biotecnologicos se obtienen resultados mas especificos, sin efectos . .

49
~
AVANCES BIOTECNOLOGICOS EN SALUD Y PRODUCCION ANIMAL(").
Luis L. Rodriguez Roque, M.V., Ph. D. Escuela de Medicina
VeterinariaP.I.E.T.,
Universidad
Nacional,
Heredia, Costa Rica.
programa de Apoyo a Investigadores
Cientificos,
C.O.N.I.C.I.T.
Partes
de este
trabajo
fueron
publicadas
par el mismo autor
en:
"Oportunidades
de las biotecnologias
agropecuarias
en America Central"
IICA,
San Jose Costa Rica Mayo, 1989.
Ponencia
ante el IX Congreso
Nacional
Agropecuario
y de Recursos Naturales.
San Jose,
Costa Rica,
Octubre 1993.
(*)
Durante
los ultimos
arias, especialmente
durante
los ultimos
15
arias,
se ha desarrollado
una serie
de tecnologias
completamente
novedosas
en el area de las ciencias
biol6$icas,
que hall encontrado
aplicaciones
especificas
en salud y producclon
animal.
Estos nuevas
conocimientos
se hall llamado
par varios
nombres como par ejemplo:
"manipulacion
genetica",
"ingenieria
genetica",
"clonaje
,molecular",
"ADN recombinante"
y mas genericamente
"biotecnolQgia"
(Sommer, 1986).
La biotecnologia
puede definirse
genericamente
como" la aplicacion
de principios
cientificos
y tecnol6gicos
al procesamiento
de materiales
~
par agentes biol6gicos
para proveer bienes y seIVicios"
(Wilkie,
1988) .
A pesar de que los conceptos actuales
de biotecnologia
comprenden toda
una serie
de conocimientos
y tecnicas
de
desarrollo
muy reciente
y
revolucionarios,
la idea de usar
organismos vivos para obtener procesos
0 productos
beneficiosos
es rnuy antigua,
como ejemplos
tenemos el usa
de la fermentacion
para.~roducir
bebidas alcoholicas,
las levaduras
~ara
producir
pan, bacterlas
para producir
quesos, yogurt,
antibiotlcoS
(penicilina)
y otros
productos
(Hodges, 1986).
Entonces
que es 10 nuevo en biotecnologia?
Todos los
ejemplos
anteriores
dependen de caracteristicas
ya inherentes
a los organismos,
tanto microorganismos
como animales
0 plantas.
Estas caracteristicas
especiales,
las obtuvieron
par seleccion
natural
y evolucion,
y la Unica
forma de cambiarlas
es par cruzamientos
selecti vas y seleccion
genetica,
0 par mutaciones
que ocurren
natural
0 espontaneamente.
La gran contribucion
de la biotecnologia
moderna es la
capacidad
que posee de identificar,
separar
y manipular
artificialmente
estas
caracteristicas
geneticas
(Glover,
1984).
No solo esto sino que ahara
se cuenta
con la
capacidad
de "crear"
organismos,
0 sustancias
biol6gicas
con las caracteristicas
deseadas y obtener
el resultado
deseado en una sola generacion,
sin necesidad
de cruzar selecti vamente
los organismos
durante
largos periodos
de tiempo (Koshland,
1985).
Lo
que es mas, en algunos cas os se pueden producir
sustancias
con acti v~dad
biol6gica
como peptidos
u oligonucleotidos
(partes de proteinas
y acldos
nucleicos
respectivamente)
par sintesis
quimica
artificial,
fuera de los
organismos
'J
vivos
biotecnologicos
.
(Arnon,
se obtienen
.
1983).
resultados
Con
mas
estos
especificos,
procedimientos
sin efectos
colaterales
indeseables y en muchomenor tiempo de 10 que seria posible
par
selecciongeneticas
genetica inducidas
natural al par
mutaciones
azar
En el
biotecnologia
caBO
tiene
1. Diagnostico,
especifico
aplicaciones
prevencion
A. produccion
de
peptidos
sinteticos,
de
la
produccion
principalmente
y control
r'
muchas
generaciones, (Sonmer,
0 atin
par .
en
log organismos
1986)
'.
y
salud
animal,
la
en lag siguientes
areas:
de enfermedades
vacunas
subunitaria
par
modificacion
genetica
~",;
~
animales.
ADN recombinante
de microorganismos.
(ADNr)
0
Vacunas
de ADN.
