TRABAJO DE BIOTECNOLOGÍA ÍNDICE

TRABAJO
DE
BIOTECNOLOGÍA
ÍNDICE
• Introducción
• ¿Qué es la Biotecnología?
2. Herramienta o instrumentos q utiliza:
− Cortadores de moléculas
− ADN recombinante
− Introducción de nuevos de genes
− Clonación
− Anticuerpos monoclonales
− Sondas de ARN
− Reacción en la cadena de polimerasa
3. Aplicaciones de la Biotecnología:
• A los seres humanos
· Proyecto genoma humano
· Proteoma
· Terapia genética
· Etc
• En la granja
• En los bosques
• En el mar
• Industrial
• La Biotecnología y el medio ambiente
• Cuestiones éticas
• Introducción
La biotecnología es la nueva revolución industrial. La idea que subyace en ella es sencilla: por qué
1
molestarse en fabricar un producto cuando un microbio, un animal o una planta (los verdaderos
protagonistas de la biotecnología) pueden hacerlo por nosotros. Así, se pueden lograr desde
combustibles a medicinas, pasando por plásticos, alimentos, vacunas, recursos minerales, etc. Millones
de años de evolución les capacitan para ello. Existen microorganismos para todo: los hay que son
capaces de vivir en agua hirviendo, y los que habitan hielos, pasando por los que existen en el interior
de la corteza terrestre. Son capaces de comer petróleo, madera, plástico, e incluso rocas sólidas.
Pero pese a todo, no siempre es fácil encontrar el organismo o célula adecuados para producir un
determinado producto. No hay problema: se crean. Para ello la biotecnología cuenta con una
poderosísima herramienta, la ingeniería genética. En muchas ocasiones, la propia biotecnología se
confunde con ella.
Productos biotecnológicos inundan nuestra vida ya. No hay que esperar al futuro. Es verdad que los
más célebres y comercializados son los que atañen a la salud: insulina, linfocinas, interferón, hormona
del crecimiento, eritropoyetina, factores de coagulación sanguínea, múltiples vacunas (entre las que
merecen destacar la de la hepatitis B y la de la malaria, ésta última aún en fase de ensayo clínico),
antibióticos, vitaminas, etc. Pero también hay insecticidas, combustibles renovables, cultivos y ganado
resistentes, plantas y animales mejorados en su producción, sistemas de control de la contaminación,
colorantes, alimentos para ganado, etc. Y muchos más que pronto se comercializarán. La prueba del
brillante futuro que aguarda a la biotecnología es el que empresas como Shell, Exxon, Glaxo, Standard
Oil, Unilever, y muchas otras, cuentan con su propia división biotecnológica en la que invierten grandes
sumas.
Pero esta es una visión optimista. La biotecnología no está exenta de interrogantes. ¿Se dedicará más
atención a la salud de los habitantes de los países industrializados que a las enfermedades propias de las
naciones en vías de desarrollo? ¿Provocará finalmente una catástrofe ecológica la liberación
incontrolada al entorno de alguno de los organismos con los que se trabajan? ¿Son seguros todos los
productos alimenticios y médicos que se generan? ¿Perderán algunas naciones el tren de la industria
biológica y, de ser así, en qué medida quedarán afectadas sus economías? ¿Serán las armas biológicas
usadas por los grupos terroristas en el futuro?
• ¿Qué es la Biotecnología?
La biotecnología no es, en sí misma, una ciencia; es un enfoque multidisciplinario que involucra varias
disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química,
medicina y veterinaria entre otras).
Hay muchas definiciones para describir la biotecnología. En términos generales biotecnología es el uso
de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor
para el hombre. Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la
historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de
cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para
realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho
tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yoghurt implican el uso de bacterias o
levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de
fermentación más apetecible como el yoghurt o el vino Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas
aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo
que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la
producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria
alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la
biotecnología.
2
La biotecnología moderna está compuesta por una variedad de técnicas derivadas de la investigación en
biología celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice
microorganismos o células vegetales y animales. Esta tecnología permite la transformación de la
agricultura. También tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energía,
productos químicos y farmacéuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto
potencial, porque la investigación en ciencias biológicas está efectuando avances vertiginosos y los
resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que también facilitan enlace entre ellos.
Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrícolas, podrían afectar tanto la
economía del sector energético como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental
favorable.
Una definición más exacta y específica de la biotecnología "moderna" es "la aplicación comercial de
organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulación deliberada de sus moléculas de
DNA". Esta definición implica una serie de desarrollos en técnicas de laboratorio que, durante las
últimas décadas, han sido responsables del tremendo interés científico y comercial en biotecnología, la
creación de nuevas empresas y la reorientación de investigaciones y de inversiones en compañías ya
establecidas y en Universidades.
La biotecnología consiste en un gradiente de tecnologías que van desde las técnicas de la biotecnología
"tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (e.g., fermentación de
alimentos, control biológico), hasta la biotecnología moderna, basada en la utilización de las nuevas
técnicas del DNA recombinante (llamadas de ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales y los
nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.
