Biotecnología y sociedad

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Biotecnología y sociedad

  1. 1. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA D BIOTECNOLOGÍA E INGENIERÍA GENÉTICA TEMA 6: B IOTECNOLOGÍA Y S OCIEDADBiotecnología: tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia,ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoquemultidisciplinario y engloba las técnicas de ingeniería genética. Consiste en la utilización debacterias, levaduras y células animales en cultivo para la fabricación de sustancias específicas.Ingeniería Genética: la podemos definir como la biotecnología de la manipulación y transferenciade ADN de un organismo a otro.LAS APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍASon numerosas y suelen clasificarse en:• Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Ejemplos: antibióticos, vacunas, diagnósticos moleculares, la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.• Biotecnología blanca: también conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Ejemplos: microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables.• Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es la obtención de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas…• Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentariosLAS TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICALos procedimientos suelen requerir la clonación y transferencia genética: 1. Hay que conocer el gen y aislarlo. 2. Hay que obtener una gran cantidad de copias de ese gen: técnica PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Tenéis una animación en el blog. 3. Se prepara la célula receptora y se le introduce el gen que habíamos aislado y amplificado. 4. La célula receptora integra el gen, se divide y expresa la información del ADN introducido.CMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 1
  2. 2. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA DEjemplo: síntesis de insulina (hormona) ⇒ aislamiento del gen de la insulina, amplificación por PCR, seintroduce el gen en bacterias, las bacterias integran el gen se replican y sintetizan la insulina. Ver animaciónen el blog.TERAPIA GÉNICAPara poder utilizar las técnicas de terapia génica es necesario que: • La enfermedad tiene que ser consecuencia de una alteración génica. • Se haya descubierto y localizado el gen anómalo. • Se pueda “clonar” el gen correcto para el carácter en cuestión. • Que sea posible introducir ese gen. • Que el gen introducido se exprese y no haya reacciones adversas.Ejemplo: Fibrosis quística, vector de clonación virus del resfriado común, se introduce con un inhalador paraque llegue a los pulmones y las células adquieran el gen normal.La fibrosis quística es una enfermedad recesiva que provoca la acumulación de moco espeso y pegajoso enlos pulmones. ¿Qué significa que sea recesiva?Millones de personas portan un solo alelo defectuoso de fibrosis quística y no manifiestan síntomas ¿cómoes posible? ORGANISMOS GENÉTICAMENTE¿Qué es un virus y para qué se utiliza en estos experimentos? MODIFICADOSOrganismo Genéticamente Modificado (OGM): aquel cuyo material genético es manipulado en laboratoriosdonde ha sido diseñado o alterado deliberadamente con el fin de otorgarle alguna característica específica.Comúnmente se los denomina transgénicos y son creados artificialmente en laboratorios por ingenierosgenéticos.DIFERENCIA OGM-TRANSGÉNICOAunque normalmente se utilizan como sinónimos, en sentido estricto no son lo mismo.Un OMG es aquel cuyo material genético ha sido modificado. Ej: si le suprimimos un gen propio.Un transgénico es un OGM al que se le ha introducido un gen de otra especie diferente. Ej: una bacteria a laque le introducimos el gen de la insulina.PLANTAS TRANSGÉNICAS • Genes que aporten resistencia a herbicidas. • Genes que liberan sustancias insecticidas. Ej maíz del texto (produce una toxina mortal para el insecto que produce el “taladro”CMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 2 • Genes que producen provitaminas (arroz dorado proVit A)
