ingeniería genética pueden: 1.− ser dañinas para la salud humana. 2.− amenazar al ecosistema mundial. 3.− ser socialmente destructivas. Estos peligros surgen debido a que la ingeniería genética de línea germinal altera los genes del embrión o células reproductivas de un organismo. En consecuencia, los genes alterados pasarán a todas las generaciones siguientes. Los errores y efectos secundarios causados por las manipulaciones genéticas entrarán en la base genética de esas especies y se perpetuarán creando nuevas enfermedades genéticas. Además los organismos modificados genéticamente pueden potencialmente tener enormes e impredecibles efectos sobre el ecosistema. Habrá efectos mucho más dañinos penetrantes y de larga duración de los que produce la contaminación química o incluso la contaminación nuclear. Esto equivale a contaminación genética y es una invitación a una alteración ecológica desastrosa. Beneficios y aplicaciones El principal avance de la Ingeniería Genética consiste en la capacidad para crear especies nuevas a partir de la combinación de genes de varias existentes, combinando también por lo tanto sus características. Cultivos con genes de insectos para que desarrollen toxinas insecticidas o tomates con genes de pez para retrasar la marchitación han dejado hace tiempo de ser ciencia−ficción para constituir una realidad en nuestros días. 4 Permitir el cultivo de hortalizas en áreas desérticas hasta ahora estériles o aumentar el tamaño de los frutos cultivados son algunos de los adelantos que la utilización de este tipo de técnicas pueden aportar a la Humanidad, con los logros que supone hacia la erradicación del hambre en el Mundo. Lo que no se ha definido todavía es cómo compatibilizar estos objetivos con los intereses económicos de las empresas de biotecnología que los desarrollan. 7 La ingeniería genética tiene un gran potencial. Por ejemplo: • el gen para la insulina, que por lo general sólo se encuentra en los animales superiores, se puede ahora introducir en células bacterianas mediante un plásmido o vector. Después la bacteria puede reproducirse en grandes cantidades constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina recombinante a un precio relativamente bajo. De esta forma, la producción de insulina no depende del variable suministro de tejido pancreático animal. • Fabricación de factor VIII recombinante, el factor de la coagulación ausente en pacientes con hemofilia. Casi todos los hemofílicos que recibieron factor VIII antes de la mitad de la década de 1980 han contraído el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) o hepatitis por la contaminación viral de la sangre utilizada para fabricar el producto. Desde entonces se realiza la detección selectiva de la presencia de VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) y virus de la hepatitis C en los donantes de sangre, y el proceso de fabricación incluye pasos que inactivan estos virus si estuviesen presentes. La posibilidad de la contaminación viral se elimina por completo con el uso de factor VIII recombinante. Algunos de los usos de la ingeniería genética son el aumento de la resistencia de los cultivos a enfermedades, la producción de compuestos farmacéuticos en la leche de los animales, la elaboración de vacunas, y la alteración de las características del ganado. El llamado enfoque reduccionista de la ingeniería genética consiste en elaborar soluciones para remedar problemas causados por una mala utilización de los recursos naturales. 8 APLICACIONES EN LA AGRICULTURA La manipulación genética de plantas ofrece la posibilidad de modular la expresión de genes específicos, que son importantes para un cierto proceso metabólico. Abre las puertas a progresos que pueden incluir: • Nuevos compuestos para prevenir las enfermedades más dañinas de las plantas y de los animales. • Sustancias para regular el crecimiento animal y vegetal, y reducir el uso de insumos escasos. • Animales con mejores características productivas físicas y nutricionalmente. • Métodos nuevos y menos costosos de producir insumos agrícolas. • Y aunque probablemente sea dentro de bastantes años, algún día podremos ser capaces de producir maíz fijador de su propio nitrógeno, extrayéndolo del aire. • Pensemos en en el impacto que estos logros producirán sobre el abastecimiento del petróleo y sobre las economías mundiales. Se está convirtiendo en una industria de enormes dimensiones, uno de cuyos campos de aplicación más preocupantes es la alimentación, la producción de alimentos e ingredientes alimentarios a partir de organismos modificados genéticamente. 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 5 y para el medio ambiente. Alimentos de Ingeniería Genética La ingeniería genética parece ser la puerta de adelantos espectaculares en la producción de alimentos. Los avances permiten ver y separar los genes de las plantas y trasladarlos de una especie a otra, en lugar de cruzarlas simplemente, como se hacía antes. Con esta nueva tecnología será posible lograr avances extraordinarios y alcanzar en pocos meses lo que antes los criadores de plantas demoraban cinco años o más, esperando el resultado del cultivo en terreno. 