B. Produccion de zooterapicos,
interferon,
anticuerpos
monoclonales,
yotros.
C. produccion de reacti vas de diagnostico,
anti cuerpos monoclonales jPara
ELISA, radioinrnunoensayo,
sondag de acidos nucleicos,
hibridizacion,
y
otros.
2.
Nutricion
A.
Inoculos
modificados.
B.
animal
y promocion de crecimiento.
ruminales
Produccion
de bacterias
y protozoarios
de hormonas de crecimiento
geneticamente
~
sinteticas.
3. Mejoramiento genetico animal.
A.
Inseminacion
artificial,
4
'
sexado de semen.
B. Transferencia
y manipulacion
genetica
embrionaria,
embrionario",
sexado de embriones, animales transgenicos,
yotros.
4. produccion
de sustancias
de origen
animal para
diagnostico,
investigacion
y terapeutica
(suero fetal
hormonas animales, y otros).
"clonaje
quimeras
usa en
bovino,
1. DIAGNOSTICO, PREVENCIONY CONTROLDE ENFERMEDADES.
A.
Produccion
de vacunas.
Al<JUI:las enfermedades
animales
son causadas par agentes
infecciosos
diflciles
de cultivar
en el laboratorio
en cantidades
suficientes
para
producir
vacunas.
En otros
casas
lag
vacunas
producen
efectos
se~undarios
indeseable~
(como 10 es el
hecho de no poder distinguir
anlmales
vacunados de lnfectados),
0 lag vacunas existentes
son poco
eficientes
en producir
la inrnunidad deseada, 0 poco estables.
En estos
casas se esta
tratando
de desarrollar
vacunas producidas
par media de
ingenieria
genetica
para prevenir
y controlar
dichas
enfermedades
(Schudel,
1988).
~isten
diferentes
metodos de producir
vacunas
par
ingenieria,
gen~tlcai
se pueden producir
vacunas subunitarias
ya sea individuales
0 lncorporadas
en otros
agentes
virales,
0
vacunas
sinteticas
.
C=)'
~
\-I
(peptidos),
0
vacunas
a
base
de
microorganismos
manipulados
geneticamente
(Gorham,
1988).
Mas recientemente
se hall desarrollado
las
"vacunas
de ADN" (llamadas
"gene vaccines"
en ingles)
que consisten
en
inyectar
el animal
con un plasmido
que contiene
la informaci6n
genetica
de la
vacuna y es capaz de expresar
proteina
A.1.
vacunal
Vacunas
dentro
del
esa informaci6n
y producir
la
mismo animal.
subunitarias:
i. Clonaje
y expresi6n
en bacterias
0 levaduras
0 en celulas
de
mamifero.
Usando cualquiera
de estos metodos el producto
final
es una proteina
0 un fragmento
de proteina
el cual se ha determinado
que
es capaz de
inducir
una respuesta
inmune contra
el microorganismo
causante
de la
enfermedad
(Kupper, 1988) . Esta proteina debe purificarse
antes de poder
servir
como vacuna.
Las ventajas
de este metoda es que se suministra
al animal una parte del agente,
y no el agente completo,
par 10 cual no
es capaz de revertir
y
convertirse
en pat6geno,
10 que las hace muy
seguras
(Macfarland,
1984; Barchrach,
1982).
Entre las desventajas
se
encuentran
el
hecho de tener
que purificar
la proteina
de otros
productos
del
microorganismo
usado para la producci6n
de la vacuna
(Bachrach,
1982).
Par otro lado las dosis que se deben suministrar
de
este tipo de vacunas son muy al tas debido a que son par 10 general poco
antigenicas
(no inducen buena inmunidad)
(McKercher,
1985).
ii.
Clonaje
y expresi6n
en vectores
Adenovirus,
Retrovirus,
yotros.
En este caso se pueden incorporar
V
inducen
inmunidad)
de varios
virales
como Vaccinia,
las proteinas
agentes
en un s610 virus
inmunogenicas
estar
Par otro
incorporadas
(que
virales
(por ejemplo
rabia,
vivo que es inoculado
e induce
distemper,
herpesvirus)
protecci6n
contra
las
tres
enfermedades
con una sola
(Paoletti,
1983).
En el caso de la
ganaderia
0 avicultura,
aplicar
una sola vacuna contra
varias
enfermedades
reduciria
de manej0 .
Papilloma,
vacunaci6n
el poder
los costas
lado las proteinas
serian mas inmunogenicas al
en la membrana del virus vacunal (Gillespie,
1986).
iii.
