Avances en Biotecnología: Ingeniería Genética, Clonación Molecular y Proyecto Genoma Humano

Biotecnología: Definición y Aplicaciones

La biotecnología se define como el conjunto de procesos que permiten la obtención de bienes y servicios a partir de organismos vivos. Entre los procesos biotecnológicos más antiguos se encuentran las fermentaciones, como la alcohólica (vino), la láctica (yogur) y la acética (vinagre).

Ingeniería Genética

La ingeniería genética es una tecnología que surgió a partir del descubrimiento del ADN. Permite obtener bienes y servicios mediante la manipulación de genes. Sus aplicaciones más importantes incluyen:

• Síntesis de fármacos
• Terapias génicas
• Modificaciones genéticas

Tecnología del ADN Recombinante y Clonación Molecular

La tecnología del ADN recombinante permite cortar un fragmento de ADN de interés de un individuo e insertarlo en el ADN de otro. Esta técnica es la base de los organismos transgénicos y de la clonación molecular. La clonación molecular, por su parte, permite la síntesis continua de un producto biológico al introducir el gen correspondiente en un organismo vivo. Un ejemplo clásico es la obtención de insulina. Este sistema también se utiliza para producir:

• Aminoácidos para aditivos alimentarios
• Antibióticos

Además, la clonación molecular ha permitido sustituir la síntesis de vacunas tradicionales, como la de la gripe o la rabia, por vacunas recombinantes más seguras y eficaces.

Organismos Genéticamente Modificados (OGM)

Los OGM (Organismos Genéticamente Modificados) expresan en su fenotipo características que no poseían originalmente. Sus principales aplicaciones se encuentran en:

• Agricultura: para aumentar el contenido proteico (maíz) o mejorar la resistencia al frío (fresas).
• Fabricación de materiales biodegradables.
• Biorremediación ambiental: técnica que utiliza masas de bacterias para la reparación de suelos y/o aguas contaminadas, permitiendo su descontaminación de forma natural.
• Medicina y farmacia: producción de hormonas como la del crecimiento, el factor VIII de coagulación y la vacuna de la hepatitis B.

El Proyecto Genoma Humano y sus Implicaciones

El Proyecto Genoma Humano, iniciado en los años 90 y completado en 2003, consistió en la secuenciación completa del genoma humano. Este proyecto ha aportado información esencial sobre nuestras características genéticas, permitiendo conocer:

• El número de genes que poseemos.
• Cómo han evolucionado los seres vivos.
• Los mecanismos moleculares que subyacen a las enfermedades.

Dado que el genoma de todos los humanos es muy similar (99,9%), es posible identificar los genes responsables de enfermedades y, potencialmente, modificarlos.

Bioética

La bioética, o ética de la vida, establece que el criterio ético fundamental que debe regular cualquier decisión en este campo es el respeto al ser humano, sus derechos y su dignidad.

Secuenciación, Diagnóstico Molecular y Consejo Genético

La secuenciación del ADN permite identificar posibles mutaciones y enfermedades asociadas a estas alteraciones. Esto ha llevado al desarrollo del diagnóstico molecular, que consiste en detectar las posibles mutaciones que cada individuo puede tener en su genoma. El diagnóstico molecular permite realizar diagnósticos cada vez más precisos, incluso antes de que la enfermedad se manifieste clínicamente, facilitando su detección temprana y tratamiento. El consejo genético se basa en el estudio genético de familias a partir del análisis de enfermedades de generación en generación.

Terapia Génica

La terapia génica consiste en la introducción de material genético sano en células enfermas para corregir enfermedades genéticas, principalmente cánceres y enfermedades hereditarias. Puede ser:

• In vivo: dentro del individuo.
• Ex vivo: fuera del individuo.

En la terapia génica in vivo, el nuevo gen puede provocar una reacción inmune, y existe la dificultad de introducir el gen en el punto exacto del gen anómalo.

Insulina Humana Recombinante

Anteriormente, la insulina humana para los diabéticos se obtenía de vacas o cerdos. Sin embargo, esta insulina no es idéntica a la humana, lo que podía provocar reacciones inmunes adversas. Actualmente, la insulina humana se obtiene mediante clonación molecular, introduciendo el gen de la insulina humana en bacterias, que luego la producen de forma eficiente y segura.