Células madre, ¿nuevo fraude?

Un nuevo escándalo puede ensombrecer de nuevo la investigación en células madre. El esperanzador ensayo de Haruko Obokata, del Centro RIKEN de Kobe, en Japón, en el que se presentaba un revolucionario método para generar células madre pluripotentes capaces de diferenciarse en cualquier tipo de células que podría ser el punto de partida para una nueva era de la medicina regenerativa podría ser en verdad un nuevo caso de manipulación de resultados. LEER MÁS...

Obtenidas mediante clonación células madre embrionarias de personas

Un grupo de científicos estadounidenses ha conseguido por primera vez células madre embrionarias con el mismo ADN (clonadas) de un adulto. El trabajo es el primer éxito en humanos de la técnica que dio origen, por ejemplo, a la oveja Dolly, pero los autores insisten en que no se trata de obtener personas clonadas, sino en llegar a la fase de blastocisto del embrión (alrededor de los cinco o seis días de desarrollo) para extraer las células madre. Teóricamente, estas podrían luego diferenciarse en tejidos que el paciente necesitara para un autotrasplante, que, como tendrían el mismo material genético que el receptor, podría usarse sin riesgo de rechazo. El ensayo, dirigido por Shoukhrat Mitalipov, de la prestigiosa OHSU (Oregon Health & Science University ), se publica en Cell. La técnica utilizada es la de transferencia nuclear:: se toma un óvulo de una donante, se le extrae el núcleo y se le inserta una célula adulta —también se ha ensayado con otras fetales, más adaptables— del posible receptor. Luego, el óvulo se activa, y empieza a dividirse en los primeros pasos del desarrollo embrionario. Al llegar a la fase de blastocisto (una especie de pelota de células), se destruye y se obtienen las células madre. Esto sucede porque al cambiar el material genético el óvulo deja de tener una sola cadena de ADN para tener dos, lo normal en las células. Esta es la situación que se da en la naturaleza cuando hay una fecundación (el padre aporta una copia del material genético y la madre otra), salvo que estas células tendrían las dos copias de un mismo individuo: son, por eso, una clonación. LEER MÁS....

Más sobre ingeniería genética

En clase acabáis de adquirir algunos conocimientos (al menos eso espero) acerca de la tecnología del ADN recombinante. También os he hablado en este mismo blog acerca de éste y otros aspectos relacionados con la ingeniería genética, sólo tenéis que buscar entradas anteriores. En cualquier caso os dejo esta animación que ilustra de manera sencilla como se realiza la clonación de genes en esos elementos extracromosómicos bacterianos llamados plásmidos.

Más sobre ingeniería genética

En clase acabáis de adquirir algunos conocimientos (al menos eso espero) acerca de la tecnología del ADN recombinante. También os he hablado en este mismo blog acerca de éste y otros aspectos relacionados con la ingeniería genética, sólo tenéis que buscar entradas anteriores. En cualquier caso os dejo esta animación que ilustra de manera sencilla como se realiza la clonación de genes en esos elementos extracromosómicos bacterianos llamados plásmidos.

Biotecnología (y IV). La polémica de las células madre.

(Es continuación de la entrada "Biotecnología III" de 9/02/2006)


¿Es mejor utilizar células madre embrionarias o adultas?

Desde el punto de vista médico, el problema más importante que actualmente tienen los trasplantes de tejidos y órganos es el rechazo que aparece en el organismo receptor. Esto trata de evitarse mediante medicamentos inmunodepresores que tienen importantes efectos secundarios. La utilización de células madre embrionarias clonadas a partir del enfermo por transferencia nuclear permitirían obtener cualquier tipo de tejido u órgano sin temor al rechazo (no así en los otros dos casos señalados). Cosa bien distinta son los problemas éticos que la experimentación con células embrionarias plantea.