Vacunas de ADN (gene vaccines) : este es un nuevo concepto en materia
de vacunas.
Consiste
en la inyecci6n
de un plasmido
de expresi6n
directamente
al animal.
La forma en que este sistema
funciona
aun no
esta muy claro pero se cree que la informaci6n
genetica
contenida
en el
plasmido es expresada par las celulas
del animal e inducen una respuesta
inmune (Cox, G.J.,
T. Zamb, and L. Babiuk.
1993. Bovine herpesvirus
1:
itmlune response in mice and cattle
injected
with plasmid DNA. J. Viral.
67:5664-5667.)
A.2.
Vacunas sinteticas
Estas
organismos
de las proteinas)
1983).
(peptidos).
vacunas
son producidas
par
metodos
quimicos
fuera
de
vivos.
Se sintetiza
la cadena de aminoacidos
(componentes
de acuerdo a la secuencia del producto deseado (Arnon,
Estas vacunas tienen
anticuerpos especificos
la ventaj a que con ellas se pueden producir
las porciones masrelevantes de los virus
contra
0 bacterias
(Mcfarland,
1984).
metoda es la
relativa
facilidad
porci6n
de una de sus proteinas
~
generada
par el peptido
es contra
el virus
de
sintetico.
la Fiebre
.
Una de las mayores desventajas
de est"e
con que un virus
podria
cambiar esa
y par tanto "escapar la respuesta
inmune
Un ejemplo
Aftosa,
sin
de una vacuna
embargo
en
sintetica
pruebas
de
I
laboratori~
respuesta
actualidad
complejos
facilmente
A.3.
~e el vi=s
se enc=tro
f~
capaz ~
lnmune
en los anlrnales
vacunados
se realizan
pruebas
para
tratar
0 series
de peptidos
que eviten
(Duque,
1987).
~tar
yesca~r
la~
(McKercher,
1985).
En la
de producir
peptidos
mas
que el
virus
mute
tan
f
Agentes rnani ulados geneticamente.
Par 10 genera son agentes de baj a patogenicidad
y con
rnarcadores
geneticos
~e permi ten distinguirlos
de los agentes de campo y par 10
tanto
permlte
distinguir
anirnales
vacunados
de
animales
infectados
naturalmente.
un ejemplo
de este
tipo
es una
vacuna
contra
la
Pseudorabia
(upjohn)
consistente
en un virus
mutante
producido
par
rnanipulacion
genetica,
el cual no posee una
de la proteinas
virales
(Kit,
1987).
Esta proteina
no influye
sabre la efectividad
de la
vacuna, sin embargo permite
par media
de una muestra de suero y una
sencilla
prueba
inmunol6gica,
distinguir
animales vacunados de animales
que poseen el virus
de campo. Esto es de suma importancia
en programas
de control
de
esta enfermedad,
ya que se puede remover los animales
infectados
y dejar
solamente
los vacunados
(Kit,
1986).
Otro ejemplo de una vacuna en base a un agente modificado
es
la
vacuna contra
el virus
de la rinotraquei
tis
infecciosa
bovina
(virus
herpes bovino tipo
1, IBR/IPV).
Uno de los problemas
mas graves con
este virus
es el hecho de que los anirnales vacunados
con vacuna viva,
al igual
que aquellos
infectados
en forma
natural,
mantienen
la
infeccion
para siempre,
siendo capaces de transmi tir el virus y provocar
epizootias
de la enfermedad.
Otra
de las desventajas
del virus
vivo
como vacuna,
es que produce
aborto
en enimales
prenados
(Whetstone,
1983).
Par esta
razon
es
muy deseable
una vacuna
que se pueda
distinguir
de las cepas pat6genas de campo, y que a su vez sea capaz de
inducir
inmunidad
adecuada (Rodriguez,
1988).
B. Produccion de zooterapicos:
Entre los zooterapicos mej or conocidos estan los
interferones,
las
cuales
son sustancias
de tamafio relativamente
pequeno,
que usa el
organismo
para
defenderse
inespecificamente
de las
infecciones
principalmente
par virus.
Estas sustancias
han sido clonadas
y se
producen en bacterias
y levaduras
manipuladas
geneticamente
(Guzman,
1987).
Sus usos potenciales
incluyen
la proteccion
de animales
bajo
"stress"
contra
lnfecciones
virales.