9 Hasta hace apenas cinco años, la ingeniería genética parecía algo imposible de alcanzar. Todo esta ya es una realidad. Ya es posible extraer los genes de una planta e introducirlos a otras de diferentes especies. El material genético de las plantas es similar al de los animales. No hay ninguna razón para pensar que no se puede extraer un trozo de material genético de una planta para inyectarlo en la semilla de otra. La clonación también se puede desarrollar en las plantas. Se ha descubierto que cualquier célula individual de una planta lleva en sí toda la información genética para desarrollar la planta entera. Es decir, a partir de cualquiercélula de la planta nace una nueva con información necesaria para crear sus raíces, hojas, flores y frutos. A partir de una planta pueden crearse innumerables plantas exactamente iguales, con las mismas características. Muchas plantas poseen la habilidad de desarrollar resistencia a los plaguicidas cuando estos se aplican con mucha frecuencia. Un aumento en estas aplicaciones creará un "circulo vicioso" , que hará necesario usar cada vez más plaguicidas para lograr los mismos efectos. Al mismo tiempo se acumularían niveles peligrosos de residuos en las cosechas destinadas al consumo humano, con los consiguientes daños para la salud. Otro peligro es que la planta manipulada genéticamente, se puede transformar a su vez en una maleza. Otras manipulaciones genéticas en agricultura, son el uso de insecticidas que utilizan organismos manipulados genéticamente y también la creación de plantas que generan sus propios insecticidas. Pero igual que en las plantas, el uso constante y repetido de insecticidas hace que los insectos desarrollen resistencia a los insecticidas, incluso a los más poderosos. También se ejerce en ellos una fuerte presión selectiva, que puede originar "super insectos" , complicando así su control. Otros experimentos son la producción de variedades de plantas resistentes a virus, hongos y bacterias. Se señala que existe evidencia científica de que la manipulación genética para crear plantas resistentes a los virus podría producir nuevos virus, potencialmente más potentes que los originales. La nueva industria comercial Nuevos y extraños alimentos jamás pensados por la naturaleza ya están apareciendo en tu supermercado. Los efectos de estos alimentos aún no se conocen completamente y algunos ya han tenido un efecto devastador en la salud. 10 La ingeniería genética (transgénica) ha dejado de ser una técnica de laboratorio para convertirse en una industria comercial de enormes dimensiones. El campo que mayor interés ha captado entre las multinacionales ha sido el de la alimentación, y más concretamente el de la agricultura. La ingeniería genética ha roto los límites: genes de escorpión en el maíz o el tomate, genes sintéticos en la soja, genes de rata en tabaco o truchas, genes de polilla de patata, genes humanos en salmones, cerdos o arroz, virus en 6 melón o calabaza, etc. Los motivos para la modificación genética son principalmente comerciales y políticos, sin tomar en cuenta la salud y la nutrición. Las mismas multinacionales químicas que desde hace décadas nos envenenan con sus pesticidas tóxicos, contaminan nuestro entorno, aguas, suelo y atmósfera, destruyen la capa de ozono o crean armas químicas, son las que controlan la mayor parte de este negocio de billones de dólares. Se indica que las grandes corporaciones involucradas en la producción de cosechas genéticamente manipuladas, postulan que debido al aumento de la población mundial, ésta no podrá ser alimentada a menos que se utilice la ingeniería genética para mejorar el rendimiento de los cultivos, pero en la práctica, se señala que tal forma de producción solo aumentará la dependencia de sustancias químicas ecológicamente dañinas utilizadas en la agricultura industrial y acelerará la evolución de malezas e insectos resistentes a pesticidas y fertilizantes. Monsanto la gran multinacional de la agricultura transgénica (España) Tristemente famosa por ser la productora del "agente naranja" usado como defoliante en la guerra de Vietnam, y que aún hoy sigue siendo una pesadilla para los habitantes de ese país. También fue unas de las principales productoras de los cancerígenos que en la actualidad pueden encontrarse en prácticamente todos los organismos y partes de mundo. Actualmente cuenta con unos ingresos que superan el billón de pesetas al año. Mosanto se está convirtiendo en la mayor multinacional biotecnológica del mundo. Su nuevo invento es la creación por medio de ingeniería genética, de "cultivos de diseño". La mayoría de sus investigaciones van encaminadas a conseguir variedades de cultivos resistentes a sus herbicidas, lo que permite incrementar el uso de éstos. 11 El gobierno de EE.UU. que siempre ha mostrado una actitud protectora y permisiva con sus multinacionales químicas, ha amenazado a la UE con una guerra agrícola en caso de cualquier tipo de impedimento o etiquetamiento a sus productos alimenticios transgénicos (5). Además del riesgo para la salud, los organismos de ingeniería genética suponen que sería un riesgo para el medio ambiente. Está en nuestras manos, detener la contaminación genética y tóxica, exigiendo a nuestros gobernantes y empresas alimenticias que se nieguen a contribuir a esta nueva locura de las multinacionales agroquímicas. No dejes que experimenten contigo. por Ricardo Aguilar Boletín Informátivo Nº 40 de Greenpeace España ACTUALIDAD El pasado mes de febrero se publicó en el Diario Oficial de las Comunidades Europeas el Reglamento (CE) 7 Nº 258/97 sobre nuevos alimentos y nuevos ingredientes alimentarios que tiene por objeto la puesta en el mercado de la Comunidad de nuevos alimentos y de