INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA
Sitio: | ue.aprendiendomas.com.bo |
Curso: | 5° - Biología |
Libro: | INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA |
Impreso por: | Invitado |
Fecha: | jueves, 30 de enero de 2025, 21:59 |
1. Recombinación del ADN en la naturaleza: recombinación en la reproducción sexual y asexual.
Sexualidad y recombinación genética: los detallesLa recombinación introduce nuevas combinaciones de genes en las poblaciones.
He aquí un repaso «por encima» de la genética de la reproducción sexual. Vamos a utilizar la reproducción humana como referencia porque es un tema familiar, pero las ideas básicas se pueden transferir los demás organismos con reproducción sexual.
- Los genes se encuentran en largas cadenas de ADN llamadas cromosomas.
- Los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas: uno de cada par fue heredado de la madre y el otro del padre. De acuerdo con esto, tenemos dos versiones de cada gen: una de la madre y otra del padre.
- Si al reproducirse las personas tomaran 23 pares de cromosomas de la madre y 23 pares del padre, el bebé tendría demasiados cromosomas (46 pares). Así que los óvulos y los espermatozoides tienen la mitad del número normal de cromosomas — sólo 23 cromosomas independientes, que tienen una versión de cada gen. Cuando se juntan el óvulo y el espermatozoide, el bebé recibe los 23 pares normales de cromosomas similares.
- Cuando se fabrican los óvulos y los espermatozoides, la célula madre primero copia cada cromosoma, dejando los pares duplicados unidos el uno al otro.
- La fabricación de óvulos o espermatozoides es nuestra primera oportunidad para mezclar y combinar genes. Cuando la madre fabrica un óvulo, sus cromosomas encuentran primero sus parejas correspondientes e intercambian algo de ADN. Esto se llama recombinación. Debido a esta recombinación, los genes de la madre de la madre y los genes del padre de la madre pueden terminar uno junto al otro, en el mismo segmento de ADN. (Y lo mismo sucede en los espermatozoides del padre.)
- Sólo después de la recombinación de los cromosomas, éstos se segregan en diferentes óvulos hijos, de forma que cada óvulo acaba teniendo una única versión de cada cromosoma.
Meiosis, primer paso (haz click en la imagen para ver la animación):
Meiosis, segundo paso (haz click en la imagen para ver la animación):
- Cuando se unen el óvulo y el espermatozoide, el bebé hereda una combinación de genes completamente única: tiene versiones de genes de los 4 abuelos además de cualquier mutación que se haya producido cuando la madre y el padre estaban fabricando el óvulo o el espermatozoide.
Reproducción sexual:
- Reproducción en la que existe singamia (fusión de gametos)
- Reproducción en la que interviene un proceso de meiosis(formación de gametos haploides)
- Reproducción en la que interviene un proceso de recombinacion genética(descendencia diferente a la parental)
La reproducción asexual consiste en que de un organismo ya desarrollado se desprende una sola célula o trozos del cuerpo, los que por procesos mitoticos son capaces de formar un individuo completo, genéticamente idéntico a él. Se lleva a cabo con un solo progenitor y sin la intervención de los núcleos de las células sexuales o gametos.
Los organismos celulares más simples se reproducen por un proceso conocido como fisión o escisión, en el que la célula madre se fragmenta en dos o más células hijas, perdiendo su identidad original.
La división celular que da lugar a la proliferación de las células que constituyen los tejidos, órganos y sistemas de los organismos pluricelulares no se considera una reproducción, aunque es casi idéntica al proceso de escisión binaria.
En ciertos animales pluricelulares tales como celentereos, esponjas y tunicados, la división celular se realiza por yemas. Estas se originan en el cuerpo del organismo madre y después se separan para desarrollarse como nuevos organismos idénticos al primero. Este proceso, conocido como gemacion, es análogo al proceso de reproduccion vegetativa de las plantas.
Procesos reproductores como los citados, en los que un único organismo origina su descendencia, se denominan científicamente reproducción asexual. En este caso, la descendencia obtenida es idéntica al organismo que la ha originado.
2. Recombinación artificial del ADN.
ADN RECOMBINANTE O CLONACIÓN CELULAR
La técnica del ADN recombinante se utiliza en estudios sobre la regulación de la expresión génica, en la regulación de la producción comercial de síntesis de proteínas como la Insulina o la hormona del crecimiento, en el desarrollo de organismos transgénicos y en la amplificación del ADN, es decir, en obtener un gran número de copias de un gen determinado. En este último caso, existe una técnica mejor, denominada con las siglas PCR.
La técnica consiste en introducir el gen seleccionado en el interior de un vector y éste, a su vez, dentro de una célula, denominada célula anfitriona. Aprovechando la maquinaria celular, el gen se expresa, sintetizándose así la proteína codificada en el gen. Además, al dividirse la célula, las nuevas células formadas contienen ese gen que también sintetizan esa proteína. Se genera un grupo celular que contiene un genoma distinto.