En cuanto a la utilización de células madre adultas, en principio no existirían problemas éticos ni de rechazo, si el donante y el receptor es el mismo. Pero los investigadores no terminan de ponerse de acuerdo sobre la potencialidad de las mismas. Hasta la fecha ha existido la creencia de que estas células madre órgano-específicas sólo generaban células especializadas del tejido donde residen, es decir, carecían de la capacidad de dar lugar a otras estirpes celulares del cuerpo (serían, como dijimos, células multipotentes). Numerosos estudios recientemente publicados parecen demostrar lo contrario, que estas células órgano-específicas sí pueden diferenciarse a células y tejidos de otras localizaciones y estirpes, proceso conocido como transdiferenciación (serían, por tanto, células pluripotentes). De hecho, se han utilizado con éxito células madre de la médula ósea para regenerar músculo cardiaco de corazones infartados. Todo esto indicaría que no existe una diferencia esencial entre las células madre adultas y las embrionarias.


¿Qué enfermedades se podrían curar con células madre?

La utilización de células madre con fines terapéuticos abre un inmenso campo de actuación a la medicina reparadora y regenerativa. En la actualidad ya se ha conseguido regenerar tejido cardiaco, epitelial, nervioso, pancreático, etc. mediante implante de estas células; la generalización de estos tratamientos permitiría reconstruir lesiones de infartos, quemaduras, fracturas o tejidos enfermos; de esta manera están comenzando a tratarse enfermedades como la diabetes, el Alzheimer, el Parkinson, la leucemia o la artritis reumatoide. También se investiga en la regeneración de órganos completos. Si bien los plazos en esta cuestión son todavía mayores, ya se están dando los primeros pasos y en 2002 se lograron transformar células madre embrionarias de una vaca en un órgano similar a un riñón que le fue implantado y funcionaba perfectamente.


¿Qué riesgos y efectos secundarios plantean estas investigaciones?

A los problemas de rechazo inmunológico antes mencionados hay que añadir la dificultad del cultivo en laboratorio de células madre. El porcentaje actual de éxito de la clonación terapéutica por transferencia nuclear es muy bajo. Apenas 4-5 de cada cien blastocitos obtenidos mediante esta técnica logran prosperar. De ellos menos de la mitad da lugar a una línea de células madre. También hay que asegurarse antes de realizar el trasplante de que se han diferenciado en el tejido deseado ya que las células indiferenciadas pueden seguir dividiéndose indefinidamente y originar un cáncer en el receptor. En cuanto a la clonación reproductiva, tampoco está suficientemente desarrollada para conseguir seres humanos. Los animales clonados que han llegado a nacer (la oveja Dolly, la gata Copycat o el mono Tetra) han presentado una amplia variedad de anomalías metabólicas y fisiológicas.


¿Por qué hay tanta controversia sobre la clonación y la investigación con células madre?

Desde el punto de vista legal, la clonación está “tolerada” algunos países como Corea, mientras otros sólo han legalizado la clonación terapéutica, caso del Reino Unido. En España están prohibidas la clonación reproductiva y la clonación terapéutica. El Convenio de Oviedo de Bioética, al que se acoge España prohíbe la “constitución de embriones con fines de experimentación”. También el nuevo Código Penal sanciona en su artículo 159 “a los que con finalidad distinta a la eliminación o disminución de taras o enfermedades graves, manipulen genes humanos de manera que se altere el genotipo” y en el 161 “a quien fecunde óvulos humanos con un fin distinto a la procreación”. Por otro lado, la Ley 14/2006 sobre Técnicas de Reproducción Humana Asistida en su artículo 1.3 prohibe expresamente "la clonación de seres humanos con fines reproductivos" mientras que el artículo 15.1 permite investigar con preembriones (embriones de menos de 14 días) sobrantes de tratamientos de reproducción asistida si secumplen determinadas condiciones.

Uno de los motivos de las discusiones éticas sobre la clonación reproductiva en seres humanos es que esta técnica podría emplearse para conseguir personas mejoradas genéticamente o con determinadas características (eugenesia), para tener hijos clónicos como alternativa a la adopción e incluso para recuperar a seres queridos desaparecidos. En el caso de la clonación terapéutica, el problema estriba en que los blastocistos deben romperse para generar tejidos a partir de sus células madre y, si dicho blastocisto hubiera sido implantado en el útero quizás se podría desarrollar hasta formar un ser humano. La respuesta ética a este hecho depende de cómo se valore y defina un embrión humano. Quienes consideran que el cigoto es ya un ser humano desde la fecundación, califican la clonación como algo totalmente inaceptable.