nuevos ingredientes alimentarios. El Reglamento se aplicará a los alimentos e ingredientes alimentarios que contengan organismos modificados genéticamente, que consistan en dichos organismos, o que hayan sido producidos a partir de ellos pero que no los contengan. Los alimentos e ingredientes alimentarios contemplados en el Reglamento no deberán suponer ningún riesgo para el consumidor ni inducir a error al consumidor. Serán sometidos a una evaluación de seguridad única antes de ser puestos en el mercado. Por otra parte, debido a que es posible que vayan asociados riesgos para el medio ambiente, para dichos productos deberá efectuarse una evaluación de riesgo medioambiental. Cuando un nuevo alimento o ingrediente alimentario deje de ser equivalente a un alimento o ingrediente alimentario existente, se establecerán requisitos específicos en materia de etiquetado para garantizar al consumidor la información necesaria sobre la composición, el valor nutritivo y el uso al que el alimento está destinado. 12 La etiqueta deberá indicar las características o propiedades modificadas y el método por el cual se ha obtenido dicha característica o propiedad. Se deberá informar igualmente al consumidor de las consecuencias de dichos productos para la salud. Se establece que para dichos productos modificados genéticamente debe efectuarse siempre una evaluación de riesgo medioambiental. Se ha presentado una propuesta que pretende que se incluya la siguiente información en el etiquetado: • Etiquetas específicas para los organismos genéticamente modificados que quieran introducirse en el mercado. • Ciertos datos moleculares que serían incluidos en un registro. La propuesta obligará al etiquetado de todos los nuevos productos. Es de esperar que según aumente el número de autorizaciones para productos que contengan organismos genéticamente modificados, aumentará la complejidad de la evaluación del riesgo. 13 APLICACIONES EN LA GANADERIA Introduciendo determinados genes a un mamífero, se puede lograr que su leche produzca diversas proteínas de uso médico. Una nueva tecnología que puede llegar a reemplazar los costosos reactores en que actualmente se cultivan bacterias o levaduras transgénicas con igual propósito. La clonación de animales mamíferos, puede significar un gran avance para la medicina, por la producción de moléculas protéicas complejas, que son imposibles de sintetizar por ahora. Existe una enorme posibilidad que acarriaría enormes beneficio: llegar a clonar animales transgénicos a los cuales se hubiese transferido un gene especial, que tuviese alguna ventaja terapéutica y comercial para el hombre. Con ello se reemplazarían los bio−reactores convencionales, que en la actualidad se utilizan para 8 cultivar bacterias transgénicas que producen una proteína humana de uso médico. De este modo se reducirían los costos enormemente. Los organismos transgénicos prometen estimular la productividad ganadera alterando la calidad nutritiva de carnes. Al introducir el ADN clonado en huevos fertilizados de animales se pueden desarrollar organismos superiores alterados genéticamente. Los animales transgénicos se han utilizado en la creación de capas que secretan importantes proteína en la leche. El gen para el activador tisular de plasminógeno (TPA), una proteína que disuelve los cicoágulos sanquíneos que provocan los infartos cardiacos se introdujo transgénicos; el gen para un factor de coagulación humano, en ovejas. Estos genes recombinantes se fusionaron con secuencias reguladoras de los genes de las proteínas de la leche y, se activan solamente en tejidos que intervienen en la producción de la leche y por ello se inactivan en otros tejidos. La ventaja de producir la proteína en leche es que se produciría en grandes cantidades con el simple hecho de dar leche al animal. Estos animales no son afectados por el gen, y debido a que la descendencia de estos animales transgénicos también produce la proteína recombinante, se producirían nuevas cepas transgénicas con solo cruzar estos animales. 14 Hasta hace sollo unos pocos años, la posibilidad de producir proteínas humanas de uso médico en la leche de animales, a un costo razonable, parecía solo una fantasía. Ahora es ya una realidad. Con la ya logrado, sin duda que esta tecnología va a reemplazar a los grandes fermantadores de bacterias o levaduras transgénicas, que hasta ahora se han estado utilizando para ese propósito. Esos bio−reactores son muy costosos, y su operación es muy sensible a pequeños cambios de temperatura, osmolaridad o pH, o por último a variaciones de la composición del medio de cultivo en que las bacterias están creciendo. Además, los cerdos no necesitarían de nadie uqe los cuide y su leche estaría produciendo la proteína deseada. Sin embargo, es posible que exista algún riesgo en el sentido de gérmenes patógenos se transmitieran desde los cerdos a los seres humanos. Para ello habría que ser cuidadoso con el pedigree de los animales, en el sentido que estuvieran libres de cualquier enfermedad conocida. Sin duda que las proteínas producidas en esta forma requieren de un cuidadoso ensayo antes de utilizarse en la terapia humana. Actualmente es posible combinar las tecnilogías de animales transgénicos que produzcan una proteína en su leche, y las posibilidades de clonarlos, para que sean muchos los que la producen. 