• Herramientas o instrumentos q utiliza:
− Cortadores de moléculas
El primer paso en la tecnología de DNA recombinante (de la que hablaremos en el siguiente apartado)
es cortar el DNA del organismo que contiene el gen deseado en segmentos mas pequeños para que sea
mas fácil trabajar con ellos. Estas piezas son llamadas DNA pasajero. El DNA es cortado con enzimas
llamadas endonucleasas de restricción o más simplemente enzimas de restricción. Las enzimas de
restricción son producidas por bacterias y hay diferentes tipos con nombres constituido por letras y
número romano (ej. EcoRI, Hind III, Sau III y Hpa I). E1 nombre es derivado del organismo de donde
la enzima fue aislada. Lo que hace que las enzimas de restricción sean indispensables para la tecnología
de DNA recombinante es su habilidad para cortar DNA sólo en secuencias bien específicas, usualmente
de cuatro a ocho pares de bases en longitud. Estas secuencias son llamadas secuencias de
reconocimiento porque son reconocidas por enzimas de restricción específicas.
La segunda importancia de las enzimas de restricción es que no todas ellas hacen cortes rectos a través
de ambas hélices del DNA. Por ejemplo, la enzima de restriccion EcoRI reconoce la siguiente secuencia.
− G−A−A−T−T−C−
− C−T−T−A−A−G−
EcoRI hace un corte bien preciso entre la G y A en cada hélice dejando el DNA de esta forma:
− G y A−A−T−T−C−
− C−T−T−A−A y G−
3
La enzima Hind III reconoce la siguiente secuencia de nucleótidos
− A−A−G−C−T−T−
− T−T−C−G−A−A−
Cortando entre las A, que resulta en:
− A y A−G−C−T−T−
− T−T−C−G−A y −A
Usando enzimas de restricción se crea una mezcla de fragmentos de DNA con extremos expuestos de la
cadena sencilla. Los extremos como éste son llamados cohesivos o pegajosos porque son
complementarios y pueden hibridizarse con cualquier otro extremo producido por la misma enzima de
restricción. Muchas enzimas de restricción han sido purificadas de diferentes especies de bacterias. Por
lo menos 400 enzimas de restricción han sido identificadas. Mas de 100 enzimas, muchas de las cuales
reconocen diferentes secuencias de nucleótidos están disponibles comercialmente hoy día.
− ADN recombinante
La tecnología de DNA recombinante es una nueva ciencia que permite a los científicos aislar y
reproducir secciones específicas de la hélice del DNA. Con técnicas de separación se pueden obtener
secciones deseadas de la cadena del DNA, como por ejemplo el gene de la hormona de crecimiento
humano, que puede ser aislado e insertado en células y de esta forma programar la célula para que
produzca una proteína deseada.
Se distinguen cuatro pasos:
1. Corte del ADN, mediante las enzimas de restricción.
2. Unión de los fragmentos de ADN creados a una segunda pieza de ADN llamada vector. El resultado
es un DNA recombinante que consiste de dos clases de DNA conectados uno con el otro en una pieza
sencilla (muchas veces un anillo cerrado). Los vectores mas comunmente usados son los plásmidos.
3. Introducción de la molécula recombinante a una célula huesped, que sirve como una copiadora
biológica, haciendo muchas copias exactas de la molécula. La célula huésped mas popular en la
tecnología es la bacteria Escherichia coli.
4. Identificación de la célula con el gen deseado, utilizando anticuerpos u otros sistemas (hibridación
colonial) para identificar a la proteína de interés. El resultado final es una parte oscura en una película
de rayos X encima del área donde se encuentra el gene deseado.
− Introducción de nuevos de genes
Mediante la tecnología del ADN recombinante es posible introducir nuevos genes dentro de una cadena
de ADN.
− Clonación
Clonar es una forma de reproducción asexual que produce individuos genéticamente idénticos.
4
Podemos decir que hay dos métodos de clonación: natural y artificial. Un ejemplo de la primera
clonación natural es el caso de los gemelos provenientes de un óvulo fecundado por un espermatozoide
que en las primeras etapas de desarrollo se divide en dos individuos genéticamente idénticos
La existencia de individuos genéticamente idénticos se da en muchos sistemas biológicos, generalmente
asociada a la reproducción asexual: dos plantas iguales, cuyo origen es un gajo o esqueje. También
seres unicelulares, se multiplican asexualmente por simple división celular, tal sería el caso de las
bacterias, las cuales el hombre usa como fines beneficiosos.
Los científicos usan las bacterias para todo tipo de estudios genéticos porque junto con los genes de la
bacteria pueden clonarse otros genes.
Desde el siglo pasado se sabe como clonar plantas a partir de una única célula tomada de alguna de sus
partes (hojas, tallo, raíz etc.). Sin embargo recién a partir de 1967 John Gurdon logra los primeros
resultados experimentando con ranas, porque sus óvulos son grandes y abundantes, además de ser su
reproducción externa. Pero las mismas morían antes de alcanzar el estado de renacuajo.
Luego de miles de experimentos con ratones y otros mamíferos se llega al único caso exitoso hasta 1997,
la tan famosa oveja Dolly creada por Wilmut.
Dolly llegó a adulto − hasta tuvo cría − ésta fue generada a partir de una célula de adulto mientras que
en experimentos anteriores se realizaba con núcleos de células juveniles. Pero se plantea hoy el
problema del envejecimiento veloz de sus crías.