Por el contrario, quienes piensan que el embrión se origina cuando el blastocisto se implanta en el útero, no ven objeciones a la clonación terapéutica. La utilización de células madre adultas no tiene porqué plantear problemas éticos, ya que no es necesaria la destrucción de ningún embrión para obtenerlas.

Como vemos, son numerosas las incógnitas que se nos plantean con relación al futuro y al uso de estas técnicas. Sin duda los beneficios saltan a la vista: órganos para trasplantes, erradicación de enfermedades genéticas, etc. Pero, ¿a qué precio? ¿Nos dirigimos hacia una sociedad de “genofobia”? ¿Elegiremos a nuestros hijos “a la carta”? El objetivo de este artículo, como expresé al comienzo, es dar a conocer y explicar qué es lo que se está haciendo en algunas de las áreas de investigación donde interviene Juan Carlos Izpisúa. En ningún momento he pretendido hacer valoraciones de tipo ético o moral. Cada cual debe sacar sus propias conclusiones. En cualquier caso, es evidente la importancia de su trabajo por lo que, al igual que él dijo sentirse muy orgulloso de que nuestro centro lleve su nombre, correspondámosle nosotros de la misma manera y no esperemos a ningún aniversario para recordar a un hombre de gran calidad humana que debe ser un referente para todos nosotros, alumnos, profesores y demás miembros de la comunidad educativa. Y quiero terminar como empecé, recordando de nuevo otras palabras pronunciadas por él aquella mañana, mientras cambiaba impresiones y respondía a las preguntas de los alumnos:

“Si la Física ha sido la ciencia de referencia en el siglo XX, no tengo la menor duda de que la Biología lo será en el siglo XXI”.

Francisco L. Mujeriego es profesor del Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. “Izpisúa Belmonte”

REFERENCIAS

BLOND, OLIVIER. (2002). “La extraña reprogramación del genoma de los clones”. Mundo Científico. Nº 9, pp: 18-19.
CABRERIZO, B. et al.. (2002). Biología y Geología (1º Bachillerato), pp: 355-362. Madrid: Oxford.
GARCÍA-CAO, M. & BLASCO, Mª A. (2003). “Conexión entre el ciclo celular y el cáncer”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 37-38.
MUSEOS CIENTÍFICOS CORUÑESES (2004). “Clonación Humana”. Monografías de Comunicación Científica.
ORTIZ, M. & MATÉ, Mª J. (2003). “Apoptosis”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 38-39.
PULIDO, C & RUBIO, N. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 178-181, 258, 315-321. Madrid: Anaya.
SANCHEZ, A. et al. (1997). Biología (2º Bachillerato), pp: 156-159, 221-225, 260-263. Madrid: Laberinto.
SANZ, M. et al. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 169, 182-183, 309-333. Madrid: Oxford.
WAYT GIBBS, W. (2003). “Las raíces del cáncer”. Investigación y Ciencia. Sept., pp: 48-57.

Iglesia, clonación y fecundación "in vitro"

El Papa Benedicto XVI arremetió contra la fecundación artificial, también conocida como "in vitro", así como la congelación de embriones y la clonación, durante un discurso dirigido en Roma a los participantes de la Congregación para la Doctrina de la Fe. El sumo pontífice señaló lo siguiente: "Cuando los seres humanos, en el estado más débil e indefenso de su existencia, son seleccionados, matados, abandonados o utilizados como puro material biológico, ¿cómo se puede negar que ellos han sido tratados ya no como alguien sino como algo, cuestionando así el mismo concepto de dignidad del hombre?".
Las únicas técnicas de laboratorio que se salvaron de sus críticas fueron las "terapias de restitución de fertilidad", las que permiten la fecundación al modo tradicional, lo que Ratzinger llamó "transmisión humana a través de los actos del cónyuge". El Papa atacó toda práctica que implique fecundar lejos de la cama: "La reducción embrionaria, la investigación con células estaminales y los intentos de clonación humana muestran claramente cómo, con la fecundación artificial extracorpórea, infringe la tutela de la dignidad humana".Dos semanas después de haber cancelado su visita a la Universidad La Sapienza de Roma por las protestas de profesores y alumnos defensores de la laicidad de la investigación, Joseph Ratzinger volvió a hablar de la relación entre ciencia e Iglesia. "Aprecio y animo el progreso de la ciencia biomédica, que abre perspectivas terapéuticas hasta ahora desconocidas", pero solicitó a todos los sacerdotes de su Iglesia que "pongan atención a los problemas difíciles y complejos de la bioética". El Papa terminó instando a que "el progreso científico sea verdaderamente respetuoso con cada hombre".