,
Otro ejemplo
son los anticue~os
monoclonales,
los cuales
son
producidos
par celulas
"hibridomas"
producto
de la fusion
de
celulas
productoras
del anticuerpo
deseado (linfocitos)
con celulas
tumorales
(mielomas) 10 cualles
permite crecer y producir
anticuerpos
especificos
indefinidamente
(Sherman, 1986).
Los anticuerpos
monoclonales
se han
usado como terapeuticos
(Colonno,
1986)
y como prevencion
para
infecciones
gastrointestinales
en terneros causadas par Escherichia coli
cepa
K-99.
Esta bacteria
es una import ante
causa de diarrea
en
terneros,
penetra par via oral y se adhiere
a las paredes del
intestino
a traves
de "vellos"
0 "pilus"
en su superficie.
Los
anticuerpos
monoclonales
(Gen-coli
Molecular
Genetics
Inc.),
se
pueden adquirir
comercialmente, estan dirigidos
y reconocen tinicamente estos "pilus" par
10 cual bloquean la adherencia de la bacteria
y previenen la diarrea
(Sherman, 1983).
Los mismos anticuerpos se usan en un "kit"
de
diagnostico
de campo para K-99
el cual se puede diagnosticar
diarrea
y
enfermedad.
tratamiento
el
suministrar
(Coli-tect,
el problema
anticuerpo
Este enfoque de suministrar
especifico
podria
extenderse
.
Molecular
Genetics
Inc.)
en los primeros
animales
a los
otros
para prevenir
el diagnostico
a otros
tipos
con
con
la
de campo y el
de
problemas
O
i;,"
virales
y bacteriales,
gastrointestinales
y
respiratorios
y en otras
especies
ademas de bovinos
como par
ej emplo en porcinos
0 en aves,
donde
el nlimero de individuos
y el
potencial
de venta
es mucho mayor
(Afshar,
1986).
Par
supuesto
debemos
de considerar
aqui.
la produccion
de
sustancias
terapeuticas
de amplio
usa en produccion
animal,
como es el
caso
de la Hormona
Foli.culo
Estimulante
(FSH) bovina
que es amplia
mente usada en reproduccion
animal
y ya se produce
par tecnologi.a
de ADN
recombinante
(Chappel,
1988).
\-/
C.
de
reactivos
de diagnostico.
El diagnostico
de las enfermedades
animales
es de las areas
mas
deficientes
en el area centroamericana.
AUn los metodos
tradicionales
de laboratorio
que no involucran
nuevas biotecni
cas,
son poco usados a
nivel
de campo.
Estos
servicios
par
10
general
son prestados
par
insti
tuciones
estatales.
Sin embargo
conforme
se crean nuevas empresas
productivas
mas sofisticadas,
se van requiriendo
mejores
servicios
de
diagnostico
de
enferme
dades
animales.
El
diagnostico
de
las
enfermedades
animales
se
obtiene
par media de la identificacion
en el
laboratorio
ya sea
del agente
especi.fico
(bacteria,
virus,
parasito,
etc),
0 de
partes
del
mismo
(anti.genos,
acidos
nucleicos)
(Afshan,
1986).
Alternativamente
se detecta
la presencia
de anticue:rpos
especi.fi
cas contra
el agente
(Veijalainen,
1986).
Los productos
biotec
nol6gicos
que tienen
mas usa en diagnostico
son los
anticuerpos
monoclonales
(AcMo).
En la
actualidad
se
comercializan,
princi
'palmente
en
Norteamerica
y Europa,
varios
"kits"
para diagnostlco
de enfermedades
animales
basados
en nuevas
biotecnologi.as,
algu
nos
ejemplos
son:
Rotavirus
(Rotazyme,
Abbott
Labs.),
Leucemia
Felina,
Leucosis
Bovina
y
Anemia Infecciosa
Equina
(Pitmann
Moore Inc.),
Enfermedad
de Gumboro,
Bronquitis
Infecciosa
y
Enfermedad
de Newcastle
(Orgenics,
Ltd.,
Israel),
yotros.
Este
ultimo
ejemplo
es en particular
interesante
ya
que es un metoda
sumamente sencillo
de usar a nivel
de campo y permite
obtener
los
ni veles
de inmunidad
en poblaciones
de aves,
con 10 cual se
puede
determinar
la ectad optima
de vacunacion,
0 evaluar
la efecti
vidad
de varias
vacunas
en pocos minutos.
El principia
de este
"kit"
es el
usa de la tecnica
de "inmunopeine"
que consiste
en aploicar
varios
anti.genos
a cada uno de los
"dientes"
de un peine
hecho de
un tipo
es~ecial
de ny~os
0 de nitrocel~losa.