15 MANIPULACION GENETICA EN EL SER HUMANO La única terapia genética permitida hoy para su aplicación en seres humanos es la vinculada a las enfermedades. La clonación en el hombre es algo absolutamente inaceptable, poque el ser humano es único e irrepetible y eso tiene que respetarse. Se relaciona con la dignidad humana que es la escencia del hombre. Teóricamente, cualquier gen de animal, planta o microorganismo puede ser intercambiado por otro. Teniendo este pensamiento en mente, las posilbilidades llegan a ser verdaderamente amenazadoras. SALUD Con la ayuda de las sondas génicas, los médicos ya pueden rastrear el ADN en busca de genes defectuosos, responsables de una infinidad de males. Parte de estos genes han sido desenmascarados, aislados y clonados, 9 por ejemplo, los genes responsables de enfermedades como: el alcoholismo, la hemofilia, esquizofrenia, cancer de mamas, etc. Producción de vacunas: Las vacunas clásicas vivas atenuadas o inactivadas, muestran una real eficacia contra un gran número de enfermedades, pero no están excentas de ciertas reacciones indeseables. Existe por lo tanto una real necesidad de vacunas inocuas, estables y eficaces; de bajo costo de producción, suceptibles de preparase en grandes volúmenes y cubriendo un espectro de enfermedades superior al obtenido actualmente, con el uso de vacunas preparadas a partir del agente completo. La Ingeniería genética se ha aplicado con igual éxito en la elaboración de vacunas de proteínas contra las enfermedades bacterianas. 16 Se han producido dos tipos de vacunas recombinantes virales: • aquellas en las cuales la proteína viral se fabrica en un huesped bacteriano, • y las llamadas vacunas de subunidades en las que se clonan los genes para las proteínas virales de interés y se expresan en otros virus. En las primeras, las estapas para la clonación son las siguientes: • fragmentación del ADN viral por enzimas de restricción. • Clonación de los genes de la proteína de la cubierta viral dentro de un vector adecuado. • Marco de lectura y sitios de asociación al ribosoma. • Reinserción y expresión de los genes virales en E.coli. El único problema es que las vacunas virales preparadas de este modo son inmunológicamente pobres y fallan an la preotección de animales ante infecciones posteriores al virus debido a que muchas proteínas clave de la cubierta viral son modificadas después de la traducción, en general por la adición de residuos de azúcar, el replicarse el virus en el huesped. Referente a las segundas, el virus de la vacuna es el vehículo principal para la construcción de vacunas de subunidades. La clonación en el virus de la vacuna se hace con un plásmido de la E.coli que contiene un fragmento del gen timidina cinasa del virus de la vacuna. Se inserta un ADN extraño, apropiado dentro del plásmido y el plásmido recombinante mezclado con ADN del virus de la vacuna de tipo salvaje. Si ocurre una recombinación homóloga entre el ADN del plásmido y el ADN genómico de la vacuna, se pueden obtener los viriones recombinados, que sólo contienen una parte del gen de timidina cinasa. El resultado es una tidimina cinasa inactiva en viriones de vacuna recombinante. Muchas vacunas de subunidades ya han pasado la fase de prueba y han mostrado ser muy prometedoras. Parecera que las vacunas producto de la ingeniería genética serán cada vez más comunes: • Son más seguras que las vacunas de virus atenuados o muertos. • Son más reproducibles porque sus características genéticas se pueden monitorear cuidadosamente • Se pueden administrar en dosis altas sin el temor de efectos colaterales. 17 10 Proyecto Genoma las enfermedades que ya no tendremos La indefensión del ser humano ante las manipulaciones de que puede ser objeto, gracias a los últimos descubrimientos en ingeniería genética, es uno de las graves interrogantes de una ciencia cuyas perspectivas pueden ser aterradoras, pero también constituyen la más firme esperanza de felicidad para las futuras generaciones. El Proyecto Genoma es el primer paso para poder ``desmontar'' al hombre. El 14% de los recién nacidos padece una de las más de 3.000 enfermedades congénitos conocidas, ya sea debido a una alteración cromosómica, como sucede con el síndrome de Down, o al funcionamiento defectuoso de uno o varios genes. Poor otro lado, un alto número de dolencias crónicas con un componente genético afecta al 10% de la población adulta. En otros casos, la enfermedad se debe a la confluencia de factores hereditarios y ambientales, y en mutaciones en el ADN que conllevan a la aparición de tumores. Gracias a los avances que se están produciendo en genética médica y a los espectaculares progresos realizados durante 1996 en el Proyecto Genoma, los científicos empiezan a intervenir en los cromosomas a identificar los genes llamados mediante datos químicos, a darle caza con trampas moleculares y a desarrollar un número cada vez mayor de pryuebas genéticas capaces de dtectar una dolencia hereditaria antes de que aparezca, incluso en los embriones. Los investigadores pueden, mediante la llamada técnica de ADN complementario concretar el lugar que ocupa un gen dentro de los 23 pares de cromosomas en los que se organiza nuestro material hereditario. Conseguido esto, no resulta difícil descubrir su función y su papel, cuendo es defectuoso, en la aparición de una dolencia genética. El objetivo final del Proyecto Genoma Humano, es conocer la secuencia completa de todos los genes que constituyen el genoma de la especie humana, y permitirá el conocimiento y terapia de al menos 3.500 enfermedades genéticas. El avance en la identificación de genes en los cromosomas humano ha superado las espectativas. Además, se ha formado un red mundial de genetistas, comprometidos con el proyecto. Esta organización es fundamental para difundir rápidamente los avances en las investigaciones en los distintos laboratorios. Por otra parte, este proyecto ha permitido el desarrollo de tecnologías de punta para la identificación de los genes de cualquier organismo, como los de bacterias y levaduras. 