Este artículo petenece a : periodismoenlinea.org

Clonación y células madre embrionarias

Seguimos abundando en este apasionante y controvertido asunto. En las últimas semanas han aparecido en diversos medios de comunicación noticias referentes a la clonación. De sus pros y contras podemos debatir cuando queráis, en el blog o en clase. Si habéis leído los post que sobre Biotecnología voy colgando de vez en cuando, sabréis algo más del tema. En Biología, la palabra clonación tiene dos significados: en el ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en el laboratorio un gen o un fragmento de ADN; en un contexto reproductivo, la clonación es un proceso mediante el que se obtienen individuos (células, embriones u organismos) genéticamente idénticos, denominados clónicos. En el laboratorio pueden conseguirse animales clónicos mediante dos vías: por disgregación de células embrionarias y mediante transferencia nuclear. La clonación puede realizarse con fines terapéuticos y con fines reproductivos. La clonación terapéutica tiene como finalidad obtener tejidos y órganos que puedan ser trasplantados en un individuo enfermo. La clonación reproductiva tiene como objetivo conseguir embriones humanos que puedan ser implantados y se desarrollen en el útero de una mujer. Este tipo de clonación es motivo de grandes discusiones de carácter ético.

Como véis, clonación y células madre son dos debates de actualidad y estrechamente vinculados. Aquí os dejo otra animación que espero os ayude a comprender mejor estos procesos.

Original: El País.

Biotecnología (III). Clonación y células madre

(Es continuación del post "Biotecnología II" de 30/01/2009)

¿Qué es y para qué sirve la clonación?

En Biología, la palabra clonación tiene dos significados: en el ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en el laboratorio un gen o un fragmento de ADN; en el contexto al que nos referimos, la clonación es un proceso mediante el que se obtienen individuos (células, embriones u organismos) genéticamente idénticos, denominados clónicos. Sucede de forma natural, pero puede realizarse en un laboratorio. Las bacterias y otros organismos unicelulares se copian a sí mismos como medio de reproducción. En las plantas es un mecanismo de reproducción asexual (los injertos, esquejes...). Algunos animales como abejas, estrellas de mar, pulgones, etc., también lo realizan. Dos niños gemelos idénticos (monocigóticos o univitelinos) también son individuos clónicos. En el laboratorio pueden conseguirse animales clónicos mediante dos vías: por disgregación de células embrionarias y mediante transferencia nuclear.

La clonación puede realizarse con fines terapéuticos y con fines reproductivos. La clonación terapéutica tiene como finalidad obtener tejidos y órganos que puedan ser trasplantados en un individuo enfermo. La clonación reproductiva tiene como objetivo conseguir embriones humanos que puedan ser implantados y se desarrollen en el útero de una mujer. Este tipo de clonación es motivo de grandes discusiones de carácter ético.


¿Qué son las células madre?

Las células madre son células no especializadas capaces de reproducirse indefinidamente y de originar células hijas especializadas (nerviosas, musculares, epiteliales, etc.). En los animales aparecen durante el desarrollo embrionario y es entonces cuando estas células recibirán determinadas señales de origen interno y externo que guían a la célula en su transformación en diferentes tejidos. Las internas vienen dadas por la expresión de ciertos genes, mientras que las externas son ciertas moléculas presentes en el entorno, sustancias secretadas por otras células y el contacto físico con células vecinas. En cultivos in vitro se ha conseguido, variando la composición química del medio, obtener células de músculo cardiaco, sanguíneas, nerviosas y del páncreas.