− Anticuerpos monoclonales
Son anticuerpos idénticos que reconocen un antígeno sencillo, específico y que son producidos por
clones de células especializadas (hibridoma). Son moléculas de inmunoglobulina de especificidad de
epitope simple.
Los anticuerpos monoclonales (AcMC) se están utilizando tanto en terapia para enfermedades como
para diagnóstico. Este es uno de los ejemplos interesantes de cómo la investigación pura (aunque su
objetivo primario es la solución de algún problema científico fundamental) frecuentemente origina
beneficios prácticos significativos. Las tecnologías de los anticuerpos monoclonales se han movido
rápidamente de los laboratorios de investigación hacia la aplicación comercial y clínica desde que se
hicieron disponibles hacia mediados de 1970. El desarrollo de los anticuerpos monoclonales se inició con
las investigaciones de Georges Köhler y Cesar Milstein en Cambridge (Inglaterra), en diversidad de
anticuerpos. Ellos fusionaron células de mieloma con otras células productoras de anticuerpos de
especificidad conocida. Las células híbridas se conocen como `hibridomas' y producen las mismas
moléculas de anticuerpos, de ahí el nombre de anticuerpos monoclonales. La importancia de este
desarrollo es que el clon híbrido puede mantenerse indefinidamente en cultivo; por consiguiente el
trabajo de Köhler y Milstein hizo posible la producción de virtualmente cantidades ilimitadas de
anticuerpos puros de especificidad conocida.
− Sondas de ARN
Una alternativa para la detección temprana de infeccones producidas por virus es el rastreo de
secuencias virales a través de la hibridación con moléculas (sondas) de ADN o de ARN. Este método ha
demostrado una alta sensibilidad especifidad y rapidez en la detección de infecciones producidas por
virus de ADN. Tales como hepatitis B, herpes, adenovirus, así como las producidas por virus de ARN de
doble cadena, como el rotavirus y de cadena sencilla como el picornavirus.
5
En particular las sondas de ARN (ribosondas) tienen ventajas adicionales sobre las de ADN, ya que son
capaces de detectar títulos de 1.5 órdenes de magnitud menores, pueden sintetizarse en grandes
cantidades y si la síntesis se lleva a cabo en presencia de isótopos radioactivos, se puede obtener una alta
actividad específica. Además, es bien sabido que los híbridos de moléculas de ARN son más estables que
los que se presentan entre moléculas de ADN o entre ADN y ARN, lo que incrementa la sensibilidad de
esta metodología hasta 10 veces.
− Reacción en la cadena de polimerasa
La Reacción en Cadena de la Polimerasa (RCP) es un método de amplificación enzimática «in vitro» de
secuencias del ADN, que nos permite disponer de grandes cantidades del mismo para su posterior
estudio molecular. Utiliza unos oligonucleótidos sintéticos («primers» o cebadores), que se hibridan de
forma específica con las cadenas del ADN de la célula o germen investigado flanqueando la región
genética de interés. Después de 35−40 amplificaciones se obtiene un material genético «copiado», que si
se corresponde con el peso molecular del germen buscado nos da un diagnóstico de certeza.
Es una técnica extremadamente sensible y específica, siendo capaz de detectar ADN a partir de una sola
célula. Hoy en día la técnica resulta fiable para identificar a nivel intraocular a los siguientes patógenos
que pueden afectar a los pacientes con SIDA: CMV, herpes zóster, toxoplasmosis, sífilis y tuberculosis.
Tampoco la RCP es hoy una técnica útil en la identificación de bacterias, con la excepción de la
micobacteria tuberculosa.
También puede ser utilizada para identificación de células linfomatosas sobre muestras de biopsias
intraoculares previamente fijadas en parafina, siendo más rápida, de menor coste y requiriendo menos
material que las técnicas inmunohistoquímicas.
El proceso consta de tres pasos fundamentales:
1) Desnaturalización térmica de la muestra (ADN molde) mediante su calentamiento a 95ºC,
2) Hibridación de los «primers» con el molde
3) Síntesis del ADN complementario mediante la enzima polimerasa.
• Aplicaciones de la Biotecnología:
a) A los seres humanos
· Proyecto genoma humano
El Proyecto Genoma Humano tuvo sus comienzos en el año 1990. Se basa principalmente en la
elaboración de un mapa genético de la especie humana; esto significa el conocimiento de la cantidad de
genes sabiendo la función y ubicación de cada uno de ellos. Este proyecto consiste en la generación de
aparatos de laboratorios capaces de descifrar el código en el que está escrito el mapa del ácido
desoxirribunucleico (ADN) que contiene el material genético de las células. Se ha observado que la
instrumentación utilizada es cada año más potente, económica y manejable, a pesar de la dificultad de
encontrar un sistema de representación digital que resulte aplicable a los genes humanos.
La información que puede obtenerse es enorme. Actualmente hay un 7% de toda la información
"mapeada", pero hay que tener en cuenta que en los últimos años la recopilación de la misma ha
aumentado, estimando su finalización para el 2005.
6
Uno de los beneficios que trae el manejo de estos datos es por ejemplo en Ingeniería Genética, ya que se
pude "arreglar" genes que provocan las enfermedades conociendo su función, también se puede
conocer el perfil biográfico de una persona a través del análisis de los genotipos.