Esto
permite
incubar
cada
"dlente"
del pelne
con un suero
dlferente
par sepa rado,
con 10 que se
pue?en probar
simultaneamente
varios
sueros
(8 par cada peine)
contra
varlOS
agentes
(3-5)
(Obata,
1988).
~
~
produccion
2.
Nutricion
animal
y promocion
de crecimiento.
CUalquier
producto
que promueva
la nutr'icion
0 el
crecimiento
animal,tiene
el potencial
de tener
buena aceptacion
en la industria
pecuarla.
Las hormonas
naturales
y esteroides
sinteticos
son
ampliamente
usados
en todo el mundo para
promover
el crecimiento
animal.
Algunos
de estos
compuestos
actuan
sabre
los
microorganismos
presentes
en el
tracto
intestinal,
ya sea bajando
la poblacion
de microorganismos
dafiinos
0 promoviendo
el
crecimiento
de otros
beneficiosos.
Otros
inducen
mej or aprovechamiento
de nutrientes,
y otros
proveen
nutrientes
en
)
esta
forma directa.
La hormona
de crecimientc?
\BST)
usando
aunque
su usa es Ilmltad.
hormona de crecimiento
de 10 normal
.
ha sido P?t,entada
El proposlto
es
para
que el
,(Monsant?)
lntroduclr
animal
.
y ~e
mas
continue
creciendo mas aceleradamente.
Par otro lado se ha reportado que bovinos
que reciben ~osis controladas de hormona de crecimi~nto
(somatotropina,
BST)
produclda
par
ADNr
producen
de
un
1025%
mas
de
par con
10
tanto teoricamente se podria mantener la misma produccion leche,
de leche
25% menos de animales en laB fincas
esta hormona es que a diferencia
esteroides
(Annexstad, 1987).
de otras hormonas
~~
~
"0.'
La ventaja de
animales como
( ej. estr6genos) , la somatotropina
bovina no se acumula en
loB animales
tratados
y no funciona
en humanos (no induce crecimiento)
ya que se probo en casas de enanismo y no funciono.
Sin embargo, uno
de loB principales
problemas
de estas sustancias
es la administracion
contin~a
que es necesaria,
y la se~ridad
de que no afecte
a :1.os
consumldores
de productos
animales
(Mlller,
1986).
Algunas
investigaciones
en el
area
de nutricion
animal
estan
comenzando a ser dirigidas
hacia loB microorganismos
intestinales
que
participan
en la digestion
y absorcion
de nutrientes,
es~ecialmente
en
rumiantes.
Como sabemos loB rumiantes,
a traves de loB mlcroorganismos
ruminales
(bacterias,
hongos y protozoarios)
, son capaces de utilizar
la celulosa
y obtener una serle de nutrientes
de loB pastas y forrajes.
Si estos
microorganismos
se modifican
geneticamente
para cumplir
esta
funcion
en forma mas eficiente
esto beneficiaria
el
aprovechamiento
nutritivo
y aumentaria
la productividad.
Esto
seria
de suma utilidad
especialmente
en paises
en desarrollo
donde laB dietas
animales
son
bajas
en proteinas.
Estos
microorganismos
modificados
podrian
"inocularse"
facilmente
en el
rumen par media de bolos.
Estas
tecnologias
estan en fase de
investigacion
y desarrollo
en algunos
paises como loB Estados
Unidos,
Canada y Gran Bretafia
(Taylor,
1987).
~
3. M&JORAMIENTO
GENETlCO.
c~-"i{.;j
A.
Inseminacion
artificial:
Durante muchos afios la Inseminacion
Artificial
(IA) ha sido
usada
para el mejoramiento
genetico.
En este momenta la tecnica
cuenta con
amplia aceptacion
en todo el mundo. En centroamerica
un alto porcentaje
de loB cruzamientos
fueron hechos par I.A. De estos gran parte
(mas del
80%) fue con semen import ado principalmente
de loB EEUU y Canada y menos
del 20% fue con semen local
(Informe
sabre la situacion
actual
de la
inseminacion
artificial
en el contexto
de la ganaderia
bovina en Costa
Rica,
Ministerio
de Agricultura
y Ganaderia,
Diciembre
1983).
La
tecnologia
de congelacion
de semen existe
a nivel
de todos loB
paises
centroamericanos
sin embargo la comercializacion
interna
es minima.