  3. 3. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA DANIMALES TRANSGÉNICOS¿Cómo se obtienen?Tres métodos:1. Microinyección: aplicable a gran variedad de especies, inconveniente: el gen se inserta al azar y sólo el 5% de los óvulos dan un animal transgénico vivo. a. Se provoca sobreovulación b. Fecundación in vitro de los óvulos. Se requiere mucha cantidad. c. Se inyecta el nuevo gen en el núcleo del óvulo. d. Se introducen los óvulos en las hembras. e. Gestación. El % es muy bajo.2. Retrovirus: El transgén se introduce en todas las células de individuo, pero se inserta al azar. El retrovirus (vector) puede causar enfermedades. a. Se elige un virus benigno y se atenúa para eliminar la carga viral. b. Se inserta el gen. Y el virus actúa de transporte. c. Cuando el virus infecta las células introduce el gen.3. Células madre embrionarias: es el método menos aleatorio, se utiliza para dirigir las secuencias génicas a lugares específicos del genoma. a. A un cultivo de células madre se le realizan modificaciones como eliminación o sustitución de un gen. Se obtienen céls madre transgénicas. b. Las céls madre modificadas se introducen en embriones en fase de blastocisto y se introducen en una madre adoptiva. c. Los individuos resultantes portan el gen solo en un porcentaje de sus células.ANIMALES TRANSGÉNICOS: FINESA lo largo de los siglos: hibridación artificial mediante cruces selectivos pero estaban limitados a la mismaespecie o a especies muy parecidas.Desde los años 80, con la aparición de los transgénicos se ha superado este obstáculo con fines: 1. Un mayor rendimiento económico para los productores. Ejemplos: a. Mamíferos: conejo, vacuno, cerdo, oveja, cabra. b. Aves: pollo, codorniz. c. Peces: salmón, trucha, tilapia, carpa, pez gato, medaka, dorada. 2. Resistencia a enfermedades: implantación de genes para fortalecer el sistema inmunológico. Ej: terneros resistentes a mastitis, disentería, cólera… 3. Hormona del crecimiento: se induce un crecimiento mayor y más rápido. Ej: salmón. 4. Fines médicos: para avanzar en el tratamiento de enfermedades. Ej: ratones en investigación contra el cáncer, así investigar tratamientos sin arriesgar vidas humanas. 5. Bio-reactores: animales que producen proteínas humanas para tratar ciertas enfermedades. Ej.: a. Vacas ovejas y cabras cuya leche sirve para tratar la diabetes, enfisema pulmonar o la hemofilia. b. Tilapa: produce insulina para diabéticos. c. Cerdos que producen hemoglobina humana, leche humana. 6. Xenotransplantes: cerdos que producen órganos para trasplantes en humanos: libres del factor de incompatibilidad (factor del complemento).Lectura: Una británica concibe un bebé libre de la herencia genética del cáncerCMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 3
  4. 4. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA D¿En qué consiste la técnica de diagnóstico preimplantacional?Consiste en averiguar la presencia o no de un defecto genético asociado a una determinada enfermedaddentro de un preembrión. Se efectúa mediante una biopsia preembrionaria con un análisis genético. Estáorientado a la selección de embriones libres del defecto para su posterior implantación.¿Consideras esta técnica un método eugenésico?Eugenesia: La eugenesia es una filosofía social que defiende «mejora de las cualidades genéticas humanas».El aspecto más discutido de la eugenesia ha sido la definición de «mejora» del acervo genético humano,como qué es una característica beneficiosa y qué es un defecto. Este aspecto de la eugenesia ha sidohistóricamente contaminado con racismo científico. • En muchos casos no hay consenso científico sobre lo que es un «defecto genético». A menudo se argumenta que es más un asunto de elección social o individual. • Lo que parece ser un «defecto genético» en un contexto o entorno puede no serlo en otro. Este puede ser el caso de los genes con una ventaja heterocigota, como la anemia falciforme que en su forma heterocigota pueden ofrecer una ventaja contra la malaria. • Muchas personas minusválidas o inválidas pueden tener éxito en la vida. • Muchas de las enfermedades que los primeros eugenesistas identificaron como hereditarias (por ejemplo la pelagra deficiencia de vit B) se consideran actualmente imputables completa o al menos parcialmente a las condiciones medioambientales.En este sentido el diagnóstico preimplantacional sería en parte un método eugenésico, aunque el objetivono sea mejorar el acervo genético de la humanidad.Si la selección de embriones hubiera sido para salvar la vida de un hermano ¿lo considerarías lícito?La ley española lo permite, pero previamente ha de hacerse un estudio individualizado. El intentarlológicamente depende de las creencias de cada uno.CÉLULAS MADRESon células totipotentes: pueden convertirse en cualquiera de las células que hay en el organismo medianteun proceso de diferenciación.El embrión en sus primeras etapas de desarrollo está formado por células madre que se diferenciarán en losdistintos tipos de células del cuerpo (corazón, pulmones, cerebro, músculos…) hasta formar todo elorganismo.Los científicos tratan de aprovechar esta potencia natural de estas células para curar enfermedades. Ej:Parkinson y Alzheimer ⇒ producidas por un deterioro del cerebro ⇒ se investiga para tratar de sustituir eltejido cerebral perdido con un trasplante de células madre que “regeneren” las partes dañadas.Muchos países tienen leyes para regular la investigación con células madre. Usar embriones es un tema quesuscita muchos problemas éticos ⇒ los científicos buscan fuentes alternativas de células madre Ej: lascélulas madre d médula ósea de adultos, las células procedentes de la grasa.Lectura artículo: Investigadores andaluces utilizarán una impresora y células madre para crear moldes 3Dregeneradores de cartílagoCMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 4
