B) Obtención de Organismos Transgénicos u Organismos Modificados Genéticamente (OMG)

Los Organismos Modificados Genéticamente (OMG) son aquellos cuyo material genético ha sido alterado utilizando técnicas de ingeniería genética. A continuación, se detallan algunas de sus aplicaciones:

Aplicaciones

• En la agricultura: Se utilizan para desarrollar plantas resistentes a condiciones ambientales adversas (sequía, suelos salinos, suelos pobres), enfermedades y herbicidas. También se busca mejorar la calidad nutritiva, prolongar el proceso de maduración y aumentar la productividad.
• En la ganadería: Se emplean para obtener animales más productivos y resistentes a enfermedades.
• En Medicina y Farmacología:
  • Cultivos farmacéuticos (Biofarmacia): Se busca conseguir plantas que sinteticen fármacos en grandes cantidades e incluso que se puedan administrar mediante el consumo de la propia planta (por ejemplo, vacunas).
  • Animales de laboratorio transgénicos: Sirven como modelo experimental para el estudio de enfermedades y fármacos.
  • Obtener órganos de animales para trasplantes.
  • Granjas farmacéuticas: Animales que producen fármacos y los excretan por la leche.
• En la industria: Se utilizan para obtener plásticos biodegradables y microorganismos para la industria alimentaria.
• Contaminación ambiental: Se aplican en la biorremediación mediante el uso de microorganismos y plantas transgénicas.
• Obtención de biocombustibles a partir de plantas transgénicas.

B) Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) es una técnica que permite obtener grandes cantidades de ADN a partir de una muestra muy pequeña.

Aplicaciones de la PCR

• Obtención de cantidad suficiente de ADN para su secuenciación (leer el orden de las bases nitrogenadas) y poder determinar si existe alguna mutación o simplemente conocer la disposición normal de las bases (se utiliza en el estudio de los genomas).
• Análisis de ADN fósil.
• Estudios de parentesco evolutivo: El grado de similitud en el ADN permite establecer relaciones de parentesco entre especies.
• Identificación de especies.
• Determinación de huellas genéticas: Permite obtener suficiente cantidad de ADN a partir de muestras pequeñas (gotas de sangre, semen, bulbo de cabello, restos de piel) para poder realizar estudios comparativos.

C) Secuenciación del ADN

La secuenciación del ADN consiste en determinar la secuencia de nucleótidos (bases nitrogenadas) de un fragmento de ADN.

Datos de Secuencia de ADN

Es el último paso a nivel de detección de variación genética. Hasta hace poco, era un proceso costoso en términos de tiempo y dinero.

El diagnóstico molecular permite diagnosticar la enfermedad antes de que se manifieste clínicamente, lo cual puede permitir un mejor control de la misma. Se utiliza en el diagnóstico prenatal, en el consejo genético y en la selección de embriones para evitar enfermedades hereditarias.

Terapia Génica

Estas tres técnicas han permitido el desarrollo de la terapia génica, que consiste en introducir genes sanos en células que presentan estos genes defectuosos. Para la introducción de los genes, se requiere un vector o vehículo, que puede ser un virus o, más recientemente, preparados moleculares. La terapia génica puede ser la solución para corregir las enfermedades hereditarias y algunos tipos de cánceres.

Existen dos métodos:

• Terapia génica in vivo: Se inocula al paciente directamente con el vector y los genes que deben alcanzar las células diana o blanco.

Problemas de la Terapia Génica

Los genes sanos son introducidos en las células diana mediante un vehículo que suele ser un virus. El gen debe ser colocado correctamente, solo se puede trabajar con un gen y, a veces, se generan reacciones de rechazo. Actualmente, se ha mejorado mucho la técnica, pero sigue habiendo problemas.

Ejemplo: Adrenoleucodistrofia

El ‘milagro’ de Andy y Ángel

Un ensayo confirma la eficacia de la terapia genética en una enfermedad rara. Los pacientes, tres menores españoles, están haciendo su vida normal. La investigación supone un nuevo impulso para este tipo de tratamientos (Jueves 5/11/2009).

El procedimiento

El tratamiento al que hace referencia ‘Science’ consiste en la extracción de células madre sanguíneas obtenidas en sangre periférica, gracias a su movilización desde la médula ósea con la ayuda de tratamiento farmacológico. Una vez en el laboratorio, estas son infectadas y tratadas con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que ha sido previamente modificado para evitar su efecto patógeno. De esta forma, actúa como un ‘taxi’ biológico para transportar la versión correcta del gen que está defectuoso [localizado en una región del cromosoma llamada Xq28] que causa la enfermedad.

El Genoma Humano

El genoma humano es el conjunto de todos los genes que posee nuestra especie, distribuidos entre los 23 pares de cromosomas que tenemos en nuestras células. Desde que en 1953 Watson y Crick propusieron su teoría de la doble hélice de ADN, muchos científicos soñaban con conocer la secuencia completa de nuestro genoma. En 1990, se inició el Proyecto Genoma Humano (PGH), ideado para localizar, secuenciar y estudiar la función de todos los genes humanos, con un plazo de realización de 15 años.

La finalización del PGH marca el comienzo de una nueva era, la era del genoma en la medicina y la salud. La comprensión de nuestro genoma puede ayudar a identificar los genes que causan las enfermedades hereditarias y a desarrollar nuevos planteamientos para su prevención y tratamiento.