19 El tratamiento genético podría llegar a curar enfermedades hereditarias, como la hemofilia o la fibrosis quística, causadas por genes ausentes o defectuosos. Una técnica de este tipo consiste en utilizar virus modificados genéticamente para insertar genes nuevos funcionales en las células de pacientes incapaces de segregar hormonas o proteínas necesarias para el normal funcionamiento del organismo. Sin embargo, este proyecto no está ageno a controvercias. Una de las críticas más recurrentes es la utilización de la información sobre las características genéticas de cualquier individuo. Por ejemplo, es posible conocer la predisposición de un individuo a padecer enfermedades genéticas y esta información puede ser utilizada para discriminar en la obtención de empleos y seguros de vida, entre otros. A medida que el conociemiento del genoma humana aumenta, estas críticas deberían acentuarse. Insulina humana La insulina es una proteína producida por el páncreas y es vital para la regulación del metabolismo de los carbohidratos en el cuerpo. 11 La diabetes es una enfermedad que se se caracteriza por una deficiencia de esta proteína y que es padecida por millones de personas. El tratamiento convencional para la diabetes son las inyecciones periódicas de insulina (insulina aislada comercialmente proveniente de páncreas de reses o cerdos). Al no ser tan efectiva como la humana, y el proceso de separación es costoso y complejo, la clonación de un gen de la insulina humana en las bacterias ya se ha llevado a cabo. 20 La ingeniería genética y la crisis mundial de la salud Aparecen enfermedades nuevas y reaparecen viejas El mundo enfrenta una tremenda crisis de la salud pública a medida que cada vez con mayor frecuencia aparecen rebrotes de enfermedades infecciosas y surgen otras nuevas. Las cepas de varios agentes patógenos son resistentes a los tratamientos conocidos, algunas a casi todos los medicamentos y antibióticos. No cabe duda de que es la transferencia de genes a través de especies no emparentadas de animales y plantas (es decir, la transferencia de genes horizontales) la responsable del desarrollo de resistencias a medicamentos y antibióticos. El aumento espectacular de las infecciones virulentas y la resistencia a antibióticos coincide con la comercialización de la ingeniería genética. En los últimos 20 años, han surgido por lo menos 30 enfermedades nuevas, como el SIDA, el ébola, varios tipos de hepatitis y otros virus mortales, mientras que están reapareciendo antiguas enfermedades infecciosas como la tuberculosis, el cólera, la malaria y la difteria. Prácticamente todos los agentes patógenos son resistentes a los tratamientos con medicamentos, y muchos a varios antibióticos. La evolución de la virulencia y la propagación de resistencias a medicamentos y antibióticos están vinculadas con los profusos casos de recombinación y transferencia de genes horizontales entre bacterias y virus. Lo que ahora urge resolver es el tema de en qué medida la ingeniería genética, al facilitar la transferencia y recombinación de genes horizontales contribuye al resurgimiento de enfermedades infecciosas resistentes a los medicamentos, lo que seguirá haciendo si se le permite continuar sin restricciones. Las pruebas que sirven de evidencia obligan, como una precaución, a garantizar una investigación pública independiente de la ingeniería genética y la etiología de las enfermedades infecciosas. Además, necesitamos urgentemente una investigación encaminada a comprender los mecanismos generales para la transferencia de genes horizontales que apunte a fortalecer las barreras contra la transferencia de ADN recombinante o que pueda formar la base de una evaluación científica del riesgo. Dicha investigación debe ser llevada a cabo por grupos de investigación independientes dedicados a esa tarea, y no quedar en manos de quienes están directamente involucrados en la explotación comercial de la ingeniería genética. 21 CLONACION Este es un proceso al cual los científicos nombran de esta manera para referirse al proceso de creación de organismos idénticos, a partir ya sea de células, genes o moléculas provenientes de un solo padre. El enorme avance de la genética de los últimos años ya había permitido saber que todos los procesos celulares están ordenados por los genes que se encuentran en el interior del núcleo de cada célula. Desde hace ya 12 algunos años se ha logrado saber que de allí parte la información para que a través de distintos procesos bioquímicos, una célula crezca, se diferencie, se desarrolle, se divida y también para que muera. Ya incluso muchos de los genes han sido individualizados y en algunos se conoce su función. También se sabía que cada célula de un organismo, guarda en e interior de su núcleo la información total, como para que a partir de ella se llegara generar un organismo completo. Solo faltaba saber como lograr que una célula determinada volviera atrás y pusiera en función todo