Sin duda este proyecto es muy beneficioso para la ciencia, pero también cabe destacar el gran riesgo
que hay en el mismo. Esto se debe a la importancia y el valor de la información, ya que el uso que se le
podría dar no siempre sería positivo o beneficioso. Un ejemplo cotidiano: Discriminar a quien dar un
empleo o a quien no; en síntesis, usarlas con fines de lucro, fines inmorales o inescrupulosos.
Luigi Cavalli−Sforza, genetista de la universidad de Standford, se dio cuenta de que muchas
poblaciones aborígenes desaparecerán en poco tiempo y con ellas se perderán sus genes. Por esta razón,
este genetista encabeza un movimiento científico internacional para rescatar ese patrimonio genético
que desaparece día a día.
· Proteoma
Con la entrega de los resultados del Proyecto Genoma el libro de la vida ya está en la imprenta. Ahora queda a
los científicos aprender a leerlo, una tarea que puede tardar dos a tres décadas y que se ha bautizado como
Proyecto Proteoma Humano. En los próximos años la historia de la humanidad será otra.
Recién conocido el espectacular descubrimiento de las claves biológicas de la vida aportadas por el proyecto
Genoma Humano, los científicos del mundo intentan ahora dar un paso más allá, y ya se encuentran en la
segunda fase del proyecto, el que ha sido bautizado como Proteoma Humano. Con los resultados de ese
trabajo, que se calcula tardarán de 20 a treinta años, se espera poder determinar la función de los cerca de 100
mil genes que se considera tiene el hombre.
Es por ello que la tarea más importante que tendrá que abordar Proteoma Humano es la comprensión de las
funciones de los genes. Hasta ahora se conocen unos cinco mil genes y llegar a conocer los miles que faltan
tiene varias dificultades que deberán superarse de distintas maneras. Una de ellas, según este investigador, es
determinar la estructura de las proteínas que fabrican los genes, las que deberán clasificarse por su parecido a
otras que ya conocemos.
· Terapia genética
Es una estrategia terapéutica basada en la modificación del repertorio genético de células somáticas
mediante la administración de ácidos nucleicos y destinada a curar tanto enfermedades de origen
hereditario como adquirido.
La terapia génica se presenta como una promesa terapéutica de utilidad en todo tipo de patologías, la
cual probablemente revolucionará nuestra concepción de la Medicina. El surgimiento de la terapia
génica ha sido posible gracias a la confluencia de los avances del conocimiento en campos tales como:
Biología Molecular y Celular, Genética, Virología, Bioquímica y Biofísica entre otras. En la actualidad
no cabe duda que la adecuada articulación de estos conocimientos junto con los avances propiciados
por el Proyecto Genoma Humano, así como el mejor conocimiento de las bases moleculares de la
patología, los estudios experimentales en terapia génica y el desarrollo de vectores que permitan la
entrega selectiva de genes con seguridad y eficacia, permitirán en un futuro próximo que la utilización
de genes y/o ácidos nucleicos como fármacos o medicamentos sea una realidad con insospechadas
aplicaciones terapéuticas.
El concepto de terapia génica podemos abordarlo desde otras deficiones como son:
" Es la introducción de material exógeno (natural o recombinante) en sujetos humanos para corregir
deficiencias celulares expresadas en el nivel fenotípico."
7
" Es la transferencia de material genético nuevo a células de un individuo dando lugar a un beneficio
terapeútico para el mismo. "
Aunque estas deficiones rozan lo meramente descriptivo, la terapia génica engloba un amplio rango de
posibilidades que no pueden ser incluidas en una descripción tan general.
Actualmente el término terapia génica se ha visto "aumentado" con el tiempo hasta incluir
transferencias génicas de naturaleza preventiva y aquellas que contribuyen al avance de la
investigación médica. Lo cual roza mucho con confusiones al respecto del término que inicialmente se le
dio . Cabría preguntarnos si la terapia génica dista mucho más de la expresión de " intervenciones
estrictamente terapeúticas en el ser humano ", ya que la controversia del término nos lleva a pensar
cosas totalmente distintas. En el transcurso de este trabajo iremos perfilando ideas sobre la
problemática que rodea a dicho concepto.
Así se lleva a pensar desde diversos colectivos de expertos en bioética, medicos , etc , que el término de
terapia génica debería sufrir nuevas modificaciones:
• Desde un punto de vista biológico, deberiamos hablar de transferencia génica, puede ser tanto en
línea germinal como en línea somática.
• Atendiendo a sus objetivos, tendriamos que hablar de transferencia génica:
• Con finalidad médica tanto en prevención, investigación , diagnóstico clínico y terapia.
• Con finalidad no médica para su uso en ingeniería genética orientada a la mejora de características o
a la eugenesia.
b) En la granja
Recurso contra la hambruna, o prédica interesada de la industria alimentaria, la biotecnología suscita
todo orden de discusiones, especialmente en lo que concierne a los productos transgénicos: su
repercusión en la salud, en el medio ambiente, y en la viabilidad de los agricultores con menos posibles.
