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Tarea infor 1

  1. 1. 1. BIOTECNOLOGÍAEstructura del ARN de transferencia.La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usadaen agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos,medio ambiente y medicina. Se desarrolla en unenfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y cienciascomo biología,bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en lafarmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia delos alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos.Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro KárolyEreki, en 1919, quienla introdujo en su libroBiotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotaciónagropecuaria.1 2Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "todaaplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para lacreación o modificación de productos o procesos para usos específicos".3 4El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la DiversidadBiológica5 define la biotecnología moderna como la aplicación de: Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o La fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional. Índice [ocultar]1 Aplicaciones
  2. 2. o 1.1 Biorremediación y biodegradación o 1.2 Bioingeniería2 Ventajas, riesgos y desventajas o 2.1 Ventajas o 2.2 Riesgos para el medio ambiente o 2.3 Riesgos para la salud o 2.4 Desventajas3 Personajes influyentes en la biotecnología4 Estudios universitarios5 Referencias6 Bibliografía adicional7 Véase también8 Enlaces externos[editar]AplicacionesLa biotecnología tiene aplicaciones en importantes áreas industriales como lo son la atención de lasalud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura conel desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, como porejemplo plásticos biodegradables, aceites vegetales y biocombustibles; y cuidado medioambiental através de la biorremediación, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitioscontaminados por actividades industriales. A este uso específico de plantas en la biotecnología sellama biotecnología vegetal. Además se aplica en la genética para modificar ciertos organismos. 6Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y suelen clasificarse en: Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son la obtención de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de 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. Un ejemplo de ello es la obtención de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas7 ). También se aplica a los usos de la biotecnología en la 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, que
  3. 3. consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción.8 La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.9 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, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt.10 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 alimentarios.11[editar]Biorremediación y biodegradaciónArtículos principales: Biorremediación y Biodegradación.La biorremediación es el proceso por el cual son utilizados microorganismos para limpiar un sitiocontaminado. Los procesos biológicos desempeñan un papel importante en la eliminación decontaminantes y la biotecnología aprovecha la versatilidad catabólica de los microorganismos paradegradar y convertir dichos compuestos. En el ámbito de la microbiología ambiental, los estudiosbasados en el genoma abren nuevos campos de investigación in silico ampliando el panorama delas redes metabólicas y su regulación, así como pistas sobre las vías moleculares de los procesosde degradación y las estrategias de adaptación a las cambiantes condiciones ambientales. Losenfoques de genómica funcional y metagenómica aumentan la comprensión de las distintas vías deregulación y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestosparticulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologías de biorremediación y los procesosde biotransformación.12Los entornos marítimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petróleo en regionescosteras y en mar abierto son difíciles de contener y sus daños difíciles de mitigar. Además de lacontaminación a través de las actividades humanas, millones de toneladas de petróleo entran en elmedio ambiente marino a través de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerablefracción del petróleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradaciónde hidrocarburos llevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadasbacterias hidrocarbonoclásticas (HCB).13 Además varios microorganismoscomo Pseudomonas, Flavobacterium,Arthrobacter y Azotobacter pueden ser utilizados paradegradar petróleo.14 El derrame del barco petrolero Exxon Valdez en Alaska en 1989 fue el primer
  4. 4. caso en el que se utilizó biorremediación a gran escala de manera exitosa, estimulando la poblaciónbacteriana suplementándole nitrógeno y fósforo que eran los limitantes del medio.15[editar]BioingenieríaArtículo principal: Bioingeniería.La ingeniería biológica o bioingeniería es una rama de ingeniería que se centra en la biotecnología yen las ciencias biológicas. Incluye diferentes disciplinas, como la ingeniería bioquímica, la ingenieríabiomédica, la ingeniería de procesos biológicos, la ingeniería de biosistemas, la ingenieríabioinformática, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biológicas ylos principios tradicionales de la ingenierías clásicas como la quimica o la informática.Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biológicos de laboratorio a escalas deproducción industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestión, económicos yjurídicos. Debido a que las patentes y los sistemas de regulación (por ejemplo, la FDA en EE.UU.)son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnología, los bioingenieros a menudodeben tener los conocimientos relacionados con estos temas.Existe un creciente número de empresas de biotecnología y muchas universidades de todo elmundo proporcionan programas en bioingeniería y biotecnología de forma independiente. Entre ellasdestacan las de la especialidad de Ingeniería Bioinformática.Este es es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biológicos usando técnicascomputacionales propias de la Ingeniería Informática. Esa interdisciplinareidad hace que sea posiblela rápida organización y análisis de los datos biológicos. Este campo también puede ser denominadobiología computacional, y puede definirse como, "la conceptualización de la biología en término demoléculas y, a continuación, la aplicación de técnicas informáticas para comprender y organizar lainformación asociada a estas moléculas, a gran escala."16 La bioinformática desempeña un papelclave en diversas áreas, tales como la genómica funcional, la genómica estructural y la proteómica,y forma un componente clave en el sector de la biotecnología y la farmacéutica. sin embargo haymuchas ciencias importantes[editar]Ventajas, riesgos y desventajas[editar]VentajasEntre las principales ventajas de la biotecnología se tienen: Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas porenfermedad o plagas así como por factores ambientales.17
  5. 5.  Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.18 Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas19 y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos. Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.20La aplicación de la biotecnología presenta riesgos que pueden clasificarse en dos categoríasdiferentes: los efectos en la salud de los humanos y de los animales y lasconsecuencias ambientales.4 Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de labiotecnología moderna.21 (ver: Consecuencias imprevistas).[editar]Riesgos para el medio ambienteEntre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, pormedio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos noGM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia alos herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM.22Esto que podría dar lugar, por ejemplo, aldesarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a lasenfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.4Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes queproducen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillusthuringiensis. Esto puede hacer que sedesarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. Tambiénpuede haber riesgo para especies que no son el objetivo, comoaves y mariposas, por plantas congenes insecticidas.22También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento decultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente". 4En general los procesos de avance de la frontera agrícola en áreas tropicales y subtropicales suelengenerar impactos ambientales negativos, entre otros: procesos de erosión de los suelos mayor queen áreas templadas y pérdida de la biodiversidad.[editar]Riesgos para la saludExisten riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o detransferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reaccionesalérgicas imprevistas.4
  6. 6. Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad einfecten a la población humana o animal.23Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:24 Agente biológico del grupo 1: aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre. Agente biológico del grupo 2: aquel que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz. Agente biológico del grupo 3: aquel que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz. Agente biológico del grupo 4: aquel que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.[editar]DesventajasLos procesos de modernización agrícola, además del aumento de la producción y los rendimientos,tienen otras consecuencias. Una de ellas es la disminución de la mano de obra empleada por efectos de la mecanización; esto genera desempleo y éxodo rural en muchas áreas. Por otro lado, para aprovechar las nuevas tecnologías se requieren dinero y acceso a la tierra y al agua. Los agricultores pobres que no pueden acceder a esos recursos quedan fuera de la modernización y en peores condiciones para competir con las producciones modernas.[editar]Personajes influyentes en la biotecnología Gregor Mendel - Describió las leyes de Mendel, que rigen la herencia genética. Pasteur - Realizó descubrimientos importantes en el campo de las ciencias naturales, principalmente en química y microbiología - Describió científicamente el proceso depasteurización y la imposibilidad de la generación espontánea y desarrolló diversas vacunas, como la de la rabia. Franklin, Watson y Crick - Descubridores de la estructura del ADN. Beadle y Tatum - Descubridores de que los rayos X producían mutaciones en mohos y tras varios experimentos llegaron a la hipótesis "un gen, una enzima".