Las etapas en la producción de ADN recombinante son las siguientes:
- Preparación de la secuencia del ADN para su clonación
- Preparación de un vector de clonación
- Formación del ADN recombinante
- Introducción del ADN recombinante en una célula anfitriona
- Propagación del cultivo
- Detección y selección de clones recombinantes
Es la parte esencial del proceso, ya que el ADN debe separarse y concentrarse.
- Partimos de células con núcleo, que deben ser lisadas (rotas).
- Las proteínas estructurales, enzimas, ARN y restos moleculares deben separarse del ADN.
- El ADN obtenido se concentra y se fragmenta por acción de las enzimas de restricción.Se aísla el ADN que se desea clonar, por ejemplo, mediante cromatografía líquida o por centrifugación.
- Si el ADN debe expresarse hay que añadir los segmentos reguladores de la expresión génica.
2. Preparación de un vector de clonación
El vector es el portador de la secuencia de ADN que se desea clonar. Un vector debe presentar las siguientes características
- Una pequeña secuencia de ADN fácil de aislar, como, por ejemplo, un plásmido.
- Contener distintos puntos de ataque a enzimas de restricción y que sean conocidos.
- Poder ser incluido en la célula anfitriona con facilidad.
- Replicarse de forma independiente al ADN de la célula anfitriona.
- Poseer un gen marcador con el que puedan identificarse y seleccionar las células clonadas. Un ejemplo de marcador puede ser la resistencia a un antibiótico.
Las etapas del proceso consisten en:
- Cortar el vector con enzimas de restricción, las mismas enzimas que se utilizaron para cortar el ADN que se quiere insertar.
- Unir el vector y el ADN que se va a clonar mediante los llamadosextremos cohesivos, o pegajosos, o escalonados
Una vez que el ADN ha sido introducido en el vector se denomina ADN inserto, o simplemente, inserto.
Los tipos de vectores que se utilizan suelen ser plásmidos, virus como el fago l, cromosomas creados de forma artificial y quimeras.
3. Formación del ADN recombinante
En esta etapa se produce la unión covalente del vector y el ADN inserto mediante una ligasa. Así se realiza el sellado de la llamada Mella, Muesca o Nick.
4. Introducción del ADN recombinante en la célula anfitriona
Para la clonación (replicación del ADN recombinante) se necesita la maquinaria celular. Por ello, hay que introducir el ADN recombinante en una célula anfitriona.
Los tipos de células anfitrionas son:
- Células bacterianas: son las más utilizadas, ya que tienen una alta velocidad de replicación, un bajo coste de mantenimiento de las colonias y son fácilmente manipulables.
- Células eucariotas: aunque las células eucariotas son, en general, difíciles de mantener se usan levaduras y células tumorales:
- Levaduras: se utilizan en procesos relacionados con la investigación de la expresión y la regulación génica y la síntesis de proteínas eucariotas.
- Células tumorales: apropiadas en procesos de clonación, ya que la velocidad de replicación es muy alta y se mantienen los caracteres sin producirse cambios, pues son muy estables.
Los métodos para la introducción del ADN recombinante facilitan la entrada de grandes fragmentos de ADN, puesto que la membrana celular es selectiva y no permitiría la penetración de grandes moléculas.
5. Propagación del cultivo
Se induce la división de células anfitrionas, de forma que se producen también copias de ADN recombinante y, por ello, la clonación. Primero se efectúa una siembra en placas Petri con agar como medio de cultivo. Se dejan crecer las colonias. Cada una de ellas será seleccionada y transferida a distintos medios líquidos, donde seguirá aumentando el número de individuos de la colonia.
6. Detección y selección de los clones recombinantes
En los procesos de clonación se utiliza un gran número de células. Al final del proceso se hace necesario separar las células que contienen ADN recombinante de las que no lo contienen.
La detección y la selección de colonias se realiza en los medios de cultivo. En los procesos de clonación se obtienen células anfitrionas que no han incluido el vector, células recombinantes, es decir, que han incluido el vector con el ADN para recombinar, y células anfitrionas con vector que no lleva el ADN inserto.
Los métodos para detectar y seleccionar son:
- Método de hibridación: se utiliza una sonda marcada que hibrida con el ADN recombinante o con el ARN mensajero que se transcribe a partir de él.
- Método inmunológico: se detecta la proteína codificada en el ADN recombinante mediante anticuerpos específicos.
- Métodos genéticos: que, a su vez, pueden ser:
- Inserción del vector y el ADN recombinante en un gen de la célula anfitriona que queda desactivado. Por ejemplo, si la colonia no produce enzima lactasa, es que el ADN recombinante se encuentra dentro del ADN bacteriano en ese gen.
- Vector con genes de resistencia a un antibiótico: en el medio se agrega el antibiótico y sólo crecerá aquella colonia que sea resistente a él, por tanto, que porte el ADN.