La distribución de productos agrícolas y ganaderos sometidos a manipilación genética se eleva, por
detrás de las aplicaciones biotécnicas en el ámbito de la medicina, al segundo puesto en el mercado
mundial. Empresas multinacionales como Monsanto aplican el control genético tanto a plantas como a
animales e inducen variedades transgénicas, sea en pro de la salud o del rápido crecimiento de los
animales y de la mejoría de sus productos (carne, leche lana...); sea procurando mayores grados de
supervivencia, resistencia o tolerancia de las plantaciones vegetales frente a las inclemencias del tiempo
o los ataques de insectos y herbicidas. La cuestión de si es o no sostenible la agricultura industrializada
merece ser tratada con cautela
A partir de primeros de siglo, Estados Unidos importa depredadores naturales contra insectos, con
resultados apreciables en la protección de cultivos. El éxito puede incrementarse mediante el refuerzo
biotecnológico, previa atencion a ciertos procedimientos de defensa o reclamo de que se sirven
conjuntamente animales y plantas, tales como la dispersión en el aire de sustancias químicas por las
plantas heridas por insectos, que atraen a los depredadores rivales de estos últimos.
De otra parte, heladas, lluvias y sequías amenazan de continuo sembrados y cosechas. Los invernaderos
actúan como paliativos. Pero es la ingeniería genética la que abre grandes esperanzas al incorporar
resistencias de uno u otro orden en los cultivos. Descubrir cómo toleran algunas plantas el frío, podría
incluso hacer posible modificar especies subtropicales para ser cultivadas en climas más fríos. En
cuanto a la calidad del suelo, pudiera ser más rentable a largo plazo la modificación de la planta que la
aplicación en masa y repetida de los fertilizantes destinados a reponer el desgaste causado por la
agricultura intensiva.
8
Por último, la agricultura molecular aspira, entre otras cosas, a convertir los organismos en
biorreactores o fábricas vivientes de producción de fármacos, combustible o productos químicos. Las
plantas, de por sí, generan compuestos naturales de los que se ha servido tradicionalmente la medicina,
así como saborizantes, aceites, madera, etc. La ingeniería genética eleva exponencialmente la
explotación de recursos al servicio de la industria. Uno de sus logros ampliamente extendidos es el de la
creación de algodones con distintas propiedades. En un centro de investigación agrícola de la Columbia
Británica, en Canadá, los investigadores han desarrollado una película de plástico comestible a base de
algodón y proteína de guisante y aceite de colza. Productos como éste podrían llegar a ser utilizados
para empaquetar comestibles como pasta para sopa; ello permitiría cocer el paquete entero y reducir el
volumen de desperdicios. Plantas transgénicas abastecen el mercado de nuevos productos; así la colza
transgénica se comporta como factoría de hirudina, coagulante segregado naturalmente por las
sanguijuelas. Gallinas, cerdos, vacas y corderos, sometidos a procedimientos manipuladores, se
constituyen en fuentes abundantes de proteínas derivadas al ámbito médico, a un coste de producción
relativamente bajo. La clara de huevo contiene lizosima, un antibacteriano; y la yema está abastecida
de anticuerpos destinados a proteger al polluelo de posibles infecciones. La biotecnología puede
inmunizar a la gallina a partir de antígenos, con la seguridad de que los anticuerpos promovidos se
viertan en la yema. Esta estrategia puede avanzar ahora otro paso produciendo gallinas transgénicias.
A partir de genes de otras especies, estas gallinas podrán poner huevos con anticuerpos específicos
correspondientes a enfermedades propias de, por ejemplo,cerdos, vacas o personas.
c) En los bosques
Es de esperar un desarrollo de la biotecnología forestal a nivel mundial y, como la demanda
internacional de fibra está aumentando, surgirán interesantes oportunidades para hacer negocios a
partir del desarrollo de los "super−árboles". Por supuesto que su centro de interés son las especies de
rápido crecimiento actualmente utilizadas por la industria forestal (algunas especies de eucaliptos y
álamos, pino radiata y pino taeda). Entre las "mejoras" genéticas buscadas se encuentran: plantas
tolerantes a los herbicidas, que permitan un control más efectivo de la vegetación que compite con ellas
(y mayores ganancias para empresas como Monsanto, que se han unido en la llamada joint−venture),
mayores tasas de crecimiento para obtener más madera en menos tiempo (y mayores ganancias para los
socios plantadores), mejor calidad y uniformidad de fibra para incrementar la eficiencia de los procesos
de producción de papel y productos de la madera (y mayor ganancia para la industria transnacional de
la pulpa y el papel).
Los integrantes de la joint−venture aducen que la biotecnología −"a través de un aumento en su
habilidad de manejar los bosques de un modo sustentable y eco−eficiente, para beneficio de las
generaciones futuras"− permitirá a las empresas forestales satisfacer la creciente demanda de
productos de papel y de madera "sin aumentar la presión sobre los bosques naturales".