El
area de evaluacion
genetica
computadorizada
unida
a tecnicas
de control
de calidad
adecuadas permitirian
la
sustitucion
de mucho del material
genetico
que hay se importa.
Una de laB principales
areas
de
investigacion
en inseminacion
artificial
es el sexado del semen, a
traves
de diferentes
metodos
como centrifugacion
diferencial
e
inmunoafinidad.
Esto permitiria
aumentar laB posibilidades
de escoger
el sexo de laB
crias
(Johnson,
1987; Seidel,
1988).
B. Transferencia v maniDulacion qenetica de- embrion~~ =
La transferencia
de embriones
es en laactualidad
una de laB
biotecnicas que mas auge va tomando en todo el mundo, dado que perfil te
obtener un mayor nUrnero de animales progenie de
aquellos
animales
geneticamente
serle
valiosos
en un
tiempo
Sip embargo la transferencia
de tecnicas
relacionadas
.
muy carta
(Smith,
1988).
de embriones es una parte de toda una
a esta.
En breve, la
transferencia
de;
~
~
embriones
consiste
en inducir
a un animal
geneticamente
valioso
(donadora)
a producir
varios
ovulos
(superovulacion)
que son
fecundados
para producir
embriones
(Carney,
1987).
Estos embriones
son
recuperadosdel
utero
del
animal
a traves
de un "lavado"
0 "flushing".
Los
embriones
asi
recuperados,
son
transferidos
a otras
vacas
(receptoras)
lascuales
se encargan
de llevar
a termino
la gestaci6n
(Britt,
1988).
De esta
manera
se pueden
producir
hasta
15 terneros
hijos
de una vacageneticamente
valiosa
(donadora)
, con un mismo taro,
en ~lperlodo
de una sola
gestacion
(9 meses).
Este
procedimiento
es
el basico
yesta
siendo
usado con cierto
exi to
par medicos
veterinarios
en todo el mundo inclusive
en varios
paises
latinoamericanos
(Del Campo,
1988) .
En Centroamaerica
se ha realizado
transferencia
de embriones
en
fo!:ma semi-comercial
desde 1983,
con exito
variable.
Algunos
de log
veterinarios
dedicados
a este campo reportan
porcentaj
es de exi to de un
30~50% en condiciones
de campo;
Par
supuesto
log porcentajes
de exito
son mejores
durante
log ultimos
arias.
Se transfieren
tanto
embriones
obtenidos
de
donadoras
locales
como
embri one s
import ados
de
Norteamerica.
EXisten
congelacion
algunas
de
variables
embriones
10
i
a la
cual
tecnica
permi
te
basica,
como
transferirlos
en
10
el
son
la
momen~o
adecuado,
en cas~ de no pbseer
s~ficien17es
ani.~les
receptores
(SUZukl,
Otro e]emplo
es la
mlcromanlpulaclon
de embrlones
0 "embryo
splitting"
que consiste
en "~artir"
el embrion
de 4-;-8 celulas
en dos
nuevas
embrl one s ,
con 10 cual
se pueden
obtener
anlmales
totalmente
identicos;
Otras
tecnicas
usadas
son la fertilizacion
in vitro
que
1986)
V
.
consiste
en ~e~tilizar
Es~e procedlffilento,
OOCl tOg
animales
ovarios
(precursores
lo~
ovulos
c~lnado
de ovulos
fue-;:a
maduros)
que se han sacrificado
(Ly,
~el
con tecnlcas
,
animal
y lue$9
perml te produclr
y de log
t~anf~rirlos.
~e madurac~on In v~trQ
que se ha
embrlones
recuperadQ
de
de
los
1988).
TransQlgntenucle§r.
Uha de ~as tecnicas
mas novedosas
es el transplante
nuclear
en
embriones
(Prather.,
1987)..
La tecnica
consiste
en colectar
oocitos
(huevos
no
fecundados)
de animales
poco
valiosos
y
remover
la
informacion
genetica
propia,
luego se taman los
blastomeros
(informacion
genetica)
del embrion
que se desea
"clonar"
y se inserta
uno en cada
oocito.
Asf
de un embrion
de 4
blastomeros
se producen
4 oocitos
"transplantados".
Luego los
oocitos
se someten
a pulsos
electricos
(electrofusion)
para
pramover
la fusion
del materlal
genetico
y se
ponen a madurar
en
el oviducto
ligado
de una oveja.