¿Hay diferentes tipos de células madre?

Cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide se forma una célula huevo o cigoto. Durante las primeras divisiones del cigoto, las células madre que lo constituyen son totipotentes, es decir pueden dar lugar a un organismo completo, por lo que podrían obtenerse individuos clónicos por disgregación de las células embrionarias, algo similar a la formación de gemelos univitelinos de forma natural. Al cabo de 4-5 días comienza una etapa de especialización y dan lugar a un blastocisto, estructura formada por una capa superficial que formará la placenta y tejidos necesarios para el desarrollo del feto, y una cavidad “hueca” constituida por una masa celular interna. Las células de esta masa interna son células madre pluripotentes y serán el origen de todos los tejidos y tipos celulares del adulto, pero no pueden generar un organismo completo. Un tercer tipo de células madre aparece en los organismos adultos, son las células madre multipotentes, que tienen cierto grado de diferenciación y van a originar un tejido concreto, siendo las encargadas de su renovación como por ejemplo las células madre hematopoyéticas de la médula ósea, que darán lugar a células sanguíneas y del sistema inmune. También se han aislado células madre en tejidos adultos como la piel, el músculo cardiaco y esquelético, el cerebro, el páncreas... Como vemos, la potencialidad de las células madre disminuye con el tiempo. Se habla, por tanto, de células madre embrionarias para referirse a las totipotentes y pluripotentes, y de células madre adultas para designar a las multipotentes (las únicas que permanecen en un individuo adulto).

¿Cómo se pueden conseguir las células madre?

Las células madre pueden obtenerse de un embrión y de un adulto. Las células madre embrionarias pueden obtenerse a partir de “nuclóvulos” conseguidos mediante clonación terapéutica por transferencia nuclear.

La transferencia nuclear consiste en eliminar el núcleo de una célula reproductora (óvulo), insertando en su lugar el núcleo de una célula adulta, como por ejemplo de la piel u otro órgano, extraída del paciente. A partir de ahí se desarrollará un embrión clónico (con una carga genética idéntica) del adulto “donante” del núcleo. También pueden obtenerse de óvulos fecundados in vitro procedentes de terapias de infertilidad o de embriones que proceden de embarazos interrumpidos. Un tercer modo de procurarse células madre embrionarias consiste en forzar la división de un óvulo sin fecundar haciendo que se divida por partenogénesis (aplicándole sustancias químicas o descargas eléctricas) lo que dará lugar a un embrión que vive tan solo unas semanas, tiempo suficiente para obtener progenitoras celulares.

En el caso de células madre adultas, estas pueden obtenerse de diferentes tejidos, principalmente de la médula ósea pero también del hígado, la piel, y de tejidos fetales humanos como el cordón umbilical o la placenta.

(continuará)

REFERENCIAS

BLOND, OLIVIER. (2002). “La extraña reprogramación del genoma de los clones”. Mundo Científico. Nº 9, pp: 18-19.
CABRERIZO, B. et al.. (2002). Biología y Geología (1º Bachillerato), pp: 355-362. Madrid: Oxford.
GARCÍA-CAO, M. & BLASCO, Mª A. (2003). “Conexión entre el ciclo celular y el cáncer”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 37-38.
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ORTIZ, M. & MATÉ, Mª J. (2003). “Apoptosis”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 38-39.
PULIDO, C & RUBIO, N. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 178-181, 258, 315-321. Madrid: Anaya.
SANCHEZ, A. et al. (1997). Biología (2º Bachillerato), pp: 156-159, 221-225, 260-263. Madrid: Laberinto.
SANZ, M. et al. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 169, 182-183, 309-333. Madrid: Oxford.
WAYT GIBBS, W. (2003). “Las raíces del cáncer”. Investigación y Ciencia. Sept., pp: 48-57.

La clonación de Lancelot Encore

Nina y Edgar Otto ya tienen en su casa de Boca Ratón (Florida) al clon de su mascota, un cachorro de perro labrador, después de pagar más de 119.000 euros a un laboratorio de San Francisco. El animal fue clonado a partir del ADN congelado de Lancelot, su cachorro, que murió de cáncer hace un año.