La iniciativa de producir "árboles diseñados" ha provocado alarma a nivel de sectores informados de la
opinión pública, que están constatando una acelerada expansión de los monocultivos forestales y temen
que los árboles genéticamente modificados provoquen desequilibrios irreparables en los ecosistemas
forestales a nivel mundial. Existen temores asimismo de que los nuevos caracteres genéticamente
modificados −tales como la resistencia a herbicidas− sean transmitidos a árboles en estado natural,
generándose híbridos.
d) En el mar
Recordando que el rasgo distintivo de la biotecnología es el aprovechamiento de las propiedades de los
seres vivos, cabe subrayar la extraordinaria variedad de organismos existentes, especialmente en el
medio acuático. De los 33 grupos principales de animales del globo, sólo seis no son esencialmente
marinos, y, sin embargo, conocemos mejor la Luna que los océanos que cubren dos terceras partes de la
9
Tierra. Si bien es cierto que hemos de lamentar el saqueo y deterioro de los ecosistemas selváticos, no
debemos desaprovechar la inmensa reserva genética de los animales submarinos, en su mayor parte
intacta y desconocida. Unicamente los reptiles, los pájaros, los mamíferos, los insectos y las plantas han
conquistado realmente tierra firme. Con mucho, la mayor parte de las criaturas vivas del planeta
−peces, erizos crustáceos, gusanos, moluscos, anémonas, esponjas y microorganismos− siguen
manteniendo todas o casi todas sus ramas bajo el agua, que alberga una inmensa reserva sumergida de
información genética En la actualidad, los avances en tecnología espacial están rindiendo frutos en su
aplicación al estudio de las profundidades oceánicas, allí donde los organismos, sometidos a condiciones
extremas de presión, frío, oscuridad, chorros hirvientes, etc... ponen a prueba sus estrategias de
supervivencia. El conocimiento, por ejemplo, de la estructura compositiva de las cáscaras de los
crustáceos ha dado excelentes resultados tanto en la industria del automóvil como en la producción de
útiles clínicos elaborados a partir de delicados recubrimeintos cerámicos. Asimismo, el estudio de las
llamadas incrustaciones de organismos en el casco de las embarcaciones promete extraer informaciones
prácticas sobre procesos de adherencia, y que pueden ser tan aleccionadoras como el descubrimiento
del sistema utilizado por los grandes cetáceos para evadirse del 'pegado'.
En otro orden de cosas, la inmensidad de los océanos atesora un potencial incalculable de biomasa que
podría utilizarse como combustible. El principal proceso que produce cualquier tipo de biomasa es la
fotosíntesis, una serie de reacciones que convierten el dióxido de carbono y el agua en hidratos de
carbono. Se da la circunstancia de que, de momento, la producción y recogida de biomosa marina no es
rentable ni competitiva en el mercado de combustibles.
Fármacos procedentes del mar
Es cosa sabida que la medicinas son compuestos químicos que interactúan con las células y alteran su
comportamiento, de modo similar a como hormonas y enzimas colaboran en la activación o inhibición
de las funciones corporales propias de los organismos que naturalmente las producen. Si bien es cierto
que a partir del siglo XIX la farmacología industrial ha ido abasteciendo el mercado de productos
puros, sintéticos, se ha de tener presente que los compuestos químicos tradicionales tenían un origen
natural. Algas, bacterias, plantas y hongos, habitantes del medio submarino, atraen hoy el interés de la
investigación farmaceútica. El panorama se ofrece prometedor. Así, por ejemplo, un compuesto
extraído de una bacteria que vive a unos trescientos metros de profundidad inhibe la replicación del
VIH, el virus causante del sida. Otros microorganismos marinos parecen capaces de proporcionar
nuevos antibióticos, muy necesarios en la lucha contra las cepas microbianas que han desarrollado
resistencia a los antibióticos actuales. La lucha contra el cáncer tiene también su cita en las aguas: una
planta marina está en la base del betacaroteno, al que se le atribuyen virtudes anticancerígenas ; y otras
plantas de la zona antártica, resistentes a la exposición continuada de rayos ultravioletas, generarían
productos preventivos del cáncer de piel. Especial mención merecen aquí los tiburones, cuya sangre,
rica en anticuerpos, les permite un a recuperación acelerada de heridas y enfermedades.Y, lo que es
aún más importante, los tiburones parecen inmunes al cáncer. Incluso tras serles inyectados potentes
cancerígenos que desarrollan la enfermedad en todos los animales en que han sido experimentrados,
siguen sin contraerlas. Una de las hipótesis es que la inmunidad de los tiburones ante el cáncer se debe a
las proteínas de sus cartílagos. Asimismo, se utilizan materiales a base de cartílago de tiburón para
hacer piel artifical que protege de infecciones a las víctimas de quemaduras.
e) Industrial
Las tecnologías de DNA ofrecen muchas posibilidades en el uso industrial de los microorganismos con
aplicaciones que van desde producción (a través de procesos industriales y agro procesos) de vacunas
recombinantes y medicinas tales como insulina, hormonas de crecimiento e interferon, enzimas y
producción de proteínas especiales. Las vacunas recombinantes tiene gran aplicación no solo pueden
ser producidas en forma a menor costo sino que ofrecen ventajas de seguridad y especificidad y
10
permiten fácilmente distinguir entre animales vacunados y naturalmente infectados.
La manipulación genética de vías metabólicas de los microorganismos hace posible convertir
eficientemente forrajes pobres en productos de gran valor como amino acidos, proteínas y químicos
especiales.
4. La Biotecnología y el medio ambiente
Tecnología, más crecimiento demográfico, más economía de consumo, igual a problemas del
medioambiente. El de los desechos no es un problema menor. Pero la Naturaleza no conoce desechos.
