¿Qué es la Biotecnología?

Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos específicos.

Aplicaciones de la Biotecnología

Biotecnología Roja (Médica)

• Diseño de organismos para producir antibióticos.
• Desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos.
• Terapias regenerativas.
• Desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.
• Trasplante de órganos a partir de animales modificados genéticamente.

Biotecnología Blanca (Industrial)

• Lograr plantas resistentes a herbicidas, bacterias, virus e insectos.
• Aumentar el rendimiento fotosintético (más producción).
• Fijación del nitrógeno atmosférico.
• Mayor calidad de los productos.
• Obtener plantas con proteínas de interés comercial (vacunas, interferones, vitaminas, etc.).

Biotecnología Verde (Agrícola)

Consiste en la alteración genética de animales para mejorar el rendimiento que de ellos se obtiene.

Biotecnología Azul (Marina)

• Biorremediación.

Inconvenientes de la Biotecnología

• Falta de control sobre los microorganismos manipulados.
• Producción y almacenamiento de armas biológicas.
• Aparición de especies nuevas con función desconocida en los ecosistemas.
• Tránsito de genes entre especies.
• Agudizar la diferencia entre países ricos y pobres.

El Genoma Humano

Investigación internacional que busca seleccionar un modelo de organismo humano por medio del mapeo de secuencia del ADN, fundada en 1990 en EEUU por la amplia colaboración internacional. Un borrador del genoma fue hecho en el año 2000.

Objetivos del Genoma Humano

• Determinar los 3 mil millones de pares de bases en el genoma humano.
• Identificar todos los genes.
• El desarrollo rápido de métodos eficientes para secuenciar los aproximadamente cien mil genes del ADN.
• Guardar la información en bases de datos de libre acceso.
• Desarrollar herramientas para facilitar el análisis de esta información y trabajar los aspectos éticos, legales y sociales.

Tipos de Mapas Genéticos

• Mapas genéticos: Indican la posición relativa de los diferentes genes. Para esto se están estudiando la transmisión de caracteres hereditarios, capaces de ser objetivados de una generación a otra en grandes familias.
• Mapas físicos: Secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN que forma el cromosoma. Se establece la situación real de los genes en los cromosomas (mapas genéticos era posición relativa).

Resultados del Proyecto Genoma Humano

• Bajo número de genes encontrados y que el genoma humano es repetitivo, similar y duplicado.
• Las células humanas tienen 46 cromosomas (44 autosomas y 2 cromosomas sexuales), en dos series (una de paterna y otra materna).
• Cada serie unos 3200 millones de pb y menos de 25000 genes. El resto es el “ADN basura” (cerca del 95%).

Beneficios del Proyecto Genoma Humano

• Prevenir y curar enfermedades hereditarias.
• Conseguir mayor longevidad a partir del estudio de los genes implicados en el envejecimiento.
• Recaudar información acerca de nuestro origen, el de nuestros antepasados y el de otras civilizaciones a través del análisis del ADN.
• Conocer la huella genética de un delincuente a través del análisis del pelo, uñas o una gota de sangre.

Problemas Éticos

• Atentaría contra la diversidad biológica y reinstalaría la cultura de una raza superior, dejando marginados a los demás (Quienes tengan desventaja genética serían discriminados).

Desventajas del Proyecto Genoma Humano

• La sociedad utilizaría de manera deshonesta este tipo de información.
• Pérdida de la privacidad y confidencialidad de la información.
• Impacto psicológico y estigmatización de la sociedad ante un individuo genéticamente diferente.
• Mejoras genéticas para determinar características específicas de los individuos, pero que no están relacionadas con el tratamiento de enfermedades.
• Comercialización de la información genética.

Reproducción Asistida

Solucionar problemas de esterilidad. Actualmente se trabaja en evitar la aparición de enfermedades genéticas y obtener bebés sanos cuyas células del cordón umbilical sirvan para salvar vidas de familiares enfermos.

Técnicas de Reproducción Asistida

• Estimulación ovárica.
• Inseminación artificial.
• Fecundación in vitro.
• Inyección citoplasmática de espermatozoides.
• Transferencia de embriones clonados.

Inseminación Artificial

• Control y estimulación de la ovulación mediante hormonas.
• Obtención y preparación del semen.
• Selección de espermatozoides.
• Inseminación en el momento adecuado del ciclo.
• Tratamiento hormonal para favorecer el desarrollo del embrión. (Se usa en: infertilidad masculina, enfermedades venéreas y hereditarias, obtener hijos sin relación sexual, riesgo de embarazo múltiple).

Fecundación In Vitro

Técnica por la cual la fecundación de los óvulos por los espermatozoides se realiza fuera del cuerpo de la madre. Es el principal tratamiento para la infertilidad cuando otros no han tenido éxito. El óvulo fecundado (preembrión) se implanta en la madre.

Pasos a seguir

• Estimulación ovárica por medio de hormonas.
• Extracción de óvulos y espermatozoides.
• Fecundación extrauterina.
• Divisiones de los preembriones.
• Implantación de los preembriones seleccionados.

Inconvenientes

• Embarazos múltiples, ectópicos y problemas hormonales.

Inyección Intracitoplasmática

Es la inyección de un espermatozoide en el interior del óvulo. De esta forma cualquier varón del que se pueda obtener un espermatozoide del semen, epidídimo o testículo puede convertirse en padre.

Transferencia de Embriones

Cuando los dos miembros de la pareja son estériles. Los preembriones llevan una información genética diferente a la de los padres (preembriones sin utilizar de otras parejas, congelados o no).

Células Madre

Son las que tienen capacidad de multiplicarse y la posibilidad de desarrollarse y diferenciarse dando lugar a células especializadas. La clonación humana con fines reproductivos está prohibida, pero la clonación terapéutica sí es legal en muchos países.

Consiste en implantar, en un óvulo, material genético de un individuo, y del embrión obtenido sacar células madre embrionarias, que podrían dar lugar a los diferentes tejidos, y por lo tanto evitar los problemas de rechazo en los trasplantes. Además, se podrían ensayar tratamientos médicos sobre estas células antes de dar los medicamentos al paciente, para conocer la respuesta.

Tipos de Células Madre

Embrionarias o troncales

Se obtienen de embriones de menos de 14 días.

• Totipotentes: Pueden generar un organismo completo.
• Pluripotentes: No generan un individuo entero pero sí cada uno de los tipos celulares que lo forman.

Adultas o somáticas

Están en los adultos. Pueden generar células especializadas de diferentes tejidos.

• Oligopotentes: Originan uno o unos pocos tipos de células (piel).
• Multipotentes: Conservan la capacidad de generar algunos tipos de células (médula ósea).

Células Pluripotentes Inducidas

Son células adultas y especializadas que tras una serie de tratamientos se desdiferencian y se transforman de nuevo en células madre embrionarias pluripotentes.

Bioética

La ciencia no es neutral desde un punto de vista ético o económico y se puede utilizar con buenos fines u otros no tan buenos. Lo que esto nos indica es que hay cosas que la ciencia puede lograr, pero “no todo lo que puede hacerse, debe ser hecho”. El criterio ético fundamental que regula esta disciplina es el respeto al ser humano, a sus derechos inalienables, a su bien verdadero e integral: la dignidad de la persona.

Principios de la Bioética

En 1979, se definieron como cuatro los principios de la Bioética: autonomía, no maleficencia, beneficencia y justicia. En 2003, se considera que los principios deben ser especificados para aplicarlos a los análisis de los casos concretos.