  7. 7. 2 VOLVER A MENÚ PRINCIPAL Introducción Orígenes de la Biotecnología Biotecnología en la medicina ¿Qué es el diagnóstico molecular? Desarrollo de fármacos (1994-1995) Prevención de enfermedades infecciosas Terapias génicas ¿Qué es la ingeniería genética? Ingeniería de tejidos CRÍTICAS A LA BIOTECNOLOGÍA Autoras INTRODUCCIÓNBiotecnología: utilización o manipulación de organismos vivos, o de compuestosobtenidos de organismos vivos, para la obtención de productos de valor para los sereshumanos.Los primeros organismos utilizados fueron microorganismos (como bacterias yhongos), aunque posteriormente se emplearon plantas y más recientemente animales.La biotecnología tradicional incluía procesos microbianos bien conocidos como laelaboración de la cerveza o el pan, la obtención de antibióticos o la depuración deaguas residuales. No obstante, el término ha llegado a hacerse bastante familiar desdeel desarrollo, durante la década de 1970, de la ingeniería genética. La biotecnologíamoderna utiliza organismos modificados genéticamente para obtener beneficios aúnmayores, o incluso procedimientos completamente nuevos. ORÍGENES DE LA BIOTECNOLOGÍALos ejemplos más antiguos que pueden considerarse como procesos biotecnológicosson la obtención de la cerveza, el vino y otras bebidas alcohólicas. Muchascivilizaciones del pasado descubrieron que el azúcar y las materias primas azucaradaspodían sufrir transformaciones espontáneas que generaban alcohol. El proceso fuecontrolado gradualmente, hasta que en el siglo XIX el químico francés Louis Pasteur
  8. 8. demostró que la fermentación estaba producida por microbios. Pasteur demostrótambién que otros microorganismos, diferentes en apariencia, eran responsables deotros procesos, como la producción de vinagre.El trabajo de Pasteur no sólo revolucionó la tecnología de la elaboración de la cervezay el vino, excluyendo microorganismos que pudieran contaminar el proceso defermentación y causar grandes pérdidas, sino que demostró también que había otrosproductos que podían ser obtenidos en la industria gracias a la intervención de losmicroorganismos. Uno de estos productos fue la acetona, un disolvente utilizado parala fabricación de pólvora explosiva. Durante la I Guerra Mundial, el químico yposteriormente primer presidente de Israel, ChaimWeizmann, verificó que la acetonaera producida por la bacteria Clostridiumacetobutylicum.La Biotecnología es una de las áreas de la ciencia que tiene potencialmente mayorimpacto sobre las condiciones de vida de las personas BIOTECNOLOGÍA EN LA MEDICINA. LA APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA A LA MEDICINA PERMITIRÁ EN UNPLAZO DE CINCO AÑOS DETECTAR Y PREVENIR ENFERMEDADES ANTES DE QUE SE MANIFIESTEN.El desarrollo de la Genómica y la Proteómica, así como la aplicación de laBiotecnología a la Medicina, permitirán identificar los genes que intervienen en lasenfermedades con más prevalencia y desarrollar fármacos que compensen laactividad de los genes alterados en cada patología. Asimismo, los avances en lainvestigación biotecnológica harán posible, antes de 2010, que pueda conocerse, porejemplo, qué propensión tiene cada individuo a cada tipo de cáncer y detectar tumoresantes de que existan, gracias a la posibilidad de examinar los 30.000 genes que tienecada ser humano.Las cuatro áreas de investigación sobre salud humana en las que la Biotecnologíatiene un mayor impacto son las relativas a diagnóstico molecular y pronóstico deenfermedades; desarrollo de fármacos; terapia celular e ingeniería de tejidos y, porúltimo, terapia génica y vacunas génicas.La diferencia aportada por la biotecnología moderna es que actualmente el hombre nosólo sabe cómo usar las células u organismos que le ofrece la naturaleza, sino que haaprendido a modificarlos y manipularlos en función de sus necesidades. Labiotecnología tal como la conocemos actualmente empezó en los años 50 con eldescubrimiento por James Watson y Francis Crick de la estructura de la molécula deADN* (ácido desoxirribonucleico) que es donde se almacena la información genética(la herencia) en todos los seres vivos. ¿QUÉ ES EL DIAGNÓSTICO MOLECULAR?
  9. 9. Con el nombre de Diagnóstico Molecular se engloban una serie de técnicas basadasen el análisis del DNA o ácido desoxirribonucleico, que es la molécula que recoge todala información genética de las células. Dicho análisis puede tener dos objetivos: ladetección de microorganismos de forma rápida y eficaz, así como el estudio devariaciones en los genes humanos que pueden condicionar la aparición deenfermedades. DESARROLLO DE FÁRMACOS 1994-1995Los pasados 20 y 21 de junio, auspiciada por la revista Biotechnology, se ha celebradoen Washington una conferencia científica para evaluar el estado actual del desarrollobiotecnológico de nuevos fármacos así como las circunstancias relacionadas con susensayos clínicos. Este es un campo de alto riesgo inversor, ya que las inversioneseconómicas que se han de hacer son muy elevadas y la experiencia demuestra quetan solo una de cada diez mil sustancias nuevamente sintetizadas llega a convertirseen un fármaco comercial. En el proceso, si se consigue, son necesarios, unos 10-12años de desarrollo y otros 3 años para lograr su aprobación oficial. A pesar de talesdificultades, en la actualidad ya se encuentran en la fase III de ensayos clínicos lossiguientes preparados desarrollados por diversas compañías biotecnológicas:Dermograft, Factor estimulante colonial de granulocitos, Proteína-1 osteogénica,Protara; Galardina; Péptido natriurético atrial y, por último, Antril.Un suceso importante en el desarrollo de la biotecnología fue la producción depenicilina a partir del hongo Penicillium. Aunque inicialmente fue un proceso apequeña escala, desarrollado por Howard Florey y sus colaboradores durante la IIGuerra Mundial, poco después se consiguió producir penicilina en grandes cantidades,al tiempo que se utilizaban otros microorganismos para obtener una gran variedad deantibióticos, como la estreptomicina. Hoy en día, la biotecnología es la principalherramienta para la obtención de nuevos antibióticos que sean activos frente a lasbacterias patógenas resistentes a una gran gama de antibióticos. También resulta degran utilidad la aplicación de la ingeniería genética en microorganismos para sintetizarantibióticos sintéticos, es decir, ligeramente diferentes de aquellos obtenidos de formanatural.La biotecnología ha llegado a “programar” bacterias con objeto de obtener distintostipos de drogas que, de otra forma, estos microorganismos no podrían fabricar. Lainsulina humana, necesaria para el tratamiento de la diabetes, es un claro ejemplo deesta metodología, ya que está producida por bacterias en las que se ha introducido,mediante ingeniería genética, el gen que codifica la síntesis de esta hormona. Adiferencia de las hormonas producidas por cerdos y vacas, esta hormona es idéntica ala secretada por el páncreas humano. Igualmente, la hormona del crecimientohumano, utilizada para el tratamiento de niños con deficiencias en su producción, yque de otro modo no podrían alcanzar una estatura normal, también se obtiene a partirde bacterias en las que se ha insertado una copia del gen humano. Este sistema,como en el caso anterior, también presenta ventajas frente a la obtención de lahormona a partir de cadáveres, ya que se evita el riesgo de contaminación conpriones, agentes causantes de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Otros productosfarmacéuticos generados a partir de microorganismos manipulados genéticamenteincluyen, el interferón para el tratamiento de algunas hepatitis y ciertos cánceres, y la
  10. 10. eritropoyetina, que se suministra a pacientes sometidos a diálisis para reponer loseritrocitos perdidos durante este proceso. PREVENCIÓN DE ENFERMEDADES INFECCIOSASHasta ahora, el desarrollo de las vacunas se limitaba a la utilización de agentesinfecciosos atenuados o muertos, pero la biotecnología ha comenzado a revolucionareste campo ya que los investigadores pueden utilizar microorganismos totalmenteinocuos en las vacunas. Esto permite introducir genes que determinan la producciónde ciertos antígenos (obtenidos de microorganismos causantes de enfermedades yque son determinantes de la patogenicidad) en bacterias inocuas, las cualesconstituyen, en sí mismas, las vacunas, que permiten que el individuo vacunado puedagenerar los anticuerpos protectores necesarios para atajar una posible infección. Estatécnica facilita la inmunización frente a enfermedades para las cuales aún no sehabían desarrollado vacunas satisfactorias, e incluso permite desarrollar vacunas queprotejan frente a varias infecciones simultáneamente. Dos ejemplos de vacunascreadas por ingeniería genética son la vacuna frente a la hepatitis B y frente a la rabia.Ante casos de periodontitis severa o agresiva, o como ayuda al tratamiento quirúrgico,se plantea la posibilidad de administrar un tratamiento antibiótico por vía oral. Laelección del antibiótico será más adecuada y, por tanto, con mayor probabilidad deéxito, si se conoce previamente qué especies bacterianas posee un paciente concreto. Una de las promesas más atrayentes de la ciencia del nuevo milenio es la vacunacon material genético. Si bien una década atrás los científicos la miraban