Genética

La ingeniería genética esta formada por un conjunto de técnicas incluidas dentro del campo de la biotecnología. Estas técnicas consisten en la manipulación del ADN o el ARN celulares, de manera que los organismos modificados estén más capacitados para las tareas que tienen que llevar a cabo.

La idea se basa en introducir una cierta cantidad de material genético(normalmente un gen a más) de ADN o ARN en un organismo para que pueda desenvolver los procesos derivados codificados con los nuevos genes que poseen. El material genético sobre el que se trabaja puede provenir de células animales, vegetales o de un microorganismo; una vez extraído, se aísla el gen o genes de interés, se manipulan o no y posteriormente se insertan en el mismo ser vivo del que se extrajo o en otro diferente.

Los seres vivos que llevan transplantado uno o más genes en su ADN se llaman transgénicos. Para la obtención de estos individuos se siguen los siguientes pasos:

Se extraen de una célula determinada fragmentos de ADN donde están insertados los genes que se necesitan. Mediante el uso de enzimas se aísla el gen entre los fragmentos de ADN.

Se inserta el gen en un vector(virus o liposoma).

Se produce la infección del vector sobre la célula que se quiere transformar y se inserta, por mecanismos propios de la célula, el gen en su material genético.

La célula transgénica, al expresar su código genético, sintetiza el producto codificado por el nuevo gen.

La inserción de estos genes en el nuevo material genético del individuo huésped no siempre se produce con éxito. Cuando se detecta un individuo resultante que es trasgénico hay que hacer el mayor número de copias exactas para asegurar persistencia del gen que se ha inscrito. De este proceso se encarga la clonación, que es una técnica que se utiliza para poder generar copias de seres vivos iguales genéticamente. 

Los pasos necesarios para la clonación de animales son los siguientes:Un macho y una hembra aportan los espermatozoides y los óvulos, respectivamente.

Se provoca la fecundación del óvulo con las técnicas de reproducción asistida.

Se obtiene un embrión(que puede ser normal o transgénico) que empieza a multiplicarse según el proceso embriológico normal. 

En esta etapa inicial en que se encuentra el embrión, las células siguen estado indiferenciadas; conservan la misma capacidad de dar lugar a un nuevo ser vivo que la célula original de donde proceden.

Se provoca, aún en el laboratorio, la separación de las células originarias del embrión. Cada una de estas células es el inicio para n nuevo organismo, que será exactamente igual que los otros.

Aplicaciones :

Las dos técnicas básicas de la ingeniería(la clonación y la producción de individuos trasgénicos), junto con la mejora en el conocimiento de los diferentes ADN y ARN, han hecho posible que el ser humano pueda manipular el material genético de muchos organismos, incluido el propio. La búsqueda científica dirige sus esfuerzos, básicamente, hacia dos campos:

La terapia genética.

Sector alimentario: agricultura, pesca y ganadería.

Las investigaciones genéticas se concentran en aquellos aspectos que pueden solucionar muchas de as enfermedades propias de nuestra especie; ya sean de manera directa, es decir, actuando directamente en los genes, o bien por medios de productos que pueden sanar estas enfermedades. Algunos de los campos en que trabaja la ingeniería genética son:

Producción de antibióticos, hormonas y anticuerpos

Desde que en 1929 se descubrió la penicilina, el número y el uso de los antibióticos no ha dejado de aumentar. En la actualidad, debido a su importancia económica y social, la ingeniería genética ha conseguido mejorar cuantitativamente el proceso de fabricación de tales medicamentos. Esta mejora se ha conseguido aislando el gen productor del antibiótico e introduciéndolo en un microorganismo que tiene una gran capacidad de reproducción; este hecho supone que el antibiótico en cuestión se produzca en gran cantidad y con gran pureza.

La diabetes es una enfermedad que provoca una deficiencia de la hormona insulina en los pacientes que la padecen. Los bajos niveles de insulina en la sangre se solucionan con el aporte externo de la hormona. Hasta ahora, esta sustancia se extraía de los conejos y cerdos mediante un proceso caro y no exento de problemas de rechazo.

La ingeniería genética la ha aislado en el gen humano que codifica para la insulina y la ha introducido en una bacteria denominada Eschlerichia coli. El resultado es una hormona sin efectos secundarios y más barata.

La somatostatina es otra hormona que tiene un proceso de obtención que es aún más difícil que el anterior. Antiguamente se necesitaba un millón de cerebros de ovejas para obtener 0,005g, en la actualidad la producción se hace por medios de bacterias transgénicas, que tienen una producción miles de veces superior.

Solución a enfermedades genéticas

Las enfermedades de tipo genético se caracterizan porque tienen su origen en algún defecto en los genes implicados. El progresivo conocimiento del genoma humano ha permitido localizar muchas de estas enfermedades en los diferentes cromosomas. La ingeniería genética puede intervenir y cambiar los genes defectuosos por otros normales.

El ADN(Deficiencia de Adenosina Deaminasa) es una enfermedad que provoca una grave deficiencia inmunológica, por lo cual los enfermos que la padecen tienen que vivir dentro de una cámara completamente aislada y esterilizada(niños burbuja).La terapia consiste en extraer los glóbulos blancos(linfocitos T) del propio paciente, modificarlos genéticamente y retornarlos a la sangre. Esta modificación consiste en la sustitución de los genes alterados(del cromosoma 20) por otros correos que tienen la capacidad de producir la adenosina deaminasa. Los linfocitos transformados se multiplican de manera artificial en laboratorio hasta generar miles de millones de células. El retorno de las células sanas se hace de manera periódica.