Aplicaciones de la Ingeniería Genética
En Salud
En la actualidad se puede insertar en un microorganismo el gen que codifica para una proteína humana de interés farmacológico (insulina), formándose colonias que, a la vez que expresan su genoma, expresarían también el gen introducido. Las ventajas de las hormonas obtenidas por ingeniería genética son múltiples: menos posibilidad de contaminación del producto, un control completo y continuo de la hormona sintetizada y su fabricación es ilimitada. Diversas vacunas se obtienen por ingeniería genética. Se sabe que las proteínas de la cápside de muchos virus tienen actividad antigénica. Por la misma técnica anterior pueden fabricarse estas proteínas, que se inoculan en el paciente y desencadenan la respuesta inmunológica adecuada, eliminando el riesgo que supone la vacunación con el virus, aunque sea atenuado (vacunas hepatitis B, rabia). Se están ensayando vacunas en las que el gen que codifica para la proteína con capacidad antigénica se introduce en semillas comestibles, consumiendo estos alimentos, estaríamos protegidos frente al patógeno.
Diagnóstico y tratamiento de enfermedades de origen genético
Si se conoce la secuencia de nucleótidos del gen responsable de una enfermedad puede conocerse también la presencia de ese gen en un individuo por las técnicas de hibridación. Para ello se separan las hebras del ADN que se desea estudiar y se ponen en contacto con la cadena con marcaje fluorescente del gen anómalo. Si el ADN en estudio presenta la irregularidad, una de las hebras hibridará con la secuencia radiactiva que puede ser detectada. De esta forma se pueden diagnosticar enfermedades genéticas.
Terapia génica
Consiste en modificar los genes anómalos para impedir que se manifieste una enfermedad o para curarla una vez manifestada. La terapia más adecuada, se eliminaría la base de la enfermedad. En las células afectadas se inserta una copia correcta del gen defectuoso a través de una infección vírica (vector); de este modo, el ADN se corrige dando lugar a células sanas. La terapia génica no es del todo segura, presenta graves problemas con los vectores (infección, desarrollo de tumores y muerte del paciente) y con la expresión de los genes transferidos (suele ser escasa, nula o de corta duración)
En Agricultura
Biotecnología agrícola
Las plantas de cultivo pueden modificarse por ingeniería genética, insertándoles los genes que codifiquen para las proteínas de interés.
Se consiguen así plantas transgénicas que, complementadas con proteínas y vitaminas, podrían paliar la hambruna de gran parte de la población mundial. Objetivos:
- Lograr plantas resistentes a herbicidas, insectos, bacterias y virus.
- Aumentar en rendimiento fotosintético (mayor producción).
- Disminuir las necesidades nutricionales de las plantas.
- Mejorar la calidad de los productos.
En Ganadería
Biotecnología ganadera
Mediante la alteración genética de los animales podemos mejorar su eficacia, aumentar su peso, incrementar su producción y darles resistencia a determinadas infecciones. Los animales transgénicos más interesantes en la actualidad son los que producen proteínas y otros compuestos de interés farmacológico. Se están utilizando mamíferos transgénicos que, a través de la leche, liberan proteínas humanas. Hay técnicas, aún en experimentación y con graves problemas, dirigidas a la obtención de órganos animales para trasplantes humanos. La escasez de órganos humanos hizo que se emplearan muchos medios en estas investigaciones. El animal elegido fue el cerdo, por su tamaño parecido al humano y no tiene demasiados requerimientos. Estas técnicas consisten en las introducción en el animal de los genes responsables de determinantes antigénicos humanos, con el fin de engañar al sistema inmune del receptor.
Reproducción asistida
Sirvieron para solucionar el problema de esterilidad en parejas. Ahora, se utiliza también para el diagnóstico genético preimplantacional (estudio genético realizado a un preembrión antes de ser transferido al útero). Este proceso puede evitar la aparición de enfermedades genéticas y propiciar la gestación de bebés sanos cuyas células de cordón umbilical sirvan para salvar la vida de un familiar enfermo. Las técnicas utilizadas para humanos son diferentes según el problema.
Inseminación artificial
Introducción médica del semen, previamente tratado, en el útero de la mujer. Se utiliza el semen del cónyuge y otras veces es de un donante. Protocolo de inseminación: control y estimulación de la ovulación con tratamiento hormonal, obtención y reparación del semen el día señalado para la inseminación seleccionando y concentrando los espermatozoides de mayor movilidad, inseminación en el momento adecuado del ciclo, tratamiento hormonal que favorezca el desarrollo del posible embrión. El mayor peligro es el embarazo múltiple.