condesconfianza en los últimos años hubo un cambio de actitud tanto por los adelantosgenéticos como por la imposibilidad de las métodos tradicionales de inmunización deenfermedades muy graves o mortales como el SIDA, el paludismo o la hepatitis C. Las vacunas tradicionales como las genéticas consisten en una versión muerta odebilitada de un patógeno (agente que produce la enfermedad) o algún fragmento(subunidad) suyo. El propósito consiste en preparar el sistema inmunitario para querechace rápidamente los virus, las bacterias y los parásitos peligrosos antes de quelogren establecerse en el organismo. El objetivo se logra engañando al sistemainmunitario y así se comporta como si ya estuviera siendo acosado por algún patógenoque se multiplicara sin freno y produjera grandes daños en los tejidos. TERAPIAS GÉNICASTerapia génica, inserción de un gen o genes en las células para proporcionar un nuevogrupo de instrucciones a dichas células. La inserción de genes se utiliza para corregirun defecto genético hereditario que origina una enfermedad, para contrarrestar ocorregir los efectos de una mutación genética, o incluso para programar una función opropiedad totalmente nueva de una célula.Los genes están compuestos de moléculas de ácido desoxirribonucleico o ADN (véaseÁcidos nucleicos), y se localizan en los núcleos celulares. Las instrucciones quedirigen el desarrollo de un organismo están codificadas en los genes. Ciertas
  11. 11. enfermedades como la fibrosis quística se deben a un defecto genético hereditario.Otras están causadas por una codificación errónea de un gen, de modo que lasinstrucciones que contiene están desorganizadas o cambiadas. El error en lacodificación genética se produce cuando el ADN de la célula se está duplicandodurante el crecimiento y división celular (mutación somática) y es frecuente cuandouna célula se convierte en cancerosa.La aplicación de la terapia génica en la clínica se inició el 14 de septiembre de 1990,en el Instituto Nacional de Salud de Bethesda, Maryland, cuando una niña de cuatroaños recibió este tratamiento para un déficit de adenosindeaminasa (ADA),enfermedad hereditaria del sistema inmunológico que suele ser mortal. Debido a estedefecto genético, la niña padecía infecciones recidivantes que amenazaban su vida.La terapia génica en esta paciente consistió en el uso de un virus modificadogenéticamente para trasmitir un gen ADA normal a las células de su sistemainmunológico. Después el gen ADA insertado programó las células para queprodujesen la enzima ADA de la que carecía, lo que hizo que dichas células tuviesenuna función inmune normal. Este tratamiento ayudó de forma provisional a la pacientea desarrollar resistencia frente a las infecciones.Con el tiempo, la terapia génica puede proporcionar tratamiento eficaz para muchasenfermedades hoy curable, como la fibrosis quística, la distrofia muscular, y ladiabetes juvenil. Además, la terapia génica también es útil para tratar muchasenfermedades que no son hereditarias, ya que la inserción genética puede tambiénprogramar una célula para realizar una función totalmente nueva. En la actualidad seestán estudiando varias terapias para trastornos de origen no genético. Losinvestigadores están tratando de luchar contra el síndrome de inmunodeficienciaadquirida (SIDA) mediante la terapia génica para conseguir que las células seangenéticamente resistentes a la infección que produce el SIDA. Se están realizandoesfuerzos por medio de esta terapia para producir una vacuna contra el cáncer. En elnúmero de septiembre de 1996 de la revista Nature Medicine, un estudio presentabaun tratamiento capaz de reducir los tumores cancerosos. Parece que los tumores depacientes con cáncer de pulmón se redujeron o detuvieron su crecimiento cuando loscientíficos sustituyeron genes defectuosos o ausentes por genes sanos. Elexperimento clínico inicial desarrollado por científicos con el MD Anderson CancerCenter de la Universidad de Texas en Houston, demostró que la corrección de unasola alteración genética en las células del cáncer de pulmón, puede ser suficiente paradetener o hacer más lenta su progresión. La terapia génica se empleó comoprocedimiento para restaurar la función normal de un gen llamado p53 que tiene unimportante papel en el control del crecimiento celular. En el caso del cáncer, se creeque la transformación de una célula normal en una célula maligna se debe a una seriede anomalías genéticas. Las células hepáticas se están tratando con esta terapia paraayudar al organismo a eliminar los excesos de colesterol que pueden conducir alinfarto de miocardio. Con el tiempo, la terapia génica será útil para prevenir y tratarmuchas enfermedades. ¿QUÉ ES LA INGENIERÍA GENÉTICA?La ingeniería genética se utilizó inicialmente (por su alto coste) para producirsustancias de usos farmacéutico, como la insulina, modificando genéticamentemicroorganismos. Con los posteriores desarrollos, se obtuvieron también enzimas parauso industrial, como la quimosina recombinante, utilizada, al igual que la obtenida deestómagos de terneros jóvenes (su fuente original, el "cuajo"), para elaborar el queso.Posteriormente se han obtenido vegetales (y animales) modificados genéticamentepara mejorar sus propiedades. Los productos de la biotecnología están alrededor
  12. 12. nuestro. El yogurt, la cerveza, el vino y el queso de nuestra heladera son productos dela biotecnología. Los pickles, el pan, y el vinagre de nuestra cocina también lo son.Cientos de años atrás, la gente fue descubriendo, casi por accidente, cómo hacer usode los procesos biológicos que ocurren dentro de las células vivientes. Sin entenderlos procesos, podían ver los resultados. Descubrieron, por ejemplo, que ciertosmicroorganismos, como las bacterias y los hongos podían producir vinagre, cerveza ovino cuando crecían en grandes tinas. Estos procesos fueron llamados fermentación.A través de prueba y error, aprendieron el control de estos procesos y a producirgrandes cantidades de un amplio rango de productos.Una vez que los científicos entendieron el código del ADN, comenzaron a buscarformas de cambiar las instrucciones en los genes y de aislarlos para entender sufuncionamiento, o introducir cambios que lograran que las células produjeran más omejores compuestos químicos necesarios, o llevaran a cabo procesos útiles, o dierana un organismo características deseables. El resultado fue la moderna ingenieríagenética la ciencia de manipular y transferir "instrucciones químicas" de un organismoa otro. Una de las metas primarias de la biotecnología moderna es hacer que unacélula viviente actúe de una forma útil y específica de una forma predecible ycontrolable. La tarea de estas células puede ser fermentar el azúcar para haceralcohol, o producir una sustancia que logre obtener flores rojas, u obtener uncompuesto que permita luchar contra una infección. Cómo una célula viva desarrollaráestas tareas está determinado por su estructura genética – las instruccionescontenidas en una colección de mensajes químicos que denominamos "genes". Estosgenes son heredados de una generación en otra, por lo tanto la descendencia heredaun rango de atributos individuales de sus padres. Los científicos ahora comprenden elsistema de códigos químicos subyacentes en estos genes, que están basados en unasustancia denominada ADN (Ácido Desoxirribonucleico). Un gen es, en realidad, unsegmento de este ADN y su mensaje está codificado en su estructura molecular.Muchas veces se identifica una característica deseable para una planta en algún otroorganismo o en otro vegetal con el cual no puede cruzarse sexualmente. Estacaracterística no puede ser introducida por métodos de mejoramiento tradicionales. Eneste caso, la ingeniería genética permite identificar el gen que otorga la característicadeseada, cortarlo e introducirlo en el genoma de la planta".-Los pasos de la Ingeniería Genética 1. Identificar un carácter deseable, pero que no pueda ser manejado por los métodos clásicos de mejoramiento. 2. Encontrar algún organismo que lo exprese. 3. Encontrar el gen responsable del carácter deseado, en dicho organismo. 4. Combinar dicho gen con otros elementos necesarios para que este sea funcional en la planta.
  13. 13. 5. Mover los genes a las células de la planta. 6. Encontrar las células modificadas exitosamente, y regenerarlas en plantas completamente funcionales. INGENIERÍA DE TEJIDOSIngeniería de TejidosEs una rama emergente de la ciencia que aplica principios de ingeniería y biologíapara desarrollar sustitutos biológicos que restauren o mejoren las funciones deórganos y tejidos dañados. La interacción de estas disciplinas permite crear tejidosy órganos funcionales mediante la combinación de células de un paciente, oprovenientes de un banco de células, con una matriz de soporte adecuada. Loscampos de aplicación de la ingeniería de tejidos son inmensos y permiten resolver,entre otros tantos problemas, la escasez de donantes de órganos.El área de terapia génica investiga, crea e implementa productos que empleansistemas de transferencia de genes como tratamiento en enfermedades humanas.Las investigaciones están orientadas a obtener productos genéticos y dispositivosde liberación de genes terapéuticos con una rápida transferencia de estas nuevasherramientas para la medicina.