El año pasado, la pareja fue uno de los seis ganadores de una subasta internacional de BioArts International para la clonación de perros.

"No podemos creer que este día finalmente haya llegado", dijo Nina, que también añadió "estamos muy felices de tener a otro Lancelot entre nosotros. Su predecesor era muy especial".

Lancelot Encore (el clon) nació elpasado noviembre y está considerada la primera mascota clonada en Estados Unidos, según el diario The Independent. El resto de ganadores de la subasta esperan tener en casa a sus mascotas clonadas en los próximos 6 meses.

Nina y Edgar presentaron a Lancelot Encore ayer por la mañana en un programa de la NBC. Durante la entrevista, Nina dijo que había financiado buena parte del coste de la clonación con la venta de sus joyas.

Fuente: EL PAIS.com-Madrid-29/01/2009

Biotecnología (I). Ingeniería genética.

A continuación reproduzco una parte del artículo que publiqué para la revista de nuestro centro con motivo de la visita que el profesor Juan C. Izpisúa nos hizo hace ya algún tiempo. Algunos de vosotros os habéis incorporado al instituto recientemente, en la etapa de Bachillerato, pero la mayoría estábais por aquel entonces cursando 2º o 3º de ESO y, probablemente, lo recordéis. Como creo que puede ser interesante para vuestra formación la información que contiene el referido artículo os aconsejo que lo leais detenidamente. En sucesivas entregas iré desglosando el resto. Como la biotecnología se desarrolla a gran velocidad, es posible que algunas de los contenidos a los que se hace referencia hayan quedado ya superados, aunque la mayoría de la información está bastante actualizada.

“Algún día, el hombre logrará identificar todos los mecanismos moleculares implicados en la génesis y el desarrollo de un organismo. Sin embargo, aunque fuera capaz de organizar en un laboratorio todos estos elementos del modo conveniente y, como si de un ordenador se tratara, pulsara la tecla “enter” esperando crear un ser vivo, a pesar de eso, yo creo que el programa de la vida no se pondría en funcionamiento”...

Si no recuerdo mal, más o menos en estos términos se expresó Juan Carlos Izpisúa en respuesta a una de las muchas preguntas que se le formularon aquella mañana. Con esta comparación, que encierra un importante trasfondo, el científico puso fin a la conferencia que ofreció el pasado mes de noviembre con motivo del homenaje que le rindió la comunidad escolar del Instituto de Educación Secundaria que lleva su nombre. A la apariencia frustrante de estas palabras, se opone, a mi juicio, el carácter luchador y positivista del investigador, al que muchos de nosotros tuvimos la ocasión de conocer ese día. Director del Laboratorio de Expresión Génica del Salk Institute for Biological Studies en La Jolla (California, EE.UU.), Izpisúa es un experto en biología del desarrollo y clonación terapéutica, y uno de los científicos de más prestigio en el campo de la embriología.

Y su lección magistral versó precisamente sobre dicha cuestión, sobre las inmensas posibilidades que la Ingeniería Genética y la Biología del Desarrollo pueden ofrecer a la humanidad, no a corto plazo como parecen dar a entender las noticias aparecidas en los últimos meses en diversos medios de comunicación y algunas publicaciones sensacionalistas, sino en un futuro todavía lejano. En el último decenio, la ciencia ha cosechado éxitos indiscutibles en esta materia. Un reciente ejemplo lo tenemos en el Proyecto Genoma Humano (PGH), que ha permitido conocer la localización en nuestros cromosomas de los aproximadamente 35.000 genes con que cuenta nuestro genoma, utilizando para ello potentes secuenciadores de ADN. En 2001 el consorcio público internacional que integraba el PGH y la empresa estadounidense Celera Genomics publicaron los primeros datos y en 2003 se logró completar, por fin, toda la secuencia de nucleótidos. También se ha conseguido descifrar el genoma de algunas bacterias y levaduras, el mosquito Anopheles, la mosca Drosophyla, el ratón y la planta del arroz -por cierto, otro científico español, el bioquímico Santiago Grisolía, fue uno de los promotores del Proyecto Genoma-; sirva como ejemplo, también, la clonación de mamíferos, experimentada con éxito en numerosas ocasiones en vacas, ovejas, ratones, gatos e incluso en monos (recordemos a la famosa oveja Dolly, primer mamífero clonado de una célula adulta mediante transferencia nuclear en 1996 por un grupo de genetistas del Instituto Roslin de Edimburgo, dirigidos por Ian Wilmut); conviene recordar, igualmente, que la investigación con células madre está permitiendo obtener tejidos definitivos para su posterior trasplante con fines terapéuticos en determinados pacientes, con objeto de mejorar su calidad de vida.