el proceso, desde un principio. Muchos piensan que esto era difícil y que iba a demorar aún muchos años antes que se pudiera conocer y controla el proceso. No fue así, y ya se consiguió el primer mamífero clonado. En febrero de 1997, se hizo pública la noticia de que había sido clonado el primer mamífero adulto: una oveja, a la que bautizaron con el nombre de Dolly. Los genetistas del Instituto Roslin y los de PPL Therapeutics de Edimburgo (Escocia), para llevar a cabo esta clonación, emplearon una técnica de ingeniería genética conocida como transferencia nuclear. Esta técnica consiste en fundir mediante un pulso eléctrico dos células, una de ellas un huevo no fecundado u ovocito al que previamente se ha extraído el núcleo, con otra que contiene un núcleo con el código genético deseado. El pulso eléctrico hace que el huevo comience a dividirse y se convierta en un embrión viable. Después este embrión se implanta en una gestante provisional, la cual ha sido preparada para llevar a cabo el embarazo. Al final se obtiene un clon o un ser idéntico, en este caso una oveja gemela. Dolly, fue el primer caso en el que un mamífero había sido reproducido a partir de información genética contenida en una célula de un tejido corriente de un animal adulto, lo que suponía que este clon era una réplica genética de uno de los progenitores, y no de la mezcla de genes heredados de ambos. 22 ¿Cómo se logró esto? Para empezar, nosotros somos el resultado de la mezcla perfecta de 23 cromosomas provenientes del espermatozoide de un padre y 23 cromosomas provenientes del óvulo de una madre. Es decir, tenemos 46 cromosomas, y por eso heredamos el color de los ojos del papá, y la sonrisa o la tendencia al cáncer del seno de la mamá. Biológicamente hablando, el óvulo femenino, además de los 23 cromosomas, tiene toda la maquinaria reproductora de la futura célula primordial. En otras palabras, una vez más se comprueba que el género femenino provee el sustento fundamental de la vida (otro es la gestación). Lo que los investigadores hicieron fue extraer el óvulo del ovario de la oveja y "limpiarlo", por decir, de sus 23 cromosomas. Es decir, los científicos dejaron el óvulo como un cascarón vacío, sin cromosomas pero con la maquinaria de reproducción celular intacta. Pasando luego del ingenio a la audacia, los investigadores pusieron en ese óvulo−cascarón vacío, los 46 cromosomas extraidos de la célula madura de otra oveja. Para finalizar, completaron el experimento haciendo pasar una pequeña corriente eléctrica, la cual activó la maquinaria reproductora que había quedado en el ovulo−cascarón y se empezó a formar el huevo. Ese huevo así creado fue entonces implantado dentro del útero de una oveja que despues de una gestación normal parió una ovejita llamada Dolly que de ella (de la madre) no tenía nada, pues como ya se habrán dado cuenta, la recien nacida Dolly, tenía los cromosomas de la oveja que donó los 46 cromosomas necesarios para su creación. Es decir se logró el propósito de la investigación: crear un duplicado perfecto de un ser viviente. El experimento de la clonación tiene dos partes completamente diferentes: • la manipulación genética de las células (crear el óvulo−cascarón y ponerle los 46 cromosomas para hacer el 13 duplicado) • la implantación del huevo producto en el útero del animal para su gestación, desarrollo y alumbramiento. 23 Con la clonación, la explotacion intensiva de rebaños selectos y la preservación de su diversidad y calidad puede llegar a niveles insospechados, porque los problemas actuales que conlleva la crioconservacion del semen de los sementales de elite y los embriones de parentales de elite ademas de su elevado costo podran minimizarse. Para muchos criadores y ganaderos. preocupados por la conservación de determinados caracteres fenotipicos y por la especifica seleccion del sexo de los animales, este sistema ofrece mas garantias. Por la tecnica de clonacion podran llegar a utilizarse muestras de sangre, biopsias cutaneas y hasta foliculos capilares, cuyas celulas podrian multiplicarse rapidamente in vitro y a continuación ser crioconservados en nitrogeno liquido para su conservacion y utilización nuclear a largo plazo o distancia. Los objetivos de la introducción de genes o el borrado en su caso, dentro del genoma para selección, generalmente en la investigación, tiene como objetivos los relacionados con la disminucion de las grasas, aumento de la velocidad, resistencia a las enfermedades ó mayores y mejores rendimientos en carne y leche. Este descubrimiento es una auténtica revolución biotecnológica debido a las importantes aplicaciones en áreas como la investigación médica y la reproducción animal, pero referido al ser humano plantea una serie de cuestiones morales, legales y éticos. Polly: Los científicos británicos que crearon a la oveja Dolly anunciaron que acaba de nacer Polly, una oveja alterada genéticamente por partida doble: no sólo nació por clonación sino que sus células contienen un gen capaz de producir una proteína humana. Polly, nacida en el laboratorio del Instituto Roslin de Edimburgo, es la primera oveja de este tipo, ya que existen casos de animales transgénicos (portadores de un gen de otra especie) pero no de animales clonados y −a la vez− transgénicos. Cuando llegue a adulto, la oveja dará un tipo de leche que no servirá para alimentar a nadie, sino para obtener un extracto de una proteína humana llamada alpha−1−antitripsina, indispensable para la cura de ciertas enfermedades. Polly, la oveja de raza Poll Dorset que acaba de nacer en el Instituto Roslin, es el fruto de una clonación a partir de una célula embrionaria. El óvulo recibió después una manipulación fundamental: con una técnica microscópica, se le colocó el gen humano encargado de la producción de antitripsina. 