  14. 14. CRÍTICAS A LA BIOTECNOLOGÍALas multinacionales de diversos países se han opuesto a ciertos aspectos de labiotecnología, al igual que muchas organizaciones ecologistas. Las críticas que sehacen a la biotecnología se basan en la incapacidad de predecir lo que puede ocurriral liberar organismos modificados genéticamente al medio ambiente, así como en laposibilidad de que los nuevos genes que estos organismos transportan puedan causardaños si llegan o se trasladan a otros organismos vivos. Sin embargo, los defensoresde estas técnicas argumentan que la precisión de la ingeniería genética, comparadacon las transferencias de genes que se producen habitualmente en la naturaleza,reduce más que incrementa dicho peligro. Además, los comités oficiales que regulan labiotecnología en los diferentes países valoran cuidadosamente estos riesgos antes depermitir que se lleve a cabo cualquiera de estos experimentos.3.La biotecnología en la agriculturaLos gobiernos, respetando los aspectos éticos, deberían reconocer las posibilidades dela biotecnología para incrementar el suministro de alimentos y aliviar el hambre Se espera que la agricultura alimente a una población humana en aumento, cuyo número se prevé de 8 000 millones de habitantes para el año 2020. Aunque el ritmo de crecimiento demográfico está disminuyendo progresivamente, el incremento del número absoluto de personas que hay que alimentar puede ser tal que podría alcanzarse pronto la capacidad de carga de las tierras agrícolas con la tecnología actual. Con una orientación apropiada, las nuevas tecnologías, como las biotecnologías, ofrecen una manera responsable de aumentar la productividad agropecuaria ahora y en el futuro.Este artículo se basa en uninforme,Biotecnología presentado ante el Comité La biotecnología ofrece una posible solución a muchos problemas quede Agricultura de la FAO (COAG), que se reunió en afectan a la producción agropecuariaRoma del 25 al 29 de enero de 1999. Aquí se de los países en desarrollo. Porpuede consultar toda la documentación del COAG ejemplo, las soluciones derivadas de la biotecnología para las condiciones adversas bióticas y abióticas que se incorporen al genotipo de las plantas pueden reducir la utilización de productos agroquímicos y de agua, y promover así un rendimientosostenible. Con todo, la FAO considera que los programas nacionales deben asegurar que labiotecnología beneficie a todos los sectores, incluida la población rural de escasos recursos, sobretodo en las zonas marginales donde el aumento de la productividad será más difícil de conseguir.
  15. 15. La FAO asegura que diversos problemas preocupan especialmente a los países en desarrollo quetraten de participar más en la biotecnología y de esta manera mejorar el sector agropecuario.Entre ellos:Establecer prioridades. Los conocimientos prácticos de biotecnología deben ser un complementode las tecnologías existentes y estar orientados a los resultados. Dado que gran parte de labiotecnología es más costosa que la investigación tradicional, se debe utilizar para solucionarproblemas concretos en los que ofrezca una ventaja comparativa. En muchos países en desarrollose está reduciendo la financiación de la investigación en agricultura y con frecuencia se estáprivatizando, con el consiguiente riesgo de que pueda orientarse sobre todo a los agricultores conmás recursos. Además de los aspectos técnicos, al establecer prioridades se deben tener encuenta las políticas nacionales de desarrollo, los intereses del sector privado y las posibilidades delmercado. En la formulación de las estrategias, políticas y planes nacionales de biotecnología debenintervenir las diversas partes interesadasInfraestructura y capacidad. Para que cualquier investigación sea verdaderamente productiva,debe haber una cantidad mínima de expertos, conocimientos e instalaciones. La biotecnología noes una excepción. La investigación biotecnológica requiere personal capacitado, con el respaldo delaboratorios bien equipados y condiciones de trabajo apropiadas, un abastecimiento constante deagua de buena calidad, un suministro fiable de electricidad y un apoyo institucional organizado. Serequiere una base tecnológica mínima incluso para adaptar la tecnología ensayada y comprobadaen otras partes a las condiciones ecológicas y de producción locales. La investigaciónbiotecnológica exige servicios periféricos sólidos y bien organizados, con instituciones einfraestructuras idóneas para facilitar suaplicación. Principales aplicaciones de la biotecnología El cultivo de tejidos vegetales (a la derecha) se considera una tecnología importante para los países en desarrollo con vistas a la producción de material vegetal de gran calidad y libre de enfermedades. En aplicaciones comerciales como la floricultura genera también un empleo muy necesario, sobre todo para las mujeres. La tecnología del ADN comprende el aislamiento, amplificación, modificación y recombinación del ADN; la ingeniería genética para obtener organismos modificados genéticamente (OMG); el uso de marcadores y de sondas en la cartografía genética y la genómica funcional y estructural; así como la identificación inequívoca de genotipos por medio de la caracterización del ADN. Los estuches de diagnóstico derivados de productos de la biotecnología (anticuerpos monoclonales, antígenos recombinantes) constituyen aplicaciones agrícolas modernas muy importantes para la identificación de patógenos de las plantas y los animales, con
  16. 16. Derechos de propiedad intelectual (DPI).De conformidad con el Acuerdo sobre los repercusiones económicas para los programasAspectos de los Derechos de Propiedad de vigilancia y lucha contra los patógenos.Intelectual Relacionados con el Comercio Aplicaciones agroindustriales - Hay(ADPIC) de la Organización Mundial del posibilidades sin aprovechar de aumentar elComercio, la mayor parte de los procesos y empleo y añadir valor a los productosmuchos de los productos de la investigación agropecuarios por medio de la agroindustria,biotecnológica son patentables. Como granparte de la investigación biotecnológica se ha la diversificación y la utilización alternativa derealizado en países industrializados, muy a materias primas (por ejemplo, el uso demenudo por compañías privadas, los países en aceites vegetales como biocombustibles)desarrollo pueden tener que pagar por utilizarun nuevo procedimiento o producto. Los DPI son Lea también las páginas en Web de lafundamentales para el crecimiento de laindustria de la biotecnología, y la falta de División Mixta FAO/OIEA sobre la Fitotecniaprotección mediante patente en un país puede y fitogenética y la Producción y sanidadlimitar el acceso a los resultados de labiotecnología obtenidos en otra parte. Los animalproblemas son complejos, con repercusionespara el comercio, la inversión técnica y el accesoa los resultados de la biotecnología. Los países necesitan evaluar cuidadosamente su posición y, siprocede, introducir legislación, tal como se contempla en el Acuerdo de la OMC. En particular,habrán de evaluar la forma más apropiada de protección que se ha de otorgar a las obtencionesvegetales.Bioseguridad, inocuidad de los alimentos y medio ambiente. Los posibles peligros para elmedio ambiente de los nuevos productos de la biotecnología, sobre todo en los que intervenganlos organismos modificados genéticamente (OMG), han despertado preocupación, debido a que lasempresas podrían utilizar los países en desarrollo como lugares de prueba de esos productos.Algunos de los posibles riesgos para el medio ambiente se refieren a las plagas de las plantas. Lafuga de genes de OMG puede promover la proliferación como malas hierbas de especies silvestrescompatibles sexualmente. La introducción en las plantas de genes novedosos para la resistencia alos herbicidas puede aumentar la presencia de malas hierbas resistentes a determinadosproductos agroquímicos. Otra preocupación en relación con los OMG es la posible produccióninadvertida de toxinas y alergenos. La FAO asegura que los países en desarrollo requieren ayudapara elaborar la legislación apropiada y establecer órganos de reglamentación idóneos para todoslos aspectos de la bioseguridad. La legislación nacional debe estar en consonancia con losinstrumentos internacionales y reflejar las posiciones nacionalesLa biodiversidad. La biotecnología puede contribuir a la conservación, caracterización yutilización de la biodiversidad, aumentando así su utilidad. Algunas técnicas, como el cultivo invitro, son muy útiles para el mantenimiento de las colecciones de germoplasma ex situ deespecies vegetales de propagación asexual (banano, cebolla, ajo) y especies difíciles de manteneren forma de semillas o en bancos de germoplasma de campo. También son importantes lastécnicas correspondientes para la conservación