- Colonias con defectos nutricionales: se utilizan células anfitrionas mutantes que no puedan sintetizar, por ejemplo, un aminoácido. Para que la colonia sobreviva, el aminoácido debe ser añadido al medio de cultivo. Empleando un vector que lleve el gen correcto para la síntesis de dicho aminoácido, haciendo crecer las colonias celulares en medios carentes de él sólo crecerán las bacterias que lleven el ADN inserto.
2.1. Clonación de ADN y ADN recombinante
3. La clonación: consideraciones éticas.
Considerando detalladamente la Ética de la Clonación
Dr. James F. Drane
Profesor Emeritus
University of Edinboro Pennsyvania
La clonación torna a cada ser pensante en algo parecido a un filósofo moral.
Cada individuo tiene una opinión acerca de si es o no correcto clonar a otro ser humano. La idea de producir asexualmente copias múltiples de organismos idénticos desde un punto de vista genético, todos descendientes de un antecesor común, crea, en la mayoría de las personas, una reacción moral negativa. Porqué alguien desearía hacer algo así es la respuesta más recurrente que encontramos en las encuestas. Sin embargo, la mayoría también reconoce que una vez que la clonación humana llegue a transformarse en un hecho científicamente posible, sólo será cuestión de tiempo ¿Deberíamos permanecer sentados y aceptar lo inevitable sin importar cuán desagradable parezca o qué tipo de consecuencias puede acarrear? ¿Deberíamos comenzar a formular estándares para tomar decisiones moralmente defendibles acerca de esta nueva posibilidad científica?
La reacción negativa inicial de la mayoría de las personas en cuanto a la clonación humana tiene una gran importancia. La disciplina filosófica de 2.500 años de antigüedad llamada Ética, y la aún más nueva denominada Bioética, toman en cuenta las respuestas emocionales de los seres humanos desarrollados normalmente cuando tratan de formular respuestas a preguntas éticas difíciles. Instintivamente, la mayoría se forma la impresión que la procreación que resulta de una expresión de amor y dentro del contexto de una familia constituye algo favorable que debería protegerse. Los individuos, en gran parte, creen que la procreación sexual no debería ser reemplazada por alguna tecnología de laboratorio. Todas las culturas cuentan con un estándar ético como el Cuarto mandamiento (Honrar Padre y Madre) o el Sexto (No Cometer Adulterio) que le dan expresión a este sentido ético básico y que entorpecen la emulación de lo que hoy llamamos valores familiares.
No obstante, las reacciones instintivas y las antiguas normas éticas no son todo lo ético que uno esperaría. No se pueden utilizar antiguos textos fuera de contexto como soluciones rápidas a los problemas técnicos contemporáneos sin traicionar su contenido y a la vez confundirnos. Aunque nuestra reacción inicial a una nueva posibilidad científica puede ser desagradable, abundan los ejemplos de cambios que inicialmente causaron una reacción negativa y luego se aceptaron, puesto que producían consecuencias buenas e importantes. Uno de los roles del eticista o del filósofo moral consiste en considerar todos los aspectos de una situación; consecuencias y circunstancias, propósitos y posibilidades. Ética significa pensar detallada y ampliamente acerca de situaciones y no quedarse estancado sólo en versos relevantes de la Sagrada Escritura o respuestas instintivas iniciales importantes.
Expertos en Ética en la Actualidad
Hoy en día, mucha gente califica como practicante de una reflexión ética seria. La mayoría de los sacerdotes, pastores y rabinos se consideran a sí mismos eticistas. Los periodistas, por su parte, también se consideran de la misma forma, en especial los encargados de la página editorial. Inclusive los periodistas electrónicos se vuelven eticistas después de que jubilan (por ejemplo, Walter Chronite y David Brinkley). Los doctores hacen las veces de importantes eticistas en nuestra cultura, diciéndonos cada día por la televisión o a través de los diarios como vivir, como morir, como criar a nuestros hijos, que comer y así sucesivamente. Los lectores de las páginas editoriales no se sorprenderán por los comentarios éticos "expertos" acerca de la gran problemática ética en cuanto a la clonación.
Eticistas Religiosos
Gran parte de los expertos en ética proviene de la religión. Los eticistas del Vaticano ya han tomado una fuerte postura en contra de la clonación, por ende, continúa la triste historia de sobrereacción negativa hacia el descubrimiento científico. El Obispo Sgreccia declaró que resulta incorrecto alterar una especie animal, considérese, por tanto, el caso de un simple ser humano. Otro vocero se refirió a la clonación como una violación a la integridad del matrimonio. Los expertos del Vaticano reflejan los puntos de vista del Papa y él ya ha rechazado cualquier uso de tecnologías que interfieran con la procreación sexual dentro del matrimonio o que hagan factible la destrucción de embriones humanos.