Sin embargo, a pesar de éstos y otros avances en el ámbito de la Biotecnología, aún estamos muy lejos de dominar estas técnicas y conocer cuáles pueden ser sus efectos a largo plazo. De hecho, algunos de estos logros han ido acompañados de cierta decepción por su resultado final (la oveja Dolly tuvo que ser sacrificada en 2003 debido a una enfermedad pulmonar progresiva y a un envejecimiento prematuro; de otro lado, algunos de los pacientes trasplantados, que inicialmente mejoraron de su enfermedad, terminaron por desarrollar tumores). Parece ser, por tanto, que el completo dominio de estas tecnologías todavía está lejos y aún nos queda un largo camino por recorrer.

Quisiera que esta colaboración en la revista de nuestro instituto sirviera para dos cosas. Por un lado para profundizar en las líneas de investigación más importantes que Juan Carlos Izpisúa expuso aquella fría mañana de noviembre ante el auditorio que seguía su conferencia y que marcarán nuestro futuro: la Ingeniería Genética, el control del envejecimiento celular y la investigación con células madre. En segundo lugar, para aclarar algunos interrogantes que, posiblemente, se planteen quienes le escucharon.

LA INGENIERÍA GENÉTICA

¿Qué es un gen?

Un gen es la unidad de herencia que produce la expresión de una característica observable en un ser vivo. Dicho de otro modo, un gen es un fragmento de ADN que se expresa cuando la información que contiene se traduce para formar proteínas con una determinada función biológica. Salvo excepciones, los genes se localizan en los cromosomas.

¿Qué es la Ingeniería Genética?

Se denomina así al conjunto de técnicas derivadas de la Genética molecular que permiten manipular el genoma (conjunto de genes) de un ser vivo ya sea introduciendo nuevos genes, eliminando algunos o modificando la información contenida en un gen determinado. Hoy en día es posible separar fragmentos determinados del ADN de una célula, obtener estos fragmentos en cantidades ilimitadas, manipularlos y transferirlos a células en cultivo o a una línea germinal de animales o plantas, donde el gen modificado se incorpora como parte funcional y permanente de su genoma. Este conjunto de técnicas también se conoce como tecnología del ADN recombinante.

En la actualidad hay varios campos abiertos en el ámbito de la Ingeniería Genética. Cuando se quieren obtener varios ejemplares de un gen determinado suele utilizarse el método de la clonación de genes para lo cual se procede al aislamiento del gen, a su unión a un vector de clonación (un virus o un plásmido bacteriano) para formar el denominado ADN recombinante y, por último, a su introducción en una célula hospedadora. Pero, ¿cómo se aísla un gen? El aislamiento de genes puede realizarse cortando moléculas de ADN mediante unas enzimas llamadas endonucleasas de restricción o bien fabricando dicho gen por transcripción inversa a partir de su ARN mensajero. Incluso, conociendo la secuencia de aminoácidos de una determinada proteína, sería posible hoy día la síntesis artificial del gen correspondiente.

Otra técnica utilizada en Ingeniería Genética es la denominada reacción en cadena de la polimerasa (PCR), proceso rápido y sencillo que permite obtener un gran número de copias de un gen (106-109 copias). Quiero resaltar, finalmente, que también se esta avanzando en la reconstrucción artificial de genes, modificando y reensamblando los nucleótidos que componen un gen para mejorar su rendimiento y conferirle nuevas posibilidades.


¿Qué aplicaciones tienen estas técnicas?