de la biodiversidad animal, por medio de lacrioconservación de semen y embriones, junto con el trasplante de embriones y la inseminaciónartificial. Al mismo tiempo, la biotecnología puede reducir la diversidad genética de maneraindirecta, desplazando variedades locales y su diversidad inherente al adoptar los agricultoresvariedades uniformes desde el punto de vista genético de plantas y otros organismos. Tambiénaumenta la posibilidad de conservar y utilizar de manera sostenible la diversidad. En el caso de lasrazas de animales en peligro, por ejemplo, la crio conservación y la clonación somática puedenfortalecer las estrategias de conservación tradicionales.Sustitución de las exportaciones. Algunos productos con un valor de exportación elevado paraalgunos países en desarrollo podrían sustituirse por productos con propiedades análogas (porejemplo, el aceite con calidad de copra a partir de la colza) obtenidos mediante modificacióngenética de otros cultivos, o por medio de técnicas in vitro. Tales productos podrían alterar laposición competitiva de cultivos tradicionales, afectando a las pautas existentes del comercio y, enconsecuencia, a la seguridad alimentaria de muchos países en desarrollo que dependen de losingresos en divisas generados por la exportación de esos cultivos.Aspectos éticos. La biotecnología no es sólo una cuestión científica, hay quien considera que labiotecnología "interfiere con el trabajo de la naturaleza y la creación". A la hora de establecerprioridades deben equilibrarse con claridad todas las preocupaciones, respetando los aspectoséticos, pero poniendo de manifiesto las posibilidades del aumento del suministro de alimentos y elalivio del hambre. Muchas de las cuestiones de orden ético se están discutiendo actualmente en el
  17. 17. ámbito de la legislación sobre los DPI, pero otras siguen sin solución. Visto que tales cuestionesestán relacionadas en gran parte con los antecedentes culturales y el nivel de percepción y desensibilización del público, las decisiones sobre la utilización de tecnologías concretas debenrespetar la realidad socioeconómica.Comercialización. La biotecnología está cada vez más orientada al mercado y la demanda, y lamayor parte de sus productos proceden de inversiones en investigación del sector privado en lospaíses desarrollados. Tiene escasa utilidad perfeccionar una nueva tecnología si no hay mercadopara el producto. Esto es válido también para las nuevas variedades de plantas y las nuevas razasde animales, las nuevas vacunas y los estuches de diagnóstico. Los estudios de mercado sonfundamentales para definir las actividades que deben llevarse a cabo. Debido a que los aspectoscomerciales no tienen por qué reflejar necesariamente las preocupaciones y las necesidadessociales, la investigación del sector público sigue teniendo una función básica.4.Nuevo Centro de Biotecnología IndustrialLa Presidenta Cristina Fernández encabezó el acto de inauguración del nuevoCentro del INTI y de su Planta de Bioprocesos. Desde esta plataforma, el INTIreduce la brecha entre investigación, desarrollo y producción industrial.“Si tuviera que elegir un sentimiento para definir lo que sentí durante el recorrido en los laboratorios, estees el de orgullo nacional”. Con estas palabras Cristina Fernández abrió el acto de inauguración del nuevoCentro del INTI de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial y su Planta de Bioprocesos, quetuvo lugar el pasado 16 de septiembre en el Parque Tecnológico Miguelete, sede central del Instituto.Acompañaron a la Presidenta en el acto, el Ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, LinoBarañao; La Ministra de la Producción, Débora Giorgi; El Gobernador de la Provincia de Buenos Aires,Daniel Scioli; el Intendente del Partido de San Martín, Ricardo Ivoskus, además de las autoridades delINTI, encabezado por su Presidente Enrique Martínez, y el equipo de del nuevo Centro de BiotecnologíaIndustrial liderado por Alberto Díaz, entre otros invitados especiales.Corte de cintas a cargo de la Presidenta, el Ministro de Ciencia y Tecnología, la Ministra de Producción y el titular delINTI.La Presidenta señaló que esta inversión impacta en términos de innovación tecnológica y de calidad para
  18. 18. la industria nacional. En tal sentido “esta nueva planta es un eslabón entre el rol del laboratorio tradicionaly la industria”, precisó. A su vez hizo hincapié en la “necesidad de que todos los conocimientosdesarrollados en las universidades nacionales por científicos argentinos puedan ser volcados al sectorindustrial, de manera que el conocimiento se vuelque a la generación de riqueza”. Por otra parte, destacó“el altísimo valor e importancia que hemos dado al rol de ciencia y la tecnología”, demostrado en lacreación de un ministerio específico a ese ámbito. “Hoy tenemos mucho orgullo de inaugurar esta plantaque va a dar grandes satisfacciones a todos los argentinos”, concluyó la primera mandataria.Por su parte, el Presidente del INTI, Enrique Martínez, señaló que la planta inaugurada constituye unaplanta única en el país y de primer nivel mundial por el diseño y la tecnología utilizada en su construccióny equipamiento. A su vez recordó que “la excelencia para nosotros y para todo el sistema científico es unmedio y no un fin en sí mismo” y, en esta dirección, “la Planta de Bioprocesos intentará reducir la brechaentre la investigación y la producción industrial y le servirá a nuestros técnicos y de otras organizaciones,como el Instituto Malbrán u organizaciones similares, para llevar a escala trabajos de laboratorio”. En elámbito de la salud, precisó Martínez, con este equipamiento y junto a las empresas que se sumaron atrabajar con el Instituto, se podrá complementar la capacidad de asistir a todo el sistema hospitalario encalibración, mantenimiento y reparación de su equipo electro médico; y apoyar la organización y controlde calidad de los laboratorios de producción pública de medicamentos, entre otras áreas estratégicas.Finalmente, el titular del INTI resaltó el interés presidencial por los logros del Instituto, que son los logrosdel país.La primera mandataria recorre las instalaciones de la Planta de Bioprocesos junto a los profesionales del INTI.Qué es la BiotecnologíaLa Biotecnología se define como el uso de organismos vivos o partes de ellos (estructuras subcelulares,moléculas) para la producción de bienes y servicios. En esta definición se encuadran actividades que elhombre ha venido desarrollando por miles de años, como la producción de alimentos fermentados talescomo pan, yogurt, vinos, cerveza, etc. No obstante, la Biotecnología moderna es aquella que,contemplando la definición anterior, hace uso y dominio de la información genética. El nacimiento de laingeniería genética, a principios de la década del setenta, sentó las bases de esta nueva actividad quepermitió transferir genes (información genética) de una especie a otra y por lo tanto „programar‟organismos vivos para que realicen un sinnúmero de tareas. Este campo resulta aún de mayor relevanciapor tratarse de una tecnología horizontal que cruza o se incorpora en la mayoría de los sectoresproductivos tradicionales: agropecuario, alimentos, químico, farmacéutico, minería, medio ambiente yenergético, entre otros. En este contexto, la Biotecnología es considerada hoy como un campo estratégico
  19. 19. y prioritario en todos los países industriales. Asimismo, dado su grado de intervención, se la suele calificarcomo una „tecnología ciencia-intensiva‟, fuertemente ligada a la investigación básica que beneficia a lasociedad en forma de nuevos medicamentos, nuevos alimentos, control del medio ambiente, nuevosmateriales; y a empresas industriales que están muy cercanas a las universidades y a los centros deinvestigación.Biotecnología Industrial desde el INTIEl INTI se centra específicamente en el desarrollo de la Biotecnología Industrial que se define como lacapacidad de producir un bien o procesos de interés industrial mediante enzimas o microorganismos. LaBiotecnología Industrial incluye la Tecnología de Fermentación (cultivos celulares) y la de purificación demacromoléculas como etapas productivas. En tal dirección, esta nueva área del INTI tiene comoherramienta central la Planta de Bioprocesos. La misma está diseñada con el objetivo de poder trabajarcon un amplio rango de microorganismos y procesos para aplicaciones diferentes que van de lafabricación de medicamentos y aditivos para alimentos a procesos industriales en general. Para ellocuenta con una superficie cubierta de aproximadamente 350m2, equipada con un sistema de presióndiferencial con filtros de aire absolutos, que permiten mantener protegido tanto el ambiente como losproductos que allí se desarrollan. De tal modo, a través de esta Planta, el Instituto incorpora unaherramienta