Resulta obvio el deber de remedar a la Naturaleza en sus procedimientos purificadores. Hablando de
modo genérico, la biotecnología medioambiental abarca cualquier aplicación destinada a reducir la
contaminación, sea por la vía de la sustitución de una actividad contaminante por otra no
contaminante, sea por la utilización de microorganimos con función purificadora. Los microbios, para
empezar, son recicladores naturales. Las oportunidades para utilizar microorganismos en estas tareas
proliferaron al descubrir los científicos que no existe prácticamente nada que no pueda ser considerado
comida por un microbio u otro. Incluso los tóxicos con mayor potencial mortífero encuentran su réplica
en microorganismos que los asimilan como productos nutritivos: Los microbios tratan los compuestos
venenosos del mismo modo que nosotros procesamos nuestros alimentos: utilizan enzimas para
convertir un compuesto en otro y absorben de paso la energía y los materiales útiles para ellos, que se
desprenden en el cambio bioquímico.
Progresivamente más compañías industriales se encuentran desarrollando procesos en el área de
prevención, con el fin de reducir el impacto ambiental como repuesta al llamado internacional para el
desarrollo de una sociedad sostenible. Hay una tendencia prevalente hacia productos y procesos menos
perjudiciales. La biotecnología es ventajosamente adecuada para contribuir con este propósito.
Muchos procesos industriales han sido transformados en procesos ambientalmente más amigables
mediante el uso de enzimas. Las enzimas son catalizadores biológicos altamente eficientes con
numerosas ventajas sobre los catalizadores no biológicos. Son no tóxicos y biodegradables, trabajan
mejor a temperaturas moderadas y en condiciones no extremas, y tienen menores efectos laterales que
los métodos tradicionales debido a su alta especificidad. Los métodos de producción que utilizan
enzimas son generalmente no solo más limpios y seguros comparados con otros métodos sino más
económicos en el consumo de energía y recursos. Nuevas técnicas y enfoques para el diseño de proteínas
y modelos moleculares están facilitando a los investigadores el desarrollo de nuevas enzimas activas a
altas temperaturas, en sólidos y solventes no acuosos. La biotecnología asimismo puede ayudar a
producir nuevos productos que tengan menos impacto en el ambiente que sus predecesores.
En términos generales la biotecnología puede ser utilizada para le evaluación de estado de los
ecosistemas, transformar contaminantes en sustancias no tóxicas, generar materiales biodegradables a
partir de recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos
ambientalmente seguros. Los investigadores están explorando propuestas biotecnológicas para la
solución de problemas en muchas áreas del manejo ambiental y asegurar la calidad tales como la
restauración ecológica, detección de contaminantes, monitoreo, remediación, evaluación de toxicidad y
conversión de basuras en energía.
5. Cuestiones éticas
Reproducción Asistida
La fertilización asistida comprende un conjunto de métodos para superar dificultades en un proceso de
reproducción natural, es decir la unión de un óvulo y un espermatozoide en las trompas de Falopio y su
11
posterior implantación en el útero materno.
A fines de la década del 70 en nuestro país varias instituciones se dedicaron a estos procedimientos, con
la consecuencia de nacimientos múltiples (cuatrillizos, quintillizos, etc.) que movilizaron la presentación
de distintos proyectos de ley.
No debemos de dejar de reflexionar:
− Sobre la utilización de mujeres de pocos recursos en experimentaciones.
− La discriminación económica de los sectores populares ya que tales tratamientos son muy costosos.
− La disociación de algunos científicos que no sólo utilizan la ciencia con fines médicos sino con otros
económicos o puramente personales.
Enfermedades Hereditarias
A todas la parejas les fascina que su bebé tenga los mismos gestos y color de ojos que los padres. Pero
no todas las herencias son tan deseadas. Con toda la información genética que el niño recibe puede
ocurrir algún error, una alteración en los cromosomas que da como origen alguna enfermedad
hereditaria.
Es cierto, también que una mutación espontánea de los genes, o incluso que factores ambientales
ocasionen enfermedades genéticas.
En los últimos diez años se ha producido un gran avance en el diagnóstico prenatal de alteraciones
cromosómicas, gracias a la mejora de las técnicas y los estudios genéticos que se están llevando a cabo.
En países como España, cuando se presume que el feto nacerá con graves taras físicas o psíquicas, la ley
permite a la madre interrumpir su embarazo, siempre que no sobrepase el límite de las 22 semanas de
gestación. Como condición se requiere el dictamen de dos especialistas que determine la posibilidad de
las alteraciones. De todas formas la madre tiene la última palabra frente al diagnóstico. Es decir puede
continuar con el embarazo.
Alteración Genética de Alimentos
Los científicos no están seguros de los efectos que tendrá el hecho de mezclar distintas especies
introduciendo genes de una en otra.
Por ejemplo, la utilización de plantas para que produzcan medicamentos... ¿qué ocurrirá con los
animales que se alimentan de esas plantas−farmacia? Si se crean cultivos resistentes a los herbicidas,
como se observó en Dinamarca, las malezas y las hortalizas también serían resistentes.
Por tales experiencias las aseguradoras reclaman a los gobiernos mundiales una legislación sobre
biotecnología, ya que los científicos no conocen aún los posibles efectos de la interacción de estos
cultivos, y el medio ambiente o algo peor la salud humana.Por ejemplo, los alimentos que producen
alergias pueden pasar por sus genes a otros que antes no las producían. La preocupación de las
industrias es quién pagará la pérdidas o se hará responsable si se desencadena una contaminación.