Aqui
los nuevas
embriones
maduran
y se puede volver
a repetir
el procedimiento,
para
producir
mas individuos
identicos
(clones)
estos
embriones
se
pueden
transferir
aanimales
receptores
para producir
progenie
(Prather,
1988) .
Par el momenta el metoda no es muyeficiente,
trabajando
en el perfeccionamiento
la Uni versidad
de Wisconsin
en el
1988) .
pero hay varios
tecnicas
del Dr.
grupos
especialmente
en
Neil
First
(Marx,
""_-
,,--,
~
de
estas
laboratorio
Una de lag aplicaciones
biotecnolOgicas
que mas interesa
a
los
productores
pecuarios
es el poder determinar
el sexo de la
progenie
de
BUS animalesi
asi a los productores
de leche
le
interesa
aumentar
el
nUffiero de hembras
y al de carne
el nUffiero de
machos.
Un grupo
de
trabajo
en la
Uhiversidad
de DavisCalifornia
ha descubie~to
un
anticuerpo
monoclonal
que reacciona
con antigenos
especificos
del
.
embri6n
macho
(H-Y)
(Anderson,
inmunofluorescencia
son capaces de
los embriones hembra, con un exito
1987).
Con un
metoda
de
selecccionar
los embriones macho de
del 85% en la predicci6n
del sexo,
y sin
embriones
afectar
la
viabilidad
de los
para
ser
--);;
~~'t
i~~,
transplantados.
Otros
procedimientos
que se hall usado para
identificar
el
sexo,
incluyen
el usa de sondas de ADNr especificas
para el
genoma del macho,
sin embargo este procedimiento
requlere
obtener
el ADN del embri6n
con
10 cual puede bajar sensiblemente
la viabilidad
del mismo (Ellis,
1988)
Animales
transqenicos:
Una de las aplicaciones
mas interesantes
de la biotecnologia
seria
la manipulaci6n
genetica
a nivel
embrionario
para producir
animales
transgenicos,
0 sea que contienen
genes foraneos
incorporados
a sus
propios
genes (Reed, 1988i Murray,
1988).
Tal
es el caso de ratones
transgenicos
a los cuales se les incorpor6
durante la fase embrionaria,
el gene de la lactoalbUrnina
de
oveja.
AI G+ecer estos ratones
produjeron
leche que contenia
lactoalbUrnina
de oveja (Simons, 1987).
El ej ernplo clasico es aquel en que el .;3:ende la honnona de crecimiento
es incorporado a
embri one s , con 10 cual se producen animales de tarnafio
mucho mayor de 10 que seria norrnalmente.
Hastael
momenta esto se ha
logrado
en ratones,
ovejas,
cerdos y bovirios,con
exito
relativo
(Rexroad, 1988). La regulaci6n de la producci6n de la hormona puede ser
inducida con sustancias
como el Zinc, ya que el gen de la homona se
puede asociar al promotor del gen de la metalotionina,
una sustancia que
solamente se produce en presencia de al tas cantidades de estos metales.
Par
ej ernplo
ha los
logrado
producir
"superratones"
de
crecer
hastaenunratones
35%masseque
ratones
norrna1es.
Una ventaj capaces
a de estos
metodos es que esto se logra sin suministrar
sustaricias
foraneas
a 10s
~
~,
animales,
como hormonas artificiales,
y la producci6n
de 1a
hormona
natural
se puede detener al suspender la dieta rica en Zinc, con 10 cua1
se podria
evitar
problemas
para el consumo hurnano {Palmiter,
1982).
Un usa practico
de los animales transgenicos es incorporar en ellos
genes de sustancias utiles desde el punta cte vista
terapeutico
y que son
dificiles
de producir
0 purificar
a partir
de microorganismos
modificados
par ingenieria
genetica.
Asi
tenemos que se hall producido
ovej as transgenicas
que producen en su leche el factor
de coagulaci6n
IX de humanos, usado para el tratamiento
dehemofilicos
(Wilmut, 1988).
Sin embargo los
niveles
obtenidos
hasta ahara son muy bajos para ser
aprovechados
comercialmente.
Entre 1as mayores ventajas
de producir
proteinas
para terapia
en humanos en animales
transgenicos,
es la
reducci6n
en e1 costa ya que estos productos
se obtienen
actualmente
de
plasma 0 de tej idos humanos (cadaveres)
a un costa sumamente alto
y
con el riesgo de transmisi6n
de infeccionesgraves
como 10 es e1 virus
del SIDA.
Mientras
que en animalestransgenicos
podrias
obteperse
a
partir
del plasma 0 la 1eche de estos '(Wilmut,
1988).