de suma importancia que busca apoyar las iniciativas de base biotecnológica, tanto del sectorpúblico como privado, mediante la realización de desarrollos productivos y su posterior transferencia aempresas y otros organismos del Estado. Algunos de los proyectos que actualmente están en desarrolloson el asesoramiento técnico en el escalado productivo de bioinsecticidas altamente específicos(insecticidas biológicos) para una empresa nacional que fabrica y comercializa productos para atacar a laslarvas de mosquito donde se reproduce el virus Dengue; y el desarrollo de enzimas (elaboradas por lastécnicas de ADN recombinante) destinadas a la industria de la alimentación, limpieza y textil, entre otras.En otro orden, dentro del marco de un convenio con el CONICET, se está trabajando en conjunto con ungrupo de investigación de la Facultad de Medicina para escalar dos proteínas recombinantes allídesarrolladas, que tienen aplicaciones en cicatrizaciones, antiinflamatorios y, probablemente,antiinfecciosos y en oncología. Por último, el Centro de Biotecnología Industrial tiene entre sus sociosfundadores un alto número de empresas farmacéuticas y de biotecnología en el área de la salud, lo quepermite visualizar un fuerte desarrollo público-privado en el sector, con alto beneficio y fortalecimiento delsistema sanitario argentino. El INTI sostiene que es esencial preocuparse para que los resultados de la „investigación básica‟ sean transferidos a la sociedad y a su sector productivo. Sin embargo, en el campo de las nuevas tecnologías, quien lleve más rápidamente y de manera eficaz una innovación al mercado será quien logre mayores beneficios para toda la comunidad. El problema está en determinar qué productos o tecnologías elegir y cuándo hacerlo; para ello es necesario trabajar de manera equilibrada y activa entre el sector público y privado. Si bien la mayor parte de los descubrimientos son realizados en los laboratorios de investigación, éstos no están, en general, capacitados para producir un medicamento o un kit de diagnóstico aplicable a campañas sanitarias; tampoco enzimas para la industria de alimentos a escala y, menos aún, para comercializarlas eficazmente con las normas necesarias de seguridad y de fabricación.PLANTA DE BIOPROCESOS: es única en Latinoaméricay su construcción demandó una inversión de 7 millonesde pesos.Por ello el Instituto asume el desafío de participar activamente en el desarrollo y uso de esta tecnología.Desde el Centro de Investigación y Desarrollo en Biotecnología Industrial, a través de su Planta deBioprocesos, el INTI apunta a la realización de desarrollos productivos tomando en consideraciónaspectos técnicos, económicos, legales y regulatorios, para luego llevar a cabo su transferencia aempresas y organismos del Estado.
  20. 20. Objetivos del Centro INTI-Biotecnología Industrial. El Programa de Biotecnología Industrial del INTI, creado en el año 2004, tiene como propósitos: Instalar al INTI como lugar de referencia de la producción biológica industrial, facilitando los desarrollos productivos propios o de terceras instituciones. Incorporar las nuevas tecnologías básicas moleculares y las de procesos al sector productivo, especialmente Pequeñas y Medianas Empresas. Facilitar la interacción entre la biología y la industria a través de proyectos de desarrollo y transferencia tecnológica. Impulsar la transferencia de los resultados de la investigación, tanto al área privada como al uso social y público.Biotecnología y salud: hacia la producción de medicamentosLa capacidad de desarrollo y producción biológica en el mundo está focalizada casi exclusivamente en lospaíses desarrollados, inclusive no en todos. Existe por cierto preocupación de los gobiernos y empresaspara aumentar esta capacidad, dado que en la actualidad faltan plantas productoras a nivel internacionalde biofármacos y vacunas. Especialmente falta capacidad de cultivo en escala de células animales para laproducción de biofármacos y de anticuerpos monoclonales.Respecto de la producción de vacunas en plantas industriales, el principal productor es la Unión Europea(UE), donde se encuentra el 52% de la producción mundial; EE.UU. cuenta con el 21% de las fábricas yJapón con un 11%. En los últimos años se han comenzado a desarrollar políticas en los países de la UE(Francia, Inglaterra) para la instalación de bioproducciones (plantas de desarrollo y producción debiológicos), especialmente para biofármacos y vacunas. En los países del Sur, Cuba y Brasil cuentan concapacidad de producción a nivel de instituciones oficiales. Argentina, si bien tiene un muy buen desarrollode investigación en biomedicina -base para desarrollar una biotecnología moderna-, esto no se haconcretado en productos y servicios para nuestra sociedad. Por otro lado, no cuenta con centros delEstado en biotecnología industrial (salvo alguna excepción muy particular) que le permita dominar estastecnologías que son estratégicas para el país y que aseguran la independencia, al menos parcial, en elcampo de las vacunas, biomedicamentos y diagnósticos basados en la biología.En este escenario, el Centro de Biotecnología Industrial del INTI tendrá el campo de la salud humanacomo uno de sus principales objetivos. Concretamente se espera la habilitación del Instituto Nacional deMedicamentos y de la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (INAME/ANMAT) para producir las materias primas destinadas a la industria farmacéutica y a los organismos delEstado que las necesiten, como el Ministerio de Salud. A su vez, se propone actuar, como lo vienehaciendo junto al CONICET, con los diferentes laboratorios de investigación y de transferencia paraconstituir una verdadera red nacional y facilitar la creación de otros centros productivos similares al delINTI en otras regiones del país. Entre los avances, se ha comenzado con la Facultad de Ciencias Exactasde la UBA un curso anual de formación en Biotecnología Industrial sabiendo que este recurso humanoestá faltando y será necesario para nuestras empresas y las futuras empresas innovadoras debiotecnología que van a incorporar el conocimiento que se genere a nivel nacional.En la misma dirección se establecieron acuerdos de cooperación Sur-Sur (con Cuba y Sudáfrica) ytambién Sur-Norte para mantenernos actualizados y ganar tiempos. También estamos trabajamos concientíficos y tecnólogos argentinos que se encuentran en el exterior para ampliar nuestras tecnologías y
  21. 21. lograr hacerlas de manera más rápidas y eficientes, recuperando sus conocimientos.De esta forma, el Centro de Biotecnología Industrial del INTI será una nueva herramienta para facilitar elpuente entre la ciencia y la modernización industrial, la salud pública y la industria de la salud.5.Ingeniería genética Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Avisoreferencias|Ingeniería genética}} ~~~~La ingeniería genética, es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro,lo que posibilita la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricaciónde numerosos compuestos.Manipulación genética. Índice [ocultar]1 Aparición de la Ingeniería Genética o 1.1 Experimento de Ingeniería Genética2 Técnicas o 2.1 La tecnología del ADN recombinante o 2.2 La secuenciación del ADN o 2.3 La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)3 Biotecnología genética o 3.1 Terapia genética o 3.2 Implicaciones éticas4 Ingeniería genética en seres vivos o 4.1 Ingeniería genética en bacterias o 4.2 Ingeniería genética en levaduras y hongos o 4.3 Ingeniería Genética en animales o 4.4 Ingeniería Genética en plantas5 Aplicaciones de la Ingeniería Genética en medicina e industria farmacéutica
  22. 22. o 5.1 Obtención de proteínas de mamíferos o 5.2 Obtención de vacunas recombinantes o 5.3 Diagnóstico de enfermedades de origen genético o 5.4 Obtención de anticuerpos monoclonales6 Logros7 Véase también8 Bibliografía relacionada9 Referencias10 Enlaces externos[editar]Aparición de la Ingeniería GenéticaLos granos de trigo modificados genéticamente con bacterias como las que colonizaron esta placa de Petri soncasi inmunes contra una enfermedad micótica que destruye las raíces. El gel de secuenciación en el fondomuestra el código genético de las enzimas bacterianas que sintetizan antibióticos naturales.En 1953 se descubrió el fenómeno llamado de restricción: ciertos fagos (virus bacteriano) queparasitan a E. coli podían desarrollarse en ciertas cepas de esta bacteria, pero no podían hacerlo enotras (se dice que están "restringidos" en determinadas cepas).A finales de los 60, Werner Arber, en Basilea, descubre las enzimas de restricción responsables deese fenómeno: la cepa de bacteria restrictiva, que produce unas endonucleasas ("enzimas derestricción, o restrictasas") que escinden el ADN del fago crecido en otra cepa diferente.