24 Posibles beneficios Sin duda que este nuevo avance de la biología plantea tremendos problemas éticos, morales y religiosos, cuyos resultados finales son impredecibles. La primera reacción es legislar para prohibir que la clonación se realice con seres humanos. Es muy probable que, en el futuro, pueda extraerse un órgano de un recién nacido o un feto donado, para posteriormente hacerlo crecer y desarrollarse ``in vitro'' hasta lograr el tamaño adecuado para reemplazar al dañado. No cuesta hacer volar la imaginación, para pensar que algún día cercano se pueda llegar a esta u otras aberraciones. 14 Los investigadores que lograron la clonación de Dolly no eran médicos, sino veterinarios, y según ellos mismos sostuvieron en una entrevista, lo realizaron porque veían en este procedimiento enormes ventajas en la producción pecuaria. Si una vaca es gran productora de leche, sería muy conveniente tener muchas iguales a la misma. Lo mismo podría pensarse para cualquier otra cualidad en cualquier otro animal. Hoy la selección se hace guardando el semen del toro adecuado, para que fecunde el óvulo también de la vaca adecuada. o se usan yeguas de mala calidad para implantar un embrión ya fecundado por los espermios de un potro y un óvulo adecuado. Mucho más fácil sería buscar el animal adecuado, extraerle cuantas células se quieran, ponerlas cada una dentro del respectivo óvulo y anidarlas en el útero de una madre subrogante. Su cría tendría los mismos atributos que el donante de las células. También es posible que, más adelante, esta misma metodología llegue a hacer posible lograr el desarrollo de órganos a partir de una célula de un determinado donante. En tal caso, se solucionaría el problema de los trasplantes de órganos. En fin, los beneficios pueden ser muchos, pero también muchísimas las aberraciones posibles. 25 Clonación de seres humanos: ``reprobable e imposible'' Durante la primera etapa de división celular (estado de mórula), cada una de las células posee el total de la información genética de la primitiva y todas son iguales. Teóricamente, si las células se separan y se les permite seguir dividiéndose cada una por separado, se puede obtener un sinnúmero de embriones exactamente iguales. Si cada uno de ellos posteriormente se implanta en el útero de madres sustitutas, el resultado final será el mismo número de individuos idénticos en todo. Esto ocurre, a veces, en condiciones normales como es en el caso de los gemelos. Luego de ser insertados en las madres, ocurre la diferenciación, por lo tanto, si se quiere obtener varios individuos idénticos se deberían separa las células antes de que ellas comiencen a diferenciarse. En el caso de los transplantes de órganos, el único problema que se podría presentar es que el sistema inmunológico del receptor reconozca el implante como ageno. Se piensa que, en el futuro, se podría dejar parte del embrión original insertado en el útero de la madre y permitir su desarrollo hasta su nacimiento. La idea sería guardar la otra parte del embrión para su ``uso'' posterior. Por ejemplo, si los padres desean tener otro hijo igual o decidir guardarlo en caso de que el primer hijo necesite un órgano de respuesto. Al contar con el órgano de un gemelo, este sería idéntico y, por lo tanto, su organismo no se rebelaría en su contra. Problemas éticos y morales Esto trae enormes grandes problemas éticos y morales. Muchos se preguntan acerca de los fundamentos que existen para jugar con la vida humana. Algunos piden para que se detengan esta clase de investigaciones o al menos para que sean reguladas por organismos ético idóneos. La Iglesia católica ha definido estos hitos del hombre como perversos. Sin embargo, habrá que reconocer que el progreso del conocimiento de la genética puede aportar grandes beneficios, tanto para la prevención como para el tratamiento de muchas enfermedades que hoy no tiene otra alternativa. 26 15 Clonar seres humanos es reprobable éticamente e imposible con las técnicas actuales. Hablar de clonación humana es pura ciencia ficción, porque no podemos decir que obtendríamos una copia igual del original, ya que los seres humanos somos fruto de la interacción de los genes y del ambiente que nos rodea, y ese ambiente es en cada caso distinto. Aunque los experimentos demuestran que la clonación es posible en mamíferos, la tasa de éxito de estos experimentos es aún muy baja. El hecho de que la clonación esté superando las barreras iniciales nos hace preguntarnos cuál será el limite de estos experimentos. 