BIOTECNOLOGIA APLICADA EN LA TECNOLOGIA

BIOTECNOLOGIA APLICADA EN LA TECNOLOGIA

Si empezamos por el principio, se debe definir qué es la Biotecnología y cuáles pueden ser sus aplicaciones. Así pues, la Biotecnología consiste en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras) y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre. La Biotecnología permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la Biotecnología tradicional de la moderna. La Biotecnología tradicional empleaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos, como el pan, queso, vino o cerveza. En cambio, hoy en día utiliza microorganismos modificados genéticamente, mediante técnicas de Ingeniería Genética.

Una breve definición de Ingeniería Genética: es una parte de la Biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el hombre. Se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo (y barato) de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.

Si nos paramos a pensar en las aplicaciones la lista se hace infinita, ya que se puede aplicar en muy distintos campos como alimentación, agricultura, ganadería, medio ambiente o medicina. Una de sus aplicaciones en medicina más esperanzadora es la Terapia Génica, que permite tratar a personas con enfermedades genéticas. Mediante este tipo de terapia se puede curar enfermedades debidas a la presencia de un gen defectuoso. La técnica empleada consiste en introducir el gen sano en el individuo y que luego sus células produzcan la proteína que necesita. Este es el método que se emplea para el tratamiento de enfermos con fibrosis quística (enfermedad producida por un gen recesivo). En 1989 se identificó el gen causante de la misma, lo que permite determinar, mediante un análisis de DNA, si una persona es portadora o no.

Por ejemplo, una de las principales vías de investigación actuales es la de marcar genéticamente a las células tumorales de un cáncer para que el organismo las reconozca como extrañas y pueda luchar contra ellas. Esta técnica se puede aplicar en enfermedades con alta incidencia, con el beneficio que eso reporta, como cáncer (melanoma, riñón, ovario, colon, leucemia, pulmón, hígado, próstata,…), fibrosis quística, hipercolesterolemia, hemofilia, artritis reumatoide, diabetes o VIH.

Hay muchas proteínas con un alto interés médico y económico, como antibióticos, enzimas, hormonas (insulina, hormona del crecimiento, eritropoyetina,…), vacunas (vacunas comestibles), proteínas sanguíneas (seroalbúmina, factores de coagulación,…), interferón, y un largo etcétera. Dando un paso más entramos en el campo de la nano-Biotecnología mediante el cual se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madre, la terapia genética, el cáncer o la hemólisis. De esta forma resulta posible trabajar con sistemas de diagnóstico cada vez más diminutos para seleccionar células determinadas. Así, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer de mama, con la ayuda de partículas magnéticas se pueden eliminar células malignas aisladas y la paciente evitaría así una intervención quirúrgica. La nano-Biotecnología se considera la ciencia clave del siglo XXI, que promete progresos revolucionarios y nuevas terapias. La Biotecnología es una ciencia en auge, de la que se hacen eco políticos, periodistas, farmacéuticas, médicos y la sociedad en general. Por ello, es de gran utilidad la realización de congresos y encuentros entre diferentes profesionales que aportan diferentes puntos de vista. Uno que se celebró recientemente (5 de noviembre de 2010) fue el organizado por el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) y que tuvo por título “Curso de Biotecnología aplicada a la Salud”. En él se abordó, por ejemplo, el uso de fármacos biotecnológicos (los cuales emulan a factores biológicos naturales con la finalidad de potenciar o inhibir un efecto biológico determinado), que representan el 20 por ciento del total de medicamentos disponibles en el mercado y el 50 por ciento de los nuevos fármacos en desarrollo. También hubo especial interés en nuevos anticuerpos monoclonales, proteínas recombinantes o vacunas.

ORGANIZMOS TRANSGENICO

Organismos transgénicos

Un organismo transgénicos es aquél que ha sufrido la alteración de su material hereditario (genoma) por la introducción artificial (manipulación genética) de un gene exógeno, esto es, proveniente de otro organismo completamente diferente. Los organismos transgénicos muestran que aparentemente no existen barreras para mezclar los genes (DNA) de dos especies diferentes. A mediados de los años sesenta se comenzaron a inventar bio-herramientas moleculares con las cuales se podía componer y descomponer al DNA, lo que permitió intercambiar fragmentos específicos de la materia hereditaria de distintas especies e incluso transferirlos a microorganismos como las bacterias. Después se descubrió que esta práctica la venía haciendo la naturaleza desde hace millones de años con los vegetales a través de la bacteria llamada Agrobacterium tumefaciens. En la mitad de los años setenta, los bioingenieros ya tenían la posibilidad de construir microorganismos con características predefinidas, hoy en día, las bacterias producen numerosas proteínas humanas que éstas nunca hubieran generado de manera natural, como ejemplo de proteínas producidas por ingeniería genética podríamos citar el interferón, la insulina y la hormona del crecimiento, de gran importancia en la medicina. En el futuro distintos microorganismos, manipulados genéticamente, pueden resultar de gran utilidad en la producción de alimentos, en la eliminación de basuras, en la obtención de materias primas para la industria, y también para descontaminar lo que las industrias han contaminado. La técnica para producir organismos superiores, transgénicos,

...