Las técnicas descritas han permitido obtener, mediante microorganismos manipulados genéticamente, productos de gran interés para el hombre: hormonas como la insulina y la hormona del crecimiento, eritropoyetina (EPO), vacunas como la de la hepatitis B, interferon, etc. Del mismo modo, la manipulación del genoma en células reproductoras o embrionarias de organismos superiores ha hecho posible la creación de especies de animales y vegetales genéticamente modificados o transgénicos (OGM), con objeto de mejorar o aumentar la productividad agrícola y ganadera al crear especies resistentes a plagas o con un valor nutritivo mayor. Ya se cultivan tomates transgénicos resistentes a enfermedades por hongos creados a partir de genes de proteínas antifúngicas de plantas resistentes, como el tabaco. También se han creado, a partir de genes transferidos de Bacillus thurigiensis, variedades de tomate, patata, algodón y trigo que fabrican moléculas tóxicas para orugas de lepidópteros, escarabajos y otros insectos. A las fresas se les inyectan genes “anticongelantes” de peces para resistir bajas temperaturas. En otros casos, en lugar de añadir se han retirado genes, como en el tomate Flavr Savr al que se le ha quitado el gen responsable del reblandecimiento por maduración, con lo que este proceso se retrasa permitiendo largos almacenamientos y evitando la acción de bacterias y hongos.

Otras aplicaciones, impensables hace poco tiempo, se encuentran en el campo de la arqueología, la paleontología y la medicina forense (las llamadas “huellas dactilares” de ADN). En el campo biosanitario podemos destacar el desarrollo de una tecnología llamada terapia génica, mediante la cual un gen causante de una enfermedad puede ser sustituido por otro que funcione correctamente.


¿Es seguro consumir los productos modificados genéticamente?

Existen opiniones contrapuestas. Al parecer, algunos alimentos transgénicos tienen genes de resistencia a antibióticos que podrían alterar los mecanismos inmunitarios ante las bacterias patógenas. También se ha advertido en diversos informes de que nuevas proteínas que se expresan cuando se insertan genes procedentes de otras especies pueden desencadenar reacciones alérgicas o de hipersensibilidad en algunas personas. Otro de los problemas añadidos pudiera estar en el “descontrol” de las especies transgénicas que, liberadas en su ambiente natural, podrían competir con la especie original, amenazando su supervivencia y alterando el equilibrio ecológico. En el otro plato de la balanza podemos colocar también diversos argumentos como por ejemplo que los cultivos transgénicos permiten un mayor rendimiento por hectárea, con lo que no se invadirían nuevos espacios para cultivo, ayudarían a paliar la escasez de alimentos en algunas regiones del planeta, etc. Además, tenemos que pensar que plantas que consumimos hoy son el resultado de la manipulación a las que el hombre las ha sometido desde que se inventó la agricultura y que alimentos cotidianos en la actualidad como el tomate o la patata tardaron varios siglos en ser aceptados en Europa.

(Continuará)

REFERENCIAS

BLOND, OLIVIER. (2002). “La extraña reprogramación del genoma de los clones”. Mundo Científico. Nº 9, pp: 18-19.
CABRERIZO, B. et al.. (2002). Biología y Geología (1º Bachillerato), pp: 355-362. Madrid: Oxford.
GARCÍA-CAO, M. & BLASCO, Mª A. (2003). “Conexión entre el ciclo celular y el cáncer”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 37-38.
MUSEOS CIENTÍFICOS CORUÑESES (2004). “Clonación Humana”. Monografías de Comunicación Científica.
ORTIZ, M. & MATÉ, Mª J. (2003). “Apoptosis”. Investigación y Ciencia. Jun., pp: 38-39.
PULIDO, C & RUBIO, N. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 178-181, 258, 315-321. Madrid: Anaya.
SANCHEZ, A. et al. (1997). Biología (2º Bachillerato), pp: 156-159, 221-225, 260-263. Madrid: Laberinto.
SANZ, M. et al. (2003). Biología (2º Bachillerato), pp: 169, 182-183, 309-333. Madrid: Oxford.
WAYT GIBBS, W. (2003). “Las raíces del cáncer”. Investigación y Ciencia. Sept., pp: 48-57.