  23. 23. Esas primeras enzimas de restricción eran inespecíficas en cuanto al sitio del ADN donde cortaban,pero en 1970 Hamilton O. Smith, en Baltimore, descubre un nuevo tipo de enzima de restriccióntotalmente específica: capaz de reconocer una determinada secuencia de ADN, de unos pocospares de bases, y de cortar en ambas cadenas en lugares concretos.En 1972, Mertz y Davis añadieron a una mezcla de ADN de diferentes orígenes una enzima ADN-ligasa, procurando que se reparasen los enlaces fosfodiéster. Y esto les hizo darse cuenta de quepodían constituir la base para la producción de moléculas recombinantes in vitro, con materialgenético de diferentes especies.Pero este ADN recombinante, generado en el tubo de ensayo, es inerte, no es más que unamacromolécula híbrida que por sí sola no hace nada. Si queremos que el ADN recombinante hagaalgo, hay que introducirlo en células vivas que sean capaces de expresar su información genética.Esto nos lleva ya a la idea de lo que es la Ingeniería Genética: la formación in vitro de nuevascombinaciones de material genético, por medio de la inserción de un ADN de interés en un vehículogenético (vector), de modo que tras su introducción en un organismo hospedero el ADN híbrido(recombinante) se pueda multiplicar, propagar, y eventualmente expresarse.[editar]Experimento de Ingeniería GenéticaUn experimento de Ingeniería Genética podría ser: 1. Se corta por separado el ADN del organismo a estudiar y el ADN del vector con la misma restrictasa, de modo que se generan extremos compatibles entre sí (mutuamente cohesivos). 2. Se juntan ambos ADN y se les añade ADN-ligasa: de esta forma, las uniones entre ADN pasajero y ADN del vector se sellan mediante un enlace covalente, generándose moléculas híbridas (quiméricas o recombinantes). 3. Ahora hay que introducir las moléculas generadas en los organismos huésped. En el caso de bacterias se recurre a una técnica sencilla denominada transformación, que permite la entrada del ADN a través de las envueltas del microorganismo. 4. Finalmente, hay que localizar las bacterias que han captado el ADN que ha entrado. A menudo este es el paso más laborioso, pero el hecho de que el vector posea uno o varios genes de resistencia favorece al menos la eliminación de las bacterias que no han recibido ADN del vector: basta añadir al medio de cultivo el antibiótico para el que el vector confiere resistencia. Para localizar los transformantes recombinantes, muchos vectores incorporan un gen marcador que produce alguna sustancia coloreada. Si insertamos el gen a aislar dentro de ese marcador, lo rompemos, por lo que las colonias bacterianas no producirán la sustancia coloreada, sino que permanecen incoloras o blancas.
  24. 24. 5. El resultado del experimento es la obtención de al menos una colonia (clon) de bacterias que portan la combinación buscada de vector con el inserto de ADN pasajero. Se dice entonces que hemos clonado dicho ADN.En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismorecombinando partes de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética.En 1997 se clona el primer mamífero, la Oveja Dolly.Actualmente la Ingeniería Genética está trabajando en la creación de técnicas que permitansolucionar problemas frecuentes de la humanidad como, por ejemplo, la escasez de donantes parala urgencia de trasplantes. En este campo se están intentando realizar cerdos transgénicos queposean órganos compatibles con los del hombre.El ADN es una base fundamental de información que poseen todos los organismos vivos, hasta elmás simple y pequeño. Esta información está a su vez dividida en determinada cantidad espaciosllamado loci (plural) o locus (singular); que es donde se encuentran insertados los genes, que varíandependiendo de la especie. A su vez, cada gen contiene la información necesaria para quela célula sintetice una proteína, por lo que el genoma y, en consecuencia, el proteoma, van a ser losresponsables de las características del individuo.Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo,forma, desarrollo y reproducción. Por ejemplo, una proteína X hará que en el individuo se manifiesteel rasgo de "pelo oscuro", mientras que la proteína Y determinará el rasgo de "pelo claro".Vemos entonces que la carga genética de un determinado organismo no puede ser idéntica a la deotro, aunque se trate de la misma especie. Sin embargo, debe ser en rasgos generales similar paraque la reproducción se pueda concretar, ya que una de las propiedades más importantes del ADN, ypor la cual se ha dicho que fue posible la evolución, es la de dividirse y fusionarse con el ADN deotro individuo de la misma especie para lograr descendencia diversificada.Otra particularidad de esta molécula es su universalidad. A raíz del concepto de gen, surgen algunasincógnitas: ¿Son compatibles las cargas genéticas de especies distintas? ¿Puede el gen de unaespecie funcionar y manifestarse en otra completamente distinta? ¿Se puede aislar y manipular elADN?[editar]TécnicasLa ingeniería genética incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas, entre las que destacan: La tecnología del ADN recombinante; La secuenciación del ADN; La reacción en cadena de la polimerasa (PCR).[editar]La tecnología del ADN recombinante
  25. 25. A. tumefaciens adhiriéndose a una célula de zanahoria.Con la que es posible aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo enotro.Si se quieren unir dos ADNs, cada uno de los cuales procede de una especie diferente podemosutilizar dichas enzimas como herramientas. Cada ADN se trata con una endonucleasa derestricción que origina en este caso un corte escalonado en las dos hebras dobles de ADN. Losextremos escalonados del ADN1 y el ADN2 son complementarios, con lo cual, una condición quetiene que tener los dos ADNs que se quiere unir es que tengan un pequeño fragmento igual en sussecuencias. Los dos DNAs así cortados se mezclan, se calientan y sé enfrían suavemente. Susextremos cohesivos se aparearán dando lugar a un nuevo ADN recombinado, con uniones nocovalentes. Las uniones covalentes se consiguen añadiendo ADN ligasa y una fuente energéticapara formar los enlaces.Otra enzima clave para unir ADNs es la transferencia terminal, que puede adicionar muchosresiduos de desoxirribonucleótidos sucesivos al extremo 3´de las hebras del ADN. De este modopueden construirse colas de poli G (nucleótico de guanina) en los extremos 3´ de las dos hebras deADN dúplex y colas de poli C (nucleótico de citosina) en los extremos del otro ADN. Como estascolas son complementarias, permitirán que los dos ADNs se unan por complementariedad.Posteriormente, se forman los enlaces covalentes por el ADN ligasa.El ADN vector es el vehículo de clonación, ya que transporta el inserto de ADN a una moléculahospedadora, donde puede ser replicado. Los vectores o transportadores más utilizados son losplásmidos y el ADN del fago lambda.Plásmidos: Estos son pequeños ADNs de cadena doble y circular, que se encuentran en elcitoplasma de la mayoría de las bacterias. Cadaplásmido contiene varios genes que se replican,transcriben y traducen independientemente de los genes del cromóforo bacteriano, perosimultáneamente en el tiempo.
  26. 26. Se pueden unir genes extraños a los plásmidos con mucha facilidad, y después ser transportadoscomo pasajeros al interior de las células de E. coli.ADN del fago lambda. Es otro vector que puede ser utilizado para introducir genes en bacterias.Cuando el ADN recombinado del fago lambda, con su gen pasajero, se mezcla con la cubierta delvirus lambda, se producen partículas fágicas infecciosas, si el tamaño del ADN recombinado no esmuy distinto del ADN natural del virus lambda.Los procesos de clonación y de aislamiento de estos fragmentos se inician con la construcción deuna biblioteca de ADN o un banco de ADN. Éstas están formadas por todas las moléculas deplásmidos o fagos recombinantes originados al unir un ADN a un vector. Las bibliotecas debencumplir la característica de poder introducirse en células donde cada recombinante puedaaplicarse in vivo.[editar]La secuenciación del ADNTécnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen.Abreviadamente, éste sería el método a seguir: Como la técnica se basa en la síntesis de ADN, para hacer la reacción de secuenciación se necesita: Como "molde" se utiliza una de las cadenas del fragmento de ADN que se va a secuenciar. Como "cebador" para iniciar la síntesis, se necesita un corto oligonucleótido complementario del extremo de la cadena. Desoxinucleótidos de las cuatro bases: dAMP, dTMP, dGMP, dCMP. Didesoxinucleótidos de una base en cada una de las cuatro reacciones de secuenciación.Al añadir la ADN-polimerasa, comienza la polimerización en el cebador, pero cesa al incorporarse undidesoxinucleótido. Se produce un conjunto de cadenas dobles cuyas longitudes dependen de lasituación del didesoxinucleótido incorporado. Deben prepararse cuatro reacciones de secuenciación,cada una con un didesoxi distinto. Los fragmentos resultantes se separan por tamañomediante electroforesis, se autorradiografía, y la sucesión de bandas de cada una de las cuatroreacciones, comparándolas entre sí, dan la secuencia del ADN.[editar]La reacción en cadena de la polimerasa (PCR)Con la que se consigue aumentar el número de copias de un fragmento determinado de ADN, por lotanto, con una mínima cantidad de muestra de ADN, se puede conseguir toda la que se necesitepara un determinado estudio.La técnica de la PCR consiste en: 1. En un tubito se mezcla el ADN molde, los dos cebadores (oligonucleótidos), los cuatro dNTPs y el ADN-polimerasa termorresistente.