4. PRODUCCIONDE SUSTANCIAS DE ORIGEN ANIMAL PARA USa EN
INVESTIGACION Y TERAPEUTICA.
Muchas materiales
de origen
animal
de hormonas, sales biliares,
tanto
para diagn6stico
e investigaci6n
purificaci6n
y otras
siendo
usadas
sustancias
para
la
que se usan
como para
terapia,
tanto
en
sustancias
tenemos: suero fetal
pancreas,
glandulas
suprerrenales,
bilis,
crista1ino
En la actualidad
el suero fetal
bovino,
es usado en
anima1es como en humanos.
bovino,
abomasos,
de cerda, y otros.
siguen
DIAGNOSTICO,
Entre estas
.
"~
J'J
ii'
~
grandes
cantidades
en investigacion
y diagnostico
tanto en Norteamerica
como en Europa,'
Tenemos datos de que solamente Costa Rica
exporto
al
menDs 25,000 lltros
de este suero durante 1987, como "materia
prima" que
fue procesada
en otros
pafses
y vendido
a mas
de $230 par litro
($5,750,000)
par estas
compafifas
(Castro,
C.
Cornunicacion
Personal,
1988).
Este proc~samientopodrfa
real~zarse
loca~mente y,exportar
el
producto
ya termlnado.
El
procesamlento
conslste
baslcamente
de
centrifugacion,
filtracion
e irradiacion
con rayos gamma, ademas de las
pruebas de esterilidad
y control
de calidad
necesarios
(APHIS, 1988).
Como este caso, existen otros productos que podrfan
forma mas ,t~rminada generando un mayor ingreso de di visas
en la reglon.
exportarse en
y mayor empleo
CONCLUSIONES.
Esta breve revision
presenta
una serie de tecnologias
innovadoras
que se h~ desarrollado
en ]os 61 timos afio~.
El
pote~cial
de usa de
estas es lnmenso para los palses
centroamerlcanos
y podrlan
representar
fuentes de ingreso
al ternas a los productos
tradicionales
de exportacion
y sustituir
productosde
importacion
de alto costa.
Debemos recordar
que las
necesidades
de usa de la biotecnologfa
en centroamerica
son
diferentes
de las de los pafses desarrollados
0 de otras
regiones,
y par
tanto nos va a corresponder
desarrollarlas
en forma autoctona,
basadas
en nuestra
propia
realidad.
~
La produccion
animal en toqo el area de Centroamerica
representa
una de las mas importantes
fuentes
de prptefna
para la
poblacion.
Ademas es fuente de divisas
producto
de la exportacion
de carne, cueros
y otros subproductos
de origen
animal.
Sin embargo el sector pecuario
atraviesa
una seria
crisis
producida
par los bajos precios
de la carne
y otros
productos
de origen animal en los mercados internacionales
y al
aumento en los cos~tos de produccion.
Una
posible
solucion
a
este
problema serfa el aumento en la eficiencia
de producci6n.
Sin embargo
para aumentar la eficiencia
es necesario
mejorar
cuatro
areas que van
estrechamente
relacionadas:
nutricion,
reproduccion,
mejoramiento
genetico
y salud.
En cada una de estas areas la biotecnologfa
presenta
opciones para el mejoramiento
de la eficiencia
productiva.
Par ejemplo
la
transferencia
embrionaria
permitirfa
la evaluacion
rapida
del
material
genetico
de 10s animales
en terminos
de su adaptabilidad
a
condiciones
tropicales
(Smith,
1988).
La aplicacion
de
tecnicas
de
diagnostico
a la ganaderia
podrfa
disminuir
las
altas
perdidas
ocas~onadas po~ las enfermedades
ani~lep,
la mayorfa
de,~ las cuales
podrlan prevenlrse
con prqgrama~ de dlagnostico
y vacunaclon
adecuados
(cuadro 4) .
Un casotipico
es el de la
Anaplasmosis,
una enfermedad
del ganado en el tropico.
Ya existe
al menDs una vacuna subunitaria,
que podrfa ser de extrema
utilidad
en Centroamerica,
sin embargo no se
comercializa
debido
en parte a que en el pais donde se produj 0 la vacuna
esta
enfermedad
no tiene
tanta
importancia
como en Centroamerica
y
otras regiones
tropicales
(Palmer,
1986).
De aquf la importancia
de
poder desarrollar
nuestra
propia
biotecnologfa.
"
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