Los Teólogos católicos pueden hacer uso de diferentes suposiciones de fondo desde la perspectiva del Papa y sus opiniones tienden a la falta de credibilidad. Algunos ven las tecnologías genéticas como una expresión de la creatividad humana y ésta como una ventaja, ya que refleja la creatividad de Dios. Crear nuevas plantas y animales mediante intervenciones genéticas es un hecho ampliamente respaldado tecnológicamente, pero aún la mayoría de los moralistas católicos demarcan sus líneas en cuanto a la clonación humana.
Los eticistas protestantes tienden a buscar contribuciones provenientes de la Sagrada Escritura. Sin embargo, la Sagrada Escritura no proporciona respuestas específicas a problemas modernos. Puede proporcionar una dirección ética general la que posteriormente debe enfrentarse a una dirección contradictoria proveniente de textos diferentes. El libro del Génesis, por ejemplo, nos proporciona dos historias relativas a la creación diferentes. En el primero (Génesis, Capítulo Primero), el hombre es representado como un ser que tiene dominio sobre toda la creación. Al ejercer dominio, el hombre estaría actuando a la imagen de Dios. Esta historia puede respaldar tecnologías genéticas e incluso la clonación. En la segunda historia de la creación (Génesis, Capítulo Segundo), el rol del hombre supera al de un asistente. Debe cuidar la creación y, a su vez, protegerla. En la actualidad, la dirección ética sería justo la contraria y la clonación podría ser considerada como una violación a la administración. La Sagrada Escritura es una fuente importante de dirección ética para toda la gente que representa la religión judeo - cristiana, pero dado que la Sagrada Escritura no proporciona respuestas específicas a problemas científicos contemporáneos, los eticistas bíblicos tienen que pensar detalladamente en la problemática de la clonación mucho más que cualquier otro.
Los eticistas judíos tienden a buscar dirección ética tanto de la Sagrada Escritura como del Talmud (ley y tradición judía). El rabino Moses Tendler, profesor de ética médica, analizó la clonación haciendo uso de la metáfora talmúdica de la abeja que ofrece miel y su aguijón. Preguntó, ¿estamos en el punto del árbol del conocimiento dónde renunciaríamos a la miel para evitar el aguijón? Otros rabinos no ven ninguna razón para criticar o incluso regular la clonación.
Eticistas Científicos
La mayoría de los eticistas religiosos consideran la clonación humana como un hecho incorrecto. Los más permisivos entre ellos instan a una gran precaución en la utilización de este tipo de manipulación genética. No obstante, la ciencia tiene sus propios eticistas y, por lo general, toman el punto de vista opuesto. Los científicos tienden a centrarse en los beneficios positivos de la clonación, descartando los peligros. Tienden a no hacer predicciones de consecuencias catastróficas seriamente. A la crítica ética proveniente de la ciencia exterior la consideran poco ilustrada y/o perjudicial. Señalan que se puede confiar en ellos como creadores de su propia ética. Incluso cuentan con sus propios héroes éticos, santos científicos de todo tipo (Galileo, Bacon).
Los eticistas científicos enfatizan las posibilidades correspondientes a conquistar la enfermedad y la infertilidad. Se centran en nueva información acerca del funcionamiento celular que ayudará en la lucha contra el cáncer. Además, la clonación podría actuar como medio de protección en contra de ciertas enfermedades genéticas que resultan de la combinación de genes de ambos padres. No obstante, la ciencia cuenta con su propia historia de escándalos éticos y la idea de que la gente debería dejar hacer a los científicos lo que ellos consideren correcto ya no convence a nadie. El Dr. James Watson, quien ganó el Premio Nobel por descubrir la estructura del ADN, concuerda con que esta problemática no puede ser dejada en las manos de la ciencia.
Eticistas Económicos
Ni a la ciencia ni a la economía les gustan las restricciones éticas. Los portavoces de los intereses económicos (en la economía) apoyan a los científicos en contra de cualquier situación que restrinja la clonación. Los intereses económicos se encuentran concentrados mucho más en la clonación animal que en la humana. No quieren ver arruinadas las posibilidades económicas de la clonación animal a causa de las preocupaciones que acarrea la clonación humana.
Eticistas Literarios
La literatura, como la religión, constituye una importante fuente de ética. Los novelistas y los poetas proporcionan puntos de vista éticos y muchos ya han tomado posiciones muy críticas en cuanto a la clonación. El libro de Mary Shelly "Frankenstein" (1818) fue la primera evaluación negativa. Frankenstein era inteligente y articulado, pero se encontraba profundamente angustiado por su origen antinatural. En esta historia, el personaje se vuelve loco y asesina al doctor que lo creó. "Los Chicos de Brasil" fue tan aterradora como la clonación misma.