Proyecto Genoma Humano
ONU. ADOPCION DE LA DECLARACION UNIVERSAL SOBRE EL GENOMA HUMANO Y LOS
12
DERECHOS HUMANOS ELABORADA POR LA UNESCO.
Esta Declaración se realizó con el impulso del COMITÉ INTERNACIONAL DE BIOETICA.
Intenta regular la investigación en materia de genética para determinar la obligación que tienen los
países de legislar sobre estos temas.
El Comité propugna que el progreso científico y económico que pueda derivarse de los nuevos
descubrimientos del mapa completo del genoma humano, cuya culminación está prevista para el año
2.003, tenga que someterse a los derechos de la persona humana.
En esta declaración:
− el genoma humano es considerado "la base de la unidad fundamental de toda la familia humana y del
reconocimiento de su dignidad intrínseca y diversidad"
− establece que el genoma "en su estado natural, no puede dar lugar a beneficios pecuniarios". Esto
significa que cada descubrimiento de un gen no se puede "patentar"y lucrar con ello.
LA DECLARACION SOBRE GENOMA HUMANO NO OBLIGA A LOS PAISES, SINO QUE SU
ACEPTACION ES VOLUNTARIA, Y EL COMITÉ DE BIOETICA, QUE VELARA PARA QUE SE
RESPETE EN TODO EL MUNDO NO TIENE PODER SANCIONADOR.
Clonación
¿PODRÁ EL DERECHO EVITAR LA CLONACIÓN HUMANA?
En nuestro país no existe aún legislación sobre clonación ni sobreprocreación asistida, a pesar de los
numerosos proyectos de ley presentados, muchos de los cuales preveían la prohibición de aquélla.
La sociedad humana deberá probablemente enfrentar uno de los mayores desafíos para la dignidad de
la persona: la fragilidad de las posturas éticas ante el avance avasallador de los intereses económicos en
juego en la materia.
¿Podrá el Derecho evitar la práctica de la clonación humana? o dicho de otro modo, ¿tiene la fuerza
suficiente para hacerlo? Si no la tiene,¿Cuál vendría a ser su función en el futuro? ¿Será que está
destinado a convertirse en un mero instrumento del poder tecnocientífico emergente?
A nivel de las legislaciones nacionales sobre el tema, podemos destacar:
• la ley alemana de protección del embrión, de 1990, que sanciona penalmente a quien "provocare
artificialmente la formación de un embrión humano portador de la misma información genética que
otro embrión, feto, o ser humano vivo o muerto". también se sanciona la acción de tranferir tal
embrión a una mujer. La tentativa es punible.
• La ley española de reproducción asistida, que sanciona penalmente la creación de seres humanos
idénticos.
• La llaman Fertilisation and Embriology, prohíbe en el Reino Unido la clonación a partir de células
embrionarias. "No puede autorizarse ... el reemplazo del núcleo de una célula embrionaria por el
13
núcleo de la célula de otra persona o de un embrión, ya sea en su estadio inicial o en las etapas
subsiguientes de su desarrollo".
• La Ley danesa 503 de 1992, que establece un sistema de comités de ética médica y biológica, prohíbe
la clonación humana.
• En Francia, las leyes de bioética de 1994 no previeron la prohibición de la clonación humana. no
obstante, la revisión a que serán sometidas este año hace suponer que se completará tal laguna. El
Comité Consultivo Nacional de Ética para las Ciencias de la Vida y la Salud emitió un dictamen el 22
de abril de 1997 condenando toda práctica tendiente a reproducir seres humanos idénticos.
• En los Estados Unidos no existe una legislación única al respecto, si bien se han presentado
numerosos proyectos al Congreso. California es hasta el momento el único Estado que ha aprobado
una ley prohibiendo la clonación, aunque muchos otros están considerando una medida semejante
CONCLUSIÓN.
¿Podrá el Derecho evitar la clonación humana? En el momento actual, es imposible dar una respuesta a
este interrogante. Lo que parece claro, es que las tentativas del Derecho por evitar la duplicación
humana dan la impresión de constituir una empresa quijotesca, sobre todo si se tienen en cuenta los
poderosos intereses económicos que debe enfrentar y que funcionan en base al único criterio de la
rentabilidad. Tales intereses se presentan como temibles gigantes contra los que el pobre Derecho
intenta luchar en vano con su lanza y su escudo. El resultado lógico de este desafío es que Don Quijote
termine maltrecho por el suelo. Pero quién sabe si, a lo mejor, la justicia logra imponerse sobre la
fuerza, si la humanidad recupera la creencia en su propia dignidad y el caballero andante sale
triunfador. Los años venideros nos dirán cuál es el final de esta historia.
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
Bibliografía:
http://www.diariomedico.com/
http://168.83.21.37/olimpi99/segregacion−genetica/
http://www.uv.es/~castillg/http.html
http://www.colciencias.gov.co/simbiosis/educacion/conceptosbasicos.htm
http://www.jrc.es/iptsreport/vol30/spanish/COP4S306.htm
http://ice.d5.ub.es/argo/grace3.htm
http://www.monsanto.es/index.html
http://www.bioetica.org/
Trabajo de Biotecnología
16
14