Biotegnologia

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

UNIDAD EDUCATIVA NACIONAL: “JOSÉ ANTONIO PÁEZ”

MORÓN, CURIEPE, EDO. MIRANDA.

2DO CS SECCIÓN “C”

Profesor:

Longa Yelfri

Autores:

Berroterán Yorfran

Gutierrez Julio

Camacho Elvis

Peña Willy

Romero Jesús

Abril, 2012.

BIOTECNOLOGÍA HUMANA

Puesto que cada criatura es única, cada una posee una composición única de ADN. Cualquier individuo puede ser identificado por pequeñas diferencias en su secuencia de ADN, este pequeño fragmento puede ser utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de paternidad, para confrontar donantes de órganos con receptores en programas de trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena del crimen (biotecnología forense).

Aplicaciones

El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desordenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN.

Al utilizar las técnicas de secuenciación de ADN los científicos pueden diagnosticar infecciones víricas, bacterianas o mapear la localización específica de los genes a lo largo de la molécula de ADN en las células.

El primer tratamiento exitoso en terapia génica fue en 1990, cuando se trató una enfermedad del sistema inmune de niños llamada "Deficiencia de ADA". Células sanguíneas con los genes correctos de ADA fueron inyectadas al cuerpo del paciente donde produjeron suficientes células normales que permitieron mejorar el sistema inmune.

Hoy, la terapia génica está tratando enfermedades tales como tumores cerebrales malignos, fibrosis quística y HIV.

Con esta técnica se pretende también reparar órganos, como por ejemplo un hígado cirrótico a partir de las pocas células sanas que le quedan, un par de ventrículos nuevos para reemplazar los efectos devastadores de un infarto, la regeneración de una mano amputada o disponer de una fuente inagotable de neuronas para corregir los efectos de enfermedades tan graves como el Alzheimer o el Parkinson.

Líneas de investigación:

• La clonación de células madre.: James Thonson, de la Universidad de Wisconsin (EEUU) descubrió en 1998 cómo obtener células madre a partir de un embrión humano. En el embrión esas células son las destinadas a formar todos los órganos del cuerpo, y estimuladas adecuadamente pueden reparar órganos dañados.

El inconveniente de este método, es que el embrión de partida debe ser un clon del paciente. La clonación humana suscita un gran rechazo y más aún en este caso cuando un embrión de pocos días, que nunca va a ser implantado en un útero, es utilizado únicamente para este fin y después se destruye. Esto plantea grandes problemas éticos y religiosos.

• La reprogramación de células adultas sin necesidad de clonar. La empresa británica PPL Therapeutics está a la cabeza de esta técnica, que les salva de todos los escollos morales y legales que existen al respecto.

• El esclarecimiento y manipulación del mecanismo genético que dispara la formación de órganos y extremidades en el embrión. En esta técnica nos encontramos con un español, Juan Carlos Izpisúa, que dirige un laboratorio en el Instituto Salk de La Jolla (California). El mecanismo consiste en determinar la relación existente entre dos familias de proteínas (llamadas Wnt y FGF) cuya unión en forma de parejas dispara la formación de un determinado miembro. Una pareja concreta formada por un miembro de Wnt y un miembro de FGF dispara la formación de un brazo, otra pareja distinta dispara la de una pierna, otra la del hígado, etc.

El ser humano sólo tiene activas estas parejas cuando es un embrión, pero anfibios como el axolote mexicano las tiene activas toda la vida, por ello pueden regenerar sus miembros amputados.

La investigación de Izpisúa está encaminada a encontrar la forma de reactivar estas parejas en los humanos adultos.

Biotecnología humana y las enfermedades

El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desordenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN.

Con la tecnología avanzada ya se puede determinar muchas de estas enfermedades.

En esto últimos años ha avanzado mucho la tecnología en este campo, se puede tener mucha información de nuestro material genético. Así también podemos prevenir las enfermedades hereditarias por dos fases:

1ª fase: La prevención primaria en el que se investiga sobre la información genética de la pareja y de los parientes.

2ª En esta segunda fase se puede estudiar (con las nuevas técnicas) la información genética del feto.