Eticistas Gubernamentales
A través de la influencia creada por su consolidación, el gobierno por años ha exigido controles éticos estrictos sobre la investigación genética y la terapia que involucra a los seres humanos. Inmediatamente después de las recientes noticias acerca de la clonación, el presidente Clinton prohibió temporalmente el uso de capital federal para experimentos de clonación humana. No mucho después del decreto del presidente, un diputado republicano (Vernon Elders de Michigan) propuso una prohibición en cuanto a la clonación humana, ya que ésta podría crear una reacción negativa hacia la clonación animal y, por esta razón, perjudicaría a los negocios. Sin decir lo que hará el congreso, pero incluso si el gobierno prohibe la clonación, esto aún deja al mercado como una base alternativa para actividades relativas a la clonación.
Bioeticistas
Los bioeticistas son actores recién iniciados en el amplio escenario de la reflexión ética. La bioética tiene sus propias teorías de fondo, principios abstractos e historias paradigmáticas, pero se desplaza desde amplias perspectivas éticas hacia normas, reglas y políticas concretas. Lo que esperamos de los bioeticistas es menos inspiración y más pautas prácticas para lo que se puede o no hacer en la ciencia y en la medicina.
Los bioeticistas han estado trabajando en el área de la genética desde poco después del descubrimiento del ADN. Hacen una distinción entre célula somática e intervenciones genéticas celulares de línea germinal. La primera se refiere a tratamientos relativos a enfermedades genéticas mediante la introducción de un gen que funciona adecuadamente en una persona en la que éste es anormal. Se centra en enfermedades como Tay Sachs, Lesch Nyham y anemia de glóbulos falcoformes. La terapia de la célula somática afecta sólo a la persona aquejada de una enfermedad genética reconocida. Se distingue de la terapia de línea germinal que involucra cambios en un óvulo o un espermio y, por ende, incluye alteraciones genéticas que se traspasarán a otras generaciones.
Aquí hay un ejemplo de estándares o pautas bioéticas para intervenciones genéticas celulares somáticas en los seres humanos. (1) La intervención genética se puede utilizar sólo para el tratamiento de enfermedades genéticas serias. (2) No se encuentran disponibles terapias genéticas o alternativas. (3) El defecto genético debe identificarse claramente. (4) Estudios animales extensivos deben preceder cualquier intervención humana con el fin de sustentar quejas acerca de la seguridad y de la eficacia. (5) Todas las intervenciones terapéuticas deben ser precedidas de elaborados procedimientos del consentimiento informado. (6) Las formas y estrategias del consentimiento deben ser aprobadas por un comité ético institucional.
La clonación sería un ejemplo de la intervención genética de línea germinal. Resulta más difícil obtener la aprobación para intervenciones de línea germinal por muchas razones, incluyendo el hecho de que las alteraciones celulares de línea germinal son difíciles de transmitir y, por ende, tienen una eficacia limitada (Se realizaron cientos de intentos para clonar a Dolly). Los estándares éticos de línea germinal, además de los mencionados anteriormente, son más rigurosos. (1) La ciencia genética debe ser probada y la intervención propuesta debe contar con una tasa de éxito razonable. (2) La intervención de línea germinal debe mantener la promesa de una utilidad sustancial. (3) Éticamente, no se permite ninguna intervención que altere las características humanas fundamentales; por ejemplo: libertad, inteligencia y capacidad racional. (4) Éticamente, no se permite ninguna intervención que pueda crear un riesgo al "pool" genético o bien a la diversidad genética.
Todas las pautas bioéticas puestas a disposición en la actualidad militarían contra la aprobación de la clonación en nuestros días. La reciente clonación de ovejas y monos hace una clonación humana exitosa casi con certeza absoluta y supera la objeción basada en falta de éxito. Sin embargo, ¿ofrecería la clonación humana una utilidad sustancial? El Dr. Ian Wilmut, quien clonó a la oveja, expresó su oposición ante la clonación humana. Dijo que la gente no estaba pensando cuidadosamente y que no podía ver ninguna aplicación útil de sus técnicas de clonación en los humanos.
Las reservas éticas del Dr. Wilmut acerca de la clonación humana se pueden basar también en el criterio número 3. Por cierto, la clonación humana altera la relación básica entre la persona clonada y el "padre" (antecesor genético). Cualquier tipo de utilización extensiva de la clonación violaría la pauta número 4 al crear un riesgo en el "pool" genético y en la diversidad genética.
Las presentes aplicaciones terapéuticas limitadas de la clonación hacen posible que ésta sea realizada con el fin de diseñar cambios en las especies humanas (eugenesia). No obstante, ¿cómo decidimos que cambios son apropiados en las especies humanas? ¿Deberíamos transformarnos en nuestros propios creadores? Estas importantes preguntas explican el porqué el Dr. James Watson (el descubridor del ADN) no podría justificar el simple hecho de dejar las preguntas éticas acerca de la clonación a los científicos.