  27. 27. 2. Se calienta a 94 °C durante 5 min, con lo que se separan las cadenas del ADN molde a amplificar, generándose las correspondientes cadenas sencillas. 3. Se baja la temperatura en torno a los 60 °C, de modo que cada cebador se empareja con el extremo correspondiente de una de las cadenas del molde. Se dice que ahora tenemos los moldes cebados. 4. Se sube la temperatura hasta 72 °C (la óptima de funcionamiento de la polimerasa Taq), y se deja durante 5 min, tiempo durante el que se está produciendo la síntesis in vitro de las cadenas complementarias de cada hebra molde. 5. Se sube la temperatura a 94 °C durante 20 segundos, suficientes para separar la cadena recién sintetizada respecto del molde original. 6. Las cadenas sencillas generadas entran ahora en un nuevo ciclo (pasos 1 al 5), y así sucesivamente, de modo que tras 30-60 ciclos obtenemos una amplificación del ADN original de millones o miles de millones de veces. 7. Las aplicaciones de la ingeniería genética: Son numerosas las aplicaciones prácticas y comerciales de la estudios de la ingieneria, entre otras cosas, se emplea para organismos transgénicos.[editar]Biotecnología genéticaEn la década de 1970 se abrieron nuevas perspectivas en el campo de las biotecnologías gracias ala elaboración de nuevas técnicas que permiten llegar directamente al material que está en el origende todas las características y procesos vitales, es decir, el ADN. Este conjunto de técnicasmoleculares de manipulación genética recibe el nombre de ingeniería genética.Su objetivo es la manipulación in Vitro del ADN, la introducción de este ADN así modificado encélulas vivas y la incorporación del mismo como parte del material hereditario de dichas células. Deeste modo, ADN de diversas procedencias, por ejemplo, la fracción de ADN humano regula lasíntesis de insulina, puede introducirse en bacterias de manera que pasa a formar parte de sugenoma y lograr así que la bacteria adquiera la capacidad de elaborar insulina.[editar]Terapia genéticaLa terapia genética consiste en sustituir o añadir, según el caso, una copia normal de la regióndefectuosa del ADN para poder solucionar y restablecer la función alterada, evitando el desarrollo deenfermedades de origen genético, como por ejemplo la facultad defensiva ante las enfermedadesinfecciosas. Las enfermedades con las que se ha empezado a trabajar son, entre otras, ladeficiencia de la enzima ADA (adenosina desaminasa), conocida como la de los niños burbuja y laDMD o distrofia muscular de Duchenne.La posibilidad de curar las enfermedades genéticas con un tratamiento específico justifica loesfuerzos que se están realizando en este sentido.[editar]Implicaciones éticas
  28. 28. La ingeniería tiene aplicaciones en campos muy diversos; dos de los más importantes son lamedicina y la creación de nuevas especies o mejora de las existentes. El progreso en estos ámbitospuede aportar resultados capaces de aliviar algunos problemas de gran importancia, pero no sedebe olvidar que la explotación comercial de las tecnologías requeridas sólo está al alcance de unaspocas empresas multinacionales. Como era de esperar, la tradicional dependencia económica de lospaíses subdesarrollados tiene en la ingeniería genética un nuevo elemento de desequilibrio. En otroorden de cosas, la ingeniería genética puede plantear graves problemas éticos. Hay opiniones muydiversas sobre dónde han de situarse los límites de manipulación del material que está en la basede todos los procesos vitales.Al inicio de los experimentos del ADN recombinante, varios investigadores mostraron supreocupación por los riesgo que se pueden realizar con dichas técnicas, en varios países se crearoncomités para discutir el uso y la aplicación de técnicas de ingeniería genética. Lamentablementeestá limitada por fuerzas políticas y por la presión de las empresas involucradas en el desarrollo y lacomercialización de los productos biotecnologías.1Es necesario la participación de cada ciudadano sobre la información para tener un criterio respectoal tema ya que esto no puede ser resuelto solo por expertos, quien tiene la decisión final es lasociedad en decidir qué se debe hacer.2[editar]Ingeniería genética en seres vivos[editar]Ingeniería genética en bacteriasSon los seres vivos más utilizados en Ingeniería Genética. La más utilizada es la Escherichia coli.Se usa prácticamente en todos los procesos de I.G.[editar]Ingeniería genética en levaduras y hongosSon junto con las bacterias los sistemas más utilizados. El Saccharomycescerevisiae fue el primersistema eucariota secuenciado completamente. Otra levadura importante es P. pastoris, utilizadapara conseguir proinsulina en cultivo discontinuo y quitinasa en cultivo continuo. En el campo de loshongos destaca por su labor médica el Penicillium.Ratones knockout.[editar]Ingeniería Genética en animales
  29. 29. La manipulación genética de los animales persigue múltiples objetivos: aumentar el rendimiento delganado, producir animales con enfermedades humanas para la investigación, elaborar fármacos,etc.[editar]Ingeniería Genética en plantasActualmente se han desarrollado plantas transgénicas de más de cuarenta especies. Medianteingeniería genética se han conseguido plantas resistentes a enfermedades producidas por virus,bacterias o insectos. Estas plantas son capaces de producir antibióticos, toxinas y otras sustanciasque atacan a los microorganismos. También se han conseguido otro tipo de mejoras, como laproducción de distintas sustancias en los alimentos que aumentan su calidad nutricional, mejorar lascualidades organolépticas de un producto o que ciertas plantas sean más resistentes adeterminados factores ambientales, como el frío.Las técnicas de ingeniería genética también permiten el desarrollo de plantas que den frutos demaduración muy lenta. Así, es posible recoger tomates maduros de la tomatera y que lleguen alconsumidor conservando intactos su sabor, olor, color y textura. La mejora de la calidad de lassemillas es también un objetivo.Las aplicaciones farmacéuticas son otro gran punto de interés. La biotecnología permite desarrollarplantas transgénicas que producen sustancias de interés farmacológico, como anticuerpos, ciertasproteínas y hormonas, como la hormona del crecimiento.[editar]Aplicaciones de la Ingeniería Genética en medicina eindustria farmacéutica[editar]Obtención de proteínas de mamíferosUna serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc.,tienen un interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas serealizaba mediante su extracción directa a partir de tejidos o fluidos corporales. En la actualidad,gracias a la tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas enmicroorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción deinsulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomycescerevisae, en la cual se clona el gen dela insulina en humanos.[editar]Obtención de vacunas recombinantesEl sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos,puede comportar un riesgo potencial. Muchas vacunas, como la de la hepatitis B, se obtienenactualmente por ingeniería genética. Como la mayoría de los factores antigénicos son proteínas loque se hace es clonar el gen de la proteína correspondiente.[editar]Diagnóstico de enfermedades de origen genéticoArtículo principal: Diagnóstico genético preimplantacional.
  30. 30. Conociendo la secuencia de nucleótidos de un gen responsable de una cierta anomalía, se puedediagnosticar si este gen anómalo está presente en un determinado individuo.[editar]Obtención de anticuerpos monoclonalesEste proceso abre las puertas para luchar contra enfermedades como el cáncer y diagnosticarloincluso antes de que aparezcan los primeros síntomas.[editar]LogrosEl 7 de marzo de 2010 fue publicado en línea y rectificado el 25 de marzo del mismo año en larevista Nature, una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo, una investigación delcinvestav Irapuato en colaboración con científicos de Estados Unidos y Francia en la cual hallaronuna proteína llamada argonauta 9 con la que se podría llegar a inducir la clonación natural de lasplantas, esto tendría un fuerte impacto en la industria de semillas, y algunos dicen que podríarevolucionar la producción agrícola internacional.

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