Aplicaciones de la Biotecnología

Una planta transgénica es aquella en que el genoma ha sido modificado mediante tecnología de ADN, para introducir uno o más genes nuevos o para modificar la función de algún gen propio. Hay métodos moleculares para determinar si una planta es transgénica o no.

16. Aplicaciones de la Biotecnología a la Agricultura

La tecnología del ADN se ha aplicado ya a un gran número de plantas, y se han obtenido variedades con características nuevas:

• Protección contra unas plagas determinadas: Fabrican proteínas o sustancias que las protegen del ataque de las plagas.
• Resistencia a herbicidas: el cultivo no resulta afectado por la presencia del herbicida.
• Producción de alimentos con características mejores o más saludables: Ejemplo, el arroz dorado, posee vitaminas A. Podría ayudar a prevenir la deficiencia de vitaminas A.
• Una mayor tolerancia de los cultivos a condiciones adversas: La obtención de plantas que puedan cultivarse en condiciones severas.
• Nuevas aplicaciones: se están desarrollando plásticos biodegradables (bioplásticos), vacunas comestibles (en patatas, espinacas, ..) cultivos ornamentales (flores de colores …) Se han desarrollado técnicas de micropropagación, que permiten obtener plantas por división de una o más células.

17. ¿Qué es la Biotecnología de Alimentos?

La biotecnología interviene en muchos de los procesos de producción de alimentos. Los alimentos que consumimos son sometidos a transformaciones biotecnológicas para obtener el producto que llegará finalmente al mercado. En la industria hay muchas materias primas que son sometidas a transformaciones en las que intervienen microorganismos como bacterias …, que han sido previamente mejorados para que tengan las características adecuadas. Los alimentos transgénicos son los que han sido elaborados a partir de materias primas que contienen organismos genéticamente modificados (OGM), o que contienen algún ingrediente o aditivo que proviene de algún OGM.

18. ¿Puede contribuir la biotecnología en la preservación del medio ambiente?

18.1. Tratamiento de residuos y contaminantes

La utilización de desechos para hacer compost o la transformación de los restos vegetales en humus son algunos de los ejemplos de las aplicaciones clásicas de la biotecnología. La biotecnología puede contribuir a preservar mejor el medio ambiente por medio de las aplicaciones siguientes:

• El tratamiento de aguas residuales: las bacterias, pueden degradar la materia orgánica.
• La eliminación de petróleo para el control de las mareas negras. Se ha podido conseguir bacterias capaces de eliminar todos los componentes del petróleo o que puedan vivir en las condiciones marinas de alta salinidad y baja temperatura.
• La eliminación de metales pesados como el mercurio o el plomo. Son tóxicos para la mayoría de los individuos pero algunos microorganismos son capaces de acumularlos sin ser perjudicados.

19. ¿Qué proporciona la biotecnología en la industria?

19.1. Los procesos industriales requieren el uso de enzimas.

Las enzimas hacen posibles los procesos de degradación de sustancias o de transformación de una sustancia en otra. Las enzimas que se utilizan actualmente son producidos por bacterias y hongos que se reproducen en unos tanques de grandes dimensiones que denominamos fermentadores.

19.2. Producción de biocombustibles

Llaman biocombustible cualquier combustible de origen biológico obtenido a partir de organismos vivos o de restos orgánicos. Los más desarrollados son:

• El biodiésel: Se obtiene a partir de aceites usados o de semillas de cultivos llamados oleaginosos.
• El bioetanol: Es un alcohol que se obtiene mediante la fermentación de azúcares procedentes de cultivos energéticos.
• El biogás: Es una mezcla de gas metano y dióxido de carbono obtenido por biodegradación de residuos agrícolas o ganaderos.

Los científicos están investigando plantas con alto contenido de aceites o de almidón, de crecimiento rápido, y que no consumen mucha agua, como alternativa a los cultivos alimentarios como es el caso de la planta la Jatropha.

20. Clonación Reproductiva y Terapéutica

20.1. ¿Qué es la clonación?

Clonación es el proceso que permite producir células o individuos genéticamente idénticos, que se llaman clones. El clonación es posible porque muchas de las células adultas diferenciadas retienen la capacidad de originar un nuevo organismo. Esta capacidad es más frecuente en las plantas. En animales, la clonación es un proceso muy complejo y no ocurre de manera natural como en las plantas. Pero hay algunos ejemplos como la regeneración de las colas de las salamandras o lagartos, etc.

20.2. La clonación reproductiva en los animales

Aunque los animales no regeneran de manera natural partes de su cuerpo, sus células sí que tienen todo el potencial genético para hacerlo. En 1997 dieron lugar a la oveja Dolly, en Escocia. El clonación reproductiva es la obtención de embriones de mamíferos por clonación a partir de células adultas. Después de Dolly la clonación reproductiva se ha utilizado para clonar otras especies de animales, como ratones, vacas, etc.

21. Clonación Terapéutica y Células Madre

La clonación terapéutica busca producir un tipo de células llamadas células madre embrionarias que se puedan mantener en cultivo y utilizarlas con fines terapéuticos. Una célula madre o célula troncal es capaz de dividirse indefinidamente por medio de divisiones mitóticas y de dar lugar a uno o más tejidos adultos diferenciados.