La ciencia médica y la tecnología genética, en la actualidad, nos obligan a enfrentar las preguntas básicas: ¿qué es la vida humana? ¿Qué es un niño? ¿Quién es un padre? ¿Qué es una familia? ¿Cuál es el propósito de tener hijos? ¿Existe un Dios? ¿Somos nuestros propios creadores o asistentes de la creación de Dios? Nadie tiene una respuesta definitiva para cualquiera de estas preguntas. Nosotros los seres humanos debemos continuar cuestionándonos. La lucha por el significado nunca va a terminar. Sólo los fundamentalistas religiosos y seculares tienen certeza de tener las respuestas. Sin embargo, podemos estar de acuerdo con ciertas cosas. Los seres humanos son creativos. Inevitablemente, intervenimos en la naturaleza con nuestras herramientas y tecnologías. No obstante, deberíamos respetar la estructura de la naturaleza e ingresar lentamente en un área tan delicada como la clonación humana.
Algunos Pensamientos Personales
Los bioeticistas como todos los otros moralistas profesionales tienen que comenzar a pensar de manera mucho más seria acerca de la clonación. La clonación humana no ha sido considerada a fondo, ya que no se consideraba un hecho posible y muchos otros problemas necesitaban soluciones. Todo esto ha experimentado variaciones.
Los bioeticistas pueden comenzar por aclarar el conjunto de errores obvios y problemas falsos. La clonación produce una copia genética, pero no una fotocopia de una persona. Un clon genético es una persona diferente que tendrá un ambiente, oportunidades, suerte elecciones, un espíritu o un alma distintos. Un clon de Einstein podría utilizar su inteligencia superior para crear un círculo de drogas a nivel mundial. No se puede clonar la voluntad de libertad. El entorno, en especial el familiar, aún sigue teniendo una gran influencia en lo que algún día llegaremos a ser. Un niño clonado puede ser muy diferente del hermano que se utilizó para el experimento sólo debido a la influencia del lugar en la familia. Los clones se verán parecidos, pero no tendrán la misma experiencia y, por consiguiente, serán distintos. Sabemos que esto resulta cierto de acuerdo a lo que conocemos acerca de los gemelos monocigotos que constituyen clones naturales.
Por otra parte, cualquier consideración ética seria de la clonación debe tomar en consideración el hecho de que los seres humanos tienen la capacidad tanto para distinguir el bien como el mal. No se descuenta ninguna posibilidad. A medida que avanza la ciencia genética, pueden emerger muchos beneficios de la clonación. Sin embargo, incluso los beneficios objetivos pueden ser socavados por actitudes y disposiciones humanas de naturaleza negativa. Las personalidades narcisistas pueden hacer uso de la clonación para satisfacer sus almas enfermas de egocentrismo o para tramar sus propias versiones acerca de la inmoralidad. La gente envidiosa y ambiciosa usaría la clonación para obtener dinero. Los individuos enfermos por conseguir poder usarían la clonación para aumentar su dominio sobre los otros. El potencial humano por la maldad es un hecho real y no se puede dejar de lado de las consideraciones acerca de la ética de la clonación.
¿Sería demasiado ingenuo sugerir que los científicos, los teólogos y bioeticistas comiencen a trabajar en conjunto para desarrollar pautas éticas para la clonación en vez de sólo dedicarse a prohibir la totalidad de la idea? Después de todo, el fundador de la genética era un sacerdote católico. El padre Gregor Mendel descubrió los genes y su investigación en el campo de la genética aún continúa siendo válida desde ya hace 150 años. No se presentó ningún conflicto inherente en ese entonces entre la ética, la religión y la ciencia genética. La lección de Gregor Mendel consiste en que la religión y la genética no son incompatibles. En vez de reacciones sospechosas, prejuiciosas o instintivas desde una perspectiva negativa, ¿no podrían los científicos genéticos y los bioeticistas comenzar a desarrollar estándares éticos con los que la gente común se sintiera cómoda?
Para que esto suene sentimental en extremo, una comisión ética presidencial ya se formó y promete proporcionar algunas recomendaciones en un plazo de noventa días. Esperemos que esta comisión esté consciente de la historia. Se han cometido errores en el pasado. Han ocurrido hechos realmente horribles que se caracterizan por la maldad humana. Millones de inocentes perdieron sus vidas debido a teorías superficiales y poco tenaces acerca de cómo se deberían mejorar genéticamente las especies humanas. Somos demasiado ignorantes acerca de cómo los elementos fuertementente interrelacionados en el ecosistema operan para abordar propuestas de tipo eugenésico. Sería un insulto para los millones de víctimas inocentes de los programas eugenésicos realizados por los nazis si aquellos que determinan los estandares éticos para la investigación genética e intervenciones no pudieran decir no en algún punto.
4. Biotecnología en la industria y agricultura.
Podemos entender como biotecnología todas las técnicas que utilizan organismos vivos o sustancias que se obtienen de esos organismos, para la creación o modificación de productos con determinados fines prácticos.