27 DISCUSION El haber hecho este trabajo nos abrió los ojos a lo que realmente es la Ingeniería Genética, pues aunque se encuentra presente en nuestra vida cotidiana, la veíamos como algo muy lejano. Creemos que gracias a esto han habido grandes adelantos tanto en medicina, ganadería, agricultura, etc.; pero por otro lado, como todas las cosas, esto tiene su lado negativo. Esta técnica abre la puerta a posibilidades de experimentación mucho más complejas y que podrían poner en grave peligro tanto la dignidad como la supervivencia de la especie humana. La ingeniería genética se ha convertido en una nueva industria a la que sólo le interesa obtener ganancias, llegando a olvidarse de la salud de las personas que es una de las áreas más importantes que cubre. Nuevas enfermedades están apareciendo, brotes de epidemias, fertilizantes, etc. La humanidad puede verse afectada no ya por medio de la manipulación directa sobre su patrimonio genético, sino mediante la transformación genética de vegetales fundamentales para su supervivencia o mediante la liberación irresponsable en el medio ambiente de organismos mutados. El medio ambiente está siendo fuertemente alterado; las consecuencias ya se están notando y pueden llegar a ser muy perjudiciales, más pronto de lo que esperamos. Respecto a la clonación de un ser humano, encontramos que es un acto reprobable ya que atenta contra la propia supervivencia y dignidad de la especie humana y los derechos de todo hombre a ser único e irrepetible, sin olvidar que los propios valores se están dejando de lado. Además, las limitaciones éticas deben discutirse profundamente, porque sus efectos sobrepasan el ámbito científico involucrando a toda la sociedad. El camino ya está emprendido no nos podemos devolver. Resulta muy irresponsable de nuestra parte ignorar lo que es inevitable y delegar las responsabilidades en los científicos en vez de que sea toda la comunidad la involucrada. 28 CONCLUSIONES • En la ingeniería genética se busca el concimiento de lo que son los cada uno de los genes de un mapa genético. • La manipulación genética de animales para potenciar la producción de sustancias aprovechables industrialmente, o para aumentar su efectividad depredadora contra insectos y plagas, son otras de las aplicaciones con las que se está trabajando, así como aumentar la resistencia de los peces al frío, hacerles crecer más deprisa o ayudarles a resistir algunas enfermedades. 16 • Los organismos genéticamente modificados son los mas peligrosos. No se pueden contener y sus efectos son irreversibles. • Algunos de los usos de la ingeniería genética son el aumento de la resistencia de los cultivos a enfermedades, la producción de compuestos farmacéuticos en la leche de los animales, la elaboración de vacunas, y la alteración de las características del ganado. • La ingeniería genética (transgénica) ha dejado de ser una técnica de laboratorio para convertirse en una industria comercial de enormes dimensiones. • La clonación de animales mamíferos, puede significar un gran avance para la medicina, por la producción de moléculas protéicas complejas, que son imposibles de sintetizar por ahora. • La clonación en el hombre es algo absolutamente inaceptable, poque el ser humano es único e irrepetible y eso tiene que respetarse. Se relaciona con la dignidad humana que es la escencia del hombre. • 29 GLOSARIO 1. Gen: es un segmento de ADN cuya información se expresa en la síntesis de proteínas. Se encuentran en los cromosomas y éstos, en el núcleo de la célula. En los organismos multicelulares, como es en el caso del hombre, los genes se transmiten de una generación a otra a traves de los gametos. Cada ser humano cuenta con una dotación de aproximadamente cien mil genes, ordenados de a pares, que son los que le otorgan su carácter diferencial. 2. ADN: (codigo en el organismo vivo) es el cual contiene toda la información almacenada en una larga cadena de una molécula quimica que determina la naturaleza del organismo. A diferencia de los gemelos el mapa genético de cada uno de nosotros es único. Los genes individuales son secciones particulares de esta cadena, quienes determinan las caracteristicas y funciones de nuestro cuerpo. Los defectos de los genes individuales pueden causar malfunciones en el metabolismo del cuerpo, y es el origen de muchas enfermedades genéticas. 3. Ingeniería Genética: manipulación deliberada de la información genética, con miras al análisis genético o al mejoramiento de una especie. 4. Genoma: es el conjunto de todos los genes de un organismo, de todo el patrimonio genético almacenado en el conjunto de su ADN o de sus cromosomas. 5. Transgénico: organismo portador de material genético perteneciente a especies no emparentadas transferido a él mediante ingeniería genética. 31 BIBLIOGRAFIA 1. http://www.geocities.com/ResearchTriangle/Lab/2513/quees.htm 2. http://www.lector.net/versep98/inge3.htm 3. http://www.lector.net/versep98/inge.htm • http://www.rolac.unep.mx/terram/esp/anio01/num01/0101arma.htm • http://www.bioetica.org/numero0/doctrina5.html • http://www.enter.net.mx/green/inggen.html 17 • http://www.congreso.cl/biblioteca/estudios/ibiopa.htm • http://www.insp.mx/salud/35/356−24s.html • http://www.commm.com/pags/clones.asp • http://www.geocities.com/ResearchTriangle/Lab/2513/tecnica.htm • http://nodo50.ix.apc.org/aedenat/gen/omg/TERMIN~1.htm#g • http://www.geocities.com/ResearchTriangle/Lab/2513/humanos.htm • http://coloquio.com/coloquio/797elmer.html • http://www.trends−online.com/inde1506.htm • http://ferca.net/saveworld/campanias/noaligen/ • http://www.congreso.cl/biblioteca/estudios/ingenge.htm • http://www.congreso.cl/biblioteca/estudios/iriesgo.htm • http://www.geocities.com/SoHo/Lofts/2612/transg.htm • http://www.suva.cinvestav.mx/irapuato/inge.html • http://www.esi.us.es/ANT/ingenio4/alimen.html 32 • http://www.ciberzoo.org.uy/revista.080/tapa01.html • http://uxmal.cifn.unam.mx/literature/folleto/cap3.2.7.esp.html • Revista `'Creces''. 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