21.1. Tipos de células madre

Las células madre se pueden clasificar en dos tipos:

• Células madre embrionarias: Que derivan de la masa celular interna del embrión (entre 7 y 14 días) y se llaman células pluripotenciales ya que pueden generar cualquier tipo de células diferentes del cuerpo.
• Células madre adultas: Son capaces de generar células de su propio desarrollo y se llaman células multipotenciales. En cada individuo hay unos 20 tipos de células madre adultas.

21.2. El debate: ¿células madre embrionarias o adultas?

Diferencia muy importante: es que las células madre embrionarias sólo pueden obtenerse a partir de embriones o por medio de clonación terapéutica y en cambio las células madre adultas no requiere la utilización de embriones y su utilización no plantea problemas éticos de consideración como aquellas embrionarias. Actualmente, los científicos orientan la investigación a localizar células pluripotenciales en tejido adultos con más capacidad para generar otros tejidos.

21.3. Las células madre y medicina regenerativa

El descubrimiento de las células madre y de su capacidad de regenerar tejidos ha abierto nuevas expectativas para el desarrollo de la medicina regenerativa o reparativa. Su utilidad radica en la posibilidad de hacerlas crecer en gran número en el laboratorio, sin que pierdan su plasticidad, y conseguir, en condiciones determinadas, que se deriven hacia cualquier tejido que se quiera regenerar. Actualmente se están investigando la capacidad reparadora y regenerativa de células madre en numerosos tejidos: corazón, hueso, músculo, epilepsia, páncreas y sistema nervioso.

22. Aspectos éticos relacionados con la clonación y las células madre.

El jefe legislativo no permite la clonación humana con una finalidad reproductiva y no se considera éticamente aceptable. En algunos países se permite la clonación con fines terapéuticos y curativos. Estos procedimientos son éticamente inaceptables para muchas personas por razones religiosas lo que ha generado un debate importante para la obtención de este tipo de embriones. En España la legislación no permite la clonación humana en ningún supuesto, ni la constitución de embriones humanos con fines terapéuticos. Actualmente, se producen avances científicos importantes que permiten obtener células troncales a partir de tejidos adultos diferenciados.

24. El uso de la biotecnología, a debate.

Son tecnologías muy jóvenes de las cuales se esperan beneficios importantes para la sociedad, pero que también suscitan incertidumbres sobre los posibles riesgos que pueden conllevar. El más importante es conseguir que los nuevos avances técnicos se utilicen con el menor riesgo posible para la salud, el medio ambiente y el respeto a la dignidad humana.

25. ¿Qué es la bioética?

Es la disciplina que trata de los aspectos éticos relacionados con las aplicaciones de la biomedicina y biotecnología. Proviene del griego bios y ethos “ética de la vida”.

26. Organismos genéticamente modificados.

Aunque hay muchos interrogantes se pueden derivar algunas cosas:

• ¿Cuáles podrían ser las consecuencias de la biotecnología para la salud humana? Algunas personas temen que los alimentos obtenidos de plantas transgénicas puedan contener proteínas tóxicas, o compuestos que originen alergias. O que la modificación genética de una bacteria pueda convertirla en perjudicial para la salud de las personas o los animales.
• ¿Cuál es el riesgo de liberar bacterias o plantas genéticamente modificadas? Todavía no se sabe bien si las sustancias producidas por los genes introducidos en las plantas transgénicas persistirán en los cultivos, ni si estos genes se podrían transferir a otros organismos como insectos. En España, se han aprobado normativas muy estrictas, en las cuales se establecen todos los controles que deben seguir los experimentos al medio ambiente de organismos genéticamente modificados. Se está produciendo un importante debate social y muchas personas reclaman más información sobre las consecuencias de la aplicación de la biotecnología. Se reclama un etiquetado claro y preciso de los productos obtenidos de plantas o animales que hayan sido genéticamente modificados de manera que los consumidores dispongan de información para elegir esos productos.

27. Terapia génica

La terapia génica sólo se utiliza para tratar ciertas enfermedades genéticas que se conocen muy bien y con protocolos estrictos. Está permitida la terapia genética somática, la que se lleva a cabo en las células, tejidos y órganos diferentes de los gametos. La legislación no permite practicar la terapia genética en los gametos ya que ello podría modificar de manera permanente el patrimonio genético de la descendencia.

28. Genoma Humano

Como consecuencia del conocimiento de la secuenciación del genoma humano y de la función de sus genes, los que se relacionan con enfermedades, surgen nuevos aspectos de debate ético:

• ¿Qué uso se puede hacer del perfil genético de una persona, con el cual se sabría la probabilidad de contraer una enfermedad, su esperanza de vida o la necesidad de modificar su estilo de vida? Esta información podría tener consecuencias desde el punto de vista laboral o económico.
• ¿Se pueden patentar los genes? El conocimiento de la función de determinados genes puede ser crucial para la producción de nuevos fármacos, cuyo desarrollo requiere inversiones millonarias. También suscitan el debate ético sobre la legalidad de patentar información biológica o sus consecuencias para los países en desarrollo.