Clonación:

Es una forma de reproducción no sexual, que se da naturalmente en muchas plantas junto a la reproducción sexual y que, a diferencia de esta última, produce copias genéticas exactas de la planta originaria. Los ejemplos más conocidos son las patatas y las fresas. Clonar significa crear un ser vivo idéntico a otro, a partir de una célula del individuo original.

Los usos de la clonación son:

-Mejorar el conocimiento psicológico y genético.

-Producir a bajo coste proteínas para su posible uso terapéutico.

-Suministrar órganos o tejidos para trasplantes.

Reproducción Humana Asistida

Las posibilidades de las técnicas biológicas se han puesto pronto de manifiesto en la capacidad de fecundar un óvulo fuera de su medio natural que es el útero materno. Los resultados fueron prometedores, lo que ha hecho que cada vez aumentara la ambición de los objetivos.

Desde la fecundación externa del óvulo por espermatozoides considerados normales, se pasó a hacer posible la reproducción de individuos cuyos espermatozoides eran incapaces de iniciar la fusión con el ovocito. Para ello se forzó la fertilización, inyectando un único espermatozoide directamente en el ovoplasma. Los pacientes con oligospermia podían así reproducirse y se dio un paso más haciendo posible la reproducción de individuos azoospermos, en los que no se producen espermatozoides libres, con inyección intracitoplásmica de una espermátida.

Todos estos pasos son científicamente muy forzados, ya que se desconocen los efectos de estas técnicas sobre la vida del hijo. En condiciones naturales es el espermatozoide más activo, con más vigor biológico, el que fertiliza primero, mientras que aquí es uno que en principio es incapaz de hacerlo. Se desconocen las consecuencias sobre la descendencia de esta fertilización forzada, ya que se ignoran las causas biológicas de esa incapacidad natural de fertilización.

Será después de estudios morfológicos y etológicos de la descendencia, controlados en animales, cuando podrá decidirse sobre la inocuidad científica de estos métodos con esperma no maduro. Incluso se han de controlar las posibles mutaciones inducidas por la manipulación de los gametos en modelos animales, antes de trasladar estas técnicas a los humanos.

Experiencias con embriones humanos y terapia génica

La clonación de mamíferos abre la posibilidad de clonar individuos humanos. Son muchos los interrogantes científicos que plantean estas técnicas, ni siquiera abordados en la experimentación animal. Se ha de ver la viabilidad somática y sobre todo etológica de los clones, seguir sus caracteres anatómicos y su comportamiento. La permisividad actual para experimentar con embriones humanos obtenidos por fecundación externa, con todos sus problemas de alteraciones cromosómicas, aumenta la problemática con la posibilidad de obtener esos embriones por clonación. Con ello se podrá obtener unas estirpes celulares definidas e incluso utilizar sus órganos para transplantes sin problemas de histocompatibilidad. Todo ello con miras a una terapia humana, pero esta forma de enfoque de la terapia sería científicamente intentar coger un atajo, tanto de recorrido como de punto de llegada desconocidos.

Los caminos científicamente seguros, dadas las homologías genéticas humanas con los mamíferos, es utilizar tanto genes humanos como animales en la experimentación animal, sin necesidad de utilizar embriones humanos. La solución a los problemas biológicos ha de buscarse en modelos animales, en los que se experimenta el efecto de los genes introducidos. Después de controles rigurosos podrán aplicarse a la terapéutica humana.

Es ilustrativo a este respecto, la expresión del gen Ets2, un factor de transcripción que en el desarrollo de los ratones se expresa en el cartílago en formación, incluyendo las células precursoras del cráneo y primordios vertebrales. Este gen está localizado en el cromosoma humano 21 y se sobre expresa en el síndrome de Down (trisomía 21). La generación de ratones transgénicos para investigar las consecuencias de la sobreexpresión de Ets2, desarrolla anormalidades en el cráneo y esqueleto visceral, similares a algunas anomalías esqueléticas en humanos con síndrome de Down (5).

El rodeo por el mundo animal es más largo, pero más seguro y efectivo, antes de intentar resolver problemas patológicos humanos. Las inmensas posibilidades de la terapia génica en la línea celular somática están por desarrollar. La terapia génica aplicada a las células somáticas trata de encontrar el vector génico adecuado que pueda inyectar el DNA que transporta al tejido diana específico.

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