  5. 5. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA DORGANISMOS CLÓNICOSSon los que tienen material genético completamente idéntico.La oveja Dolly: 1997 fue el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta y diferenciada: una lacélula de la ubre de la oveja.¿Por qué la oveja Dolly tiene 3 madres?La técnica de clonación tiene muchos problemas: • Para clonar a Dolly se necesitaron 277 óvulos (para hacerlo con humanos se requerirían unos 1200 de 100-200 mujeres porque una sola mujer en toda su vida no produce tantos). • Las malformaciones en individuos clónicos son muy frecuentes produciendo su muerte. • Si se obtiene la información de células adultas se acelera el envejecimiento ⇒ el clon tendrá la edad genética del individuo donante de ADN (secuencias teloméricas).En la película Parque Jurásico clonan dinosaurios ¿Cómo extraen el ADN del dinosaurio?A partir de la sangre de mosquitos fosilizados en ámbar que se habían alimentado de sangre de dinosaurios.¿Por qué es científicamente imposible obtener así este ADN?Porque el ADN sólo subsiste 100.000 años, y los dinosaurios se extinguen hace aproximadamente 65millones de años.CMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 5
  6. 6. B I OT E C NOLOGÍ A Y S OC I E DA D¿Podrían las técnicas de clonación ser la solución para el actual problema de extinción de especies?Por ahora no, es una técnica muy cara, además la variabilidad genética sería tan baja que no sobreviviríanmuchas generaciones. Intentar mantener una especie con el genoma de un solo individuo es inviable,degenerará muy rápidamente.Legislación española relativa a clonaciónLey de investigación biomédica, de 14 de junio de 2007, queda prohibida la clonación con finesreproductivos, sin embargo se autoriza y se regula la transferencia nuclear a ovocitos y su estimulación para EL PROYECTO GENOMA HUMANOla investigación, es decir, se autoriza la clonación terapéutica. Para ello previamente a las investigacionesuna comisión debe estudiar y emitir un informe que apruebe la investigación.Es un proyecto internacional para descifrar la secuencia de todo el genoma humano y obtener sudescripción completa.Comenzó en 1986 en un congreso de genetistas y en el año 2000 se anunció que ya se disponía del primerborrador del genoma humano.Inicialmente sus objetivos eran: • Elaborar mapas de los cromosomas para estudiar mejor los genes. • Desarrollar nuevas técnicas para abaratar el coste del proyecto. • Desarrollar herramientas informáticas para analizar y almacenar todos los datos.El genoma humano es la secuencia completa del ADN, es decir, la lista de los 3000 millones de bases (A,T,C yG) del ADN de nuestras células.Se ha encontrado que: • Tenemos unos 31.000 genes (mucho menos de lo que se pensaba) • Sólo el 1,5 % del ADN forman genes (se investiga para qué sirve el 80,5 % de ADN restante) • Las diferencias del genoma entre las personas es del 0,1 % ( el 99,9 % restante es igual) • Se conoce el genoma de otros organismos, y el nuestro es unas 25 veces mayor.Gracias al conocimiento del genoma humano será posible en el futuro conocer mejor algunas enfermedadespara: • Diagnosticar mejor. • Aplicar un tratamiento adecuado. • Prevenir la aparición de estas enfermedades genéticas.Problemas éticos y jurídicos en torno al Proyecto Genoma Humano (PGH) 1. Protección de la identidad genética: la difusión de estos datos a terceras personas ⇒ puede condicionar decisiones delicadas en el ámbito familiar, educativo, laboral… 2. Sondeos genéticos en los ámbitos laborales y de contratación de seguros: saber que eres propenso a una enfermedad puede condicionar tu vida, las empresas pueden seleccionar al personal en función de su “salud genética”, las aseguradoras pueden etiquetar al cliente como “enfermo potencial”, a ciertas etnias se les puede relacionar con algunas enfermedades de forma generalizada… 3. Sondeos en ámbitos clínicos: al diagnosticar a un paciente con una enfermedad que actualmente sea incurable y le anunciemos que a x años va a morir ¿qué ganamos? ¿tenemos derecho a saber pero… a no saber?CMC http://iesleopoldocanocmc.blogspot.com.es/ Página 6

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