La biotecnología puede aplicarse a todo tipo de organismos y microorganismos, desde los virus y las bacterias a los animales y las plantas. Está constituyendo un elemento de mucha importancia para la medicina, agricultura e industria modernas.
La biotecnología en el sector agrícola
La moderna biotecnología agrícola engloba toda una diversidad de instrumentos, utilizados por los científicos para evaluar y manipular las estructuras genéticas de aquellos organismos que serán utilizados en la posterior producción o elaboración de productos agrícolas.
Muchas de las aplicaciones en biotecnología, como es el caso de la fermentación y el malteado, han sido utilizadas desde hace muchos siglos.
Otras técnicas son mucho más recientes, pero también están probadas y consolidadas.
En la producción y elaboración agrícolas, la biotecnología se usa para la resolución de todo tipo de problemas, para incrementar el rendimiento del cultivo, potenciar la resistencia a plagas, la lucha contra condiciones adversas, así como el aumento del contenido de nutrientes de los alimentos.
Beneficios de la biotecnología en la agricultura
A continuación, se detallaran aquellos beneficios que aporta la biotecnologia en la actividad agrícola.
Mayor resistencia a la sequía
La sequía continúa siendo la gran amenaza para la productividad agrícola. El cambio climático está continuamente amenazando con alargar las sequías e incrementar sus efectos. Entre las ayudas, en este sentido, de los profesionales de la agricultura, está la biotecnología.
Un ejemplo claro de ello es el maíz en África. Se dice que alrededor de 300 millones de personas dependen del maíz como principal fuente de alimento. Las previsiones de sequía en el área africana son cada vez mayores. Para paliar esto, hay un ilusionante proyecto para el 2017, que proyecta la plantación de maíz biotecnológico.
Mayor resistencia a la sequía
El efecto dañino de determinadas enfermedades, como son las causadas por hongos, bacterias, nematodos y otros patógenos diferentes, puede ocasionar efectos catastróficos en plantaciones enteras.
Mediante la aplicación de la biotecnología, la resistencia a estas enfermedades se incrementa, y las pérdidas económicas disminuyen
La tolerancia a herbicidas
Mediante los cultivos biotecnológicos, el profesional del campo podrá escoger aquellos herbicidas que considere adecuados y aplicarlos únicamente cuando los necesite.
Además, se potencian los métodos de cultivo directos, sin labranza, que fomentan la conservación de los suelos, reduciendo las emisiones de dióxido de carbono.
Las plagas
La biotecnología está ayudando a la producción de cultivos que resisten el temible ataque de determinados insectos. Entre los ejemplos más claros está el maíz, cuyas variedades se han ido modificando para incorporar una proteína insecticida que otorga a las plantas protección contra determinados gusanos.
La soja, el algodón, y algunas hortalizas como la berenjena son otras muestras significativas.
Mejor calidad nutricional
Incluso para determinados productos alimenticios, la biotecnología se está utilizando para mejorar sus propiedades. En el caso de los aceites para la cocina, se están consiguiendo productos cada vez más saludables. También en los productos alimenticios para niños se están obteniendo avances.
Una nueva variedad de arroz, modificada con la biotecnología, se está potenciando con beta-caroteno, un interesante compuesto que nuestro organismo utiliza para para la producción de vitamina A. La carencia de vitamina A causa millones de muertes en todo el mundo, y cientos de miles de casos de ceguera irreversible.
Uso en ganadería
También en la ganadería se está obteniendo avances muy importantes con el uso de la biotecnología.
Se está transformando los piensos y la alimentación del ganado para mejorar su nutrición y reducir desechos, así como ayudar en el diagnóstico de enfermedades y generar nuevas vacunas contra estas patologías.
Biotecnología en la industriaLa Biotecnología es, "la aplicación de los principios científicos y de ingeniería al procesado de materiales por agentes biológicos con el fin de obtener conocimiento, productos y servicios". Esto implica una fuerte interacción entre actividades innovadoras, producción y comercialización. El ámbito de actuación de la Biotecnología implica, por tanto, todos esos aspectos y se ve reflejado en la siguiente figura:
Características distintivas de esta industria son la fuerte relación entre innovación y competitividad, la necesidad de colaborar en la investigación y la importancia de las pequeñas compañías. De forma paralela, la existencia de tejido empresarial afín que pueda diversificarse hacia las nuevas tecnologías es de importancia estratégica para la transición industrial de las aplicaciones de la Biotecnología.
En el mercado biotecnológico mundial los EE.UU. siguen manteniendo una posición de hegemonía. En Europa, son Alemania y Reino Unido los países que mantienen el liderazgo. En estos dos países se han creado biopolos, donde se concentran una gran mayoría de las firmas de Biotecnología y de organizaciones públicas y privadas de investigación. También se ha realizado lo propio y son de destacar los que operan en Franciay en el eje Copenhague-Lund (Medicon Valley). Estos biopolos son de interés estratégico, puesto que funcionan como tractoresde la Biotecnología en la UE.
La industria de la biotecnología es, por sí misma, una poderosa fuente de crecimiento y progreso social. La industria de biotecnología de EE.UU. ha generado en las últimas dos décadas un gran número de nuevos empleos y, por lo menos, una docena de grandes compañías a nivel mundial (Amgen, Chiron, Genzyme, etc.), junto con algunas otras en nuevas tecnologías (ej. Incyte, Human Genome Sciences, Millenium, Celera etc.). También ha producido grandes ingresos, frecuentemente en forma de royalties de licencias o contratos de I+D y colaboraciones.
La evolución del sector biotecnológico en España ha permitido avanzar posiciones en el entorno europeo. Cada año se crean en España unas 20 compañías de biotecnología, sin embargo, esta cifra es muy inferior a las 50 nuevas empresas que surgen en Alemania o Francia. En Euskadi se han creado 17 nuevas empresas en los últimos 5 años. La dinámica del sector se ha caracterizado por un creciente interés de inversores y del capital riesgo, junto al aumento de las fusiones y los procesos de adquisición. En el Estado Español, son las regiones de Madrid y Barcelona las que se encuentran más desarrolladas en el campo de las Biociencias contando con un fuerte compromiso de las instituciones autonómicas y estatales.
Actualmente, la aplicación más conocida y desarrollada de la Biotecnología es en el campo de la salud, debido a la elevada rentabilidad económica y social de los productos destinados a este mercado. La biotecnología no sólo permite la obtención de nuevos productos basados en estas herramientas de producción, sino también su aplicación para optimizar tiempos y costes en la búsqueda de nuevos principios activos para su aplicación farmacológica, diseño y desarrollo de sus líneas productivas, así como nuevos productos de diagnóstico rápido.
La aplicación de la Biotecnología en el sector sanitario es ampliamente reconocida como tecnología tractora para avances en el tratamiento terapéutico de la anemia, hepatitis, esclerosis múltiple, obtención de vacunas, deficiencias en la hormona del crecimiento y cáncer, entre otros.
Sin embargo, el sector sanitario, no es el único campo de aplicación de la Biotecnología. Su potencial de aplicación abarca virtualmente todas las áreas de la industria, incluyendo la transformación de alimentos, la agricultura, el sector químico y cosmético y el medio ambiental.
En la siguiente tabla, se ven reflejadas algunas de las aplicaciones en distintos sectores:Sector de mercado | Aplicaciones |
Farmacéutico | Hormonas, factores de crecimiento, péptidos, enzimas; ensayos de farmacocinética y toxicología de principios activos, vacunas |
Material Médico | Prótesis biocompatibles |
Diagnóstico | Enfermedades infecciosas, diagnóstico genético |
Cosmético | Nuevos ingredientes, validación de propiedades funcionales, evaluación de riesgos toxicológicos de principios activos, evaluación de la eficacia de cosméticos |
Minería | Microorganismos para la extracción de minerales o mejora de rendimientos |
Agroalimentario | Seguridad alimentaria. Mejora y validación de propiedades nutricionales, optimización de procesos (microorganismos, enzimas), autentificación de materias primas, producción de ingredientes, reutilización de subproductos |
Agricultura | Variedades vegetales resistentes a enfermedades y/o de mayor rendimiento. Producción de biopesticidas |
Explotaciones Animales | Mejora de la calidad de la carne, producción eficiente (probióticos en pienso) |
Químico | Sustitución total o parcial de procesos químicos por biológicos, utilización de biocatalizadores (enzimas y/o microorganismos). Diseño y producción de nuevos productos bioquímicos: desatascadores, tratamiento de fosas sépticas, limpieza de fachadas, detergentes... |
Medio Ambiente | Tratamiento de aguas y vertidos tóxicos, bioremediación de suelos contaminados |
La Biotecnología se tiene que entender como una interacción entre todos los participantes en ese ámbito o como una red. Tanto las actividades innovadoras como la producción y comercialización implican directa o indirectamente a una gran variedad de actores: diferentes tipos de empresas, centros de investigación (universidades y centros no industriales) autoridades legislativas, gobiernos, sistemas de salud, consumidores, etc.
En esta línea, el Área de Biotecnología del Centro Tecnológico GAIKER, miembro de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación (SARETEK), tiene como objetivo el articularse como bisagra entre los nuevos avances de la Biotecnología y su traducción a escala real en los procesos productivos. Para ello, cuenta con 5 ejes tecnológicos, vertebrados en:
- Biología Molecular
- Cultivos Celulares
- Genómica Funcional
- Microbiología Industrial
- Aplicaciones Enzimáticas
4.1. Biotecnologia en la Agricultura
4.2. Biotecnología aplicada a la agricultura