Andi, el primer mono transgénico
La obtención de ANDI, el primer mono transgénico, ha abierto puertas a los ensayos terapéuticos. Puesto que el primate comparte con el ser humano el 98% de sus genes, todos los resultados que se obtengan en ensayos contra enfermedades degenerativas serán a partir de ahora mucho más fiables. Miguel Torres, científico titular del Departamento de Inmunología y Oncología del CSIC, explica en EL CULTURAL la importancia de este hito científico.
Científicos de la Universidad de Ciencias de la Salud de Oregon, USA, anunciaron la semana pasada la obtención del primer primate modificado genéticamente. El método utilizado, conocido como transgénesis, consiste en la transferencia de material genético (ADN) proveniente de otro organismo. El vehículo utilizado en la transferencia es un virus incapaz de realizar ciclos infectivos, pero también capacitado para insertarse al azar en algún lugar de la dotación normal de ADN del animal. El ADN introducido proviene de una medusa y codifica la producción de una proteína fluorescente (GFP) que se considera inocua.
Publicidad
El objetivo del experimento fue el de utilizar la GFP como mero “marcador”, cuya detección indicase el éxito de la transferencia del material genético y la información que codifica. El avance conseguido representa un progreso técnico que se produce dos décadas después de la obtención del primer mamífero transgénico, el ratón, y cuando la transgénesis en otros mamíferos de interés económico o biotecnológico -vaca, cabra, oveja- es ya habitual. A pesar de la facilidad con que se puede modificar la dotación genética del ratón, y de que muchos de los modelos en este animal son ya de gran importancia para el entendimiento de la fisiología normal y patológica del organismo, la distancia evolutiva entre hombre y ratón es excesiva para una aplicación médica directa de los resultados obtenidos. Aspectos como el envejecimiento, enfermedades neurodegenerativas, funcionamiento del sistema inmune o comportamiento, difícilmente pueden ser extrapolados del ratón a seres humanos.
La importancia de la transgénesis en primates reside pues en la proximidad del modelo empleado al ser humano. Con el resto de primates compartimos el 98% de la dotación genética y la mayoría de las enfermedades que sufrimos pueden ser estudiadas de manera extrapolable en nuestros parientes evolutivos más próximos. Mediante la transgénesis se abre la posibilidad de introducir genes responsables de enfermedades y así obtener familias de primates que desarrollen sistemáticamente patologías como el Alzheimer, Parkinson, enfermedades autoinmunes, trastornos de comportamiento, etc. En estos modelos se podría ensayar la eficacia, tanto de medicamentos clásicos como de medicamentos biotecnológicos o protocolos de terapia génica. Si el rango de posibles aplicaciones es amplio, no lo es menos el terreno que queda por recorrer, ni las dificultades por superar, antes de que alguna sea factible.
En primer lugar, el empleo de vectores virales no es adecuado por el peligro de efectos indeseados no predecibles en las células receptoras. Además, el método empleado se revela extremadamente ineficiente -sólo un individuo transgénico viable a partir de 224 oocitos procesados- y el método de incorporación del ADN, por inserción al azar, se sabe deletéreo para la dotación genética endógena desde que se realizaran los primeros experimentos en el ratón. La solución previsible a estos problemas será la aplicación de técnicas de recombinación homóloga mediante las cuales, en vez de simplemente añadir ADN por inserción, se podrá modificar limpiamente y de manera dirigida la dotación genética endógena. Esta forma de modificación imitaría de manera precisa las mutaciones naturales que conducen a situaciones patológicas. En el ratón, modelo de referencia experimental, la recombinación homóloga se consiguió por primera vez hace una década y la repercusión que ha tenido en biología y biomedicina es extraordinariamente superior a la de la transgénesis convencional.
Sin embargo, la posibilidad de realizar modificaciones genéticas por recombinación homóloga en primates, pasaría por el establecimiento previo de la clonación por transferencia nuclear o por la obtención de líneas de células madre embrionarias totipotentes, ambas todavía por conseguir. Un problema no menor que las limitaciones técnicas es la disponibilidad de recursos económicos para utilizar los modelos de primates de manera extensiva. En el presente, la mayor parte de los medicamentos que son ensayados en pruebas clínicas en humanos, debido a limitaciones presupuestarias y a una legislación permisiva en este aspecto, no han sido probados previamente en primates convencionales.
No es previsible, por tanto, que se puedan utilizar de manera masiva los modelos de primates transgénicos, mucho más costosos. Por otro lado, el sufrimiento animal provocado se hace muy evidente en el caso de los primates por su similitud física y fisiológica con el ser humano, haciendo valer de manera especial las objeciones éticas habitualmente esgrimidas en defensa de los derechos animales. Un último aspecto destacable es la posibilidad de utilización terapéutica de la transgénesis o recombinación homóloga en primates. Al igual que estas técnicas se pueden emplear para provocar una enfermedad, se podrían usar también para corregir un defecto genético con finalidades eugenésicas.
Si bien la modificación genética de la línea germinal humana está prohibida por la legislación vigente, y excluida como posibilidad por la comunidad científica, cualquier avance en la erradicación de una enfermedad genética en primates abriría de inmediato el debate de su posible aplicación a pacientes humanos.
En conclusión, la transgénesis en primates representa un avance cualitativo importante en la posibilidad de aplicaciones terapéuticas de la transgénesis animal, pero, por el momento, es más importante por las perspectivas de futuro que promete que por su utilidad inmediata.

  1. Qué son los organismos transgénicos?

Se conoce como organismos transgénicos u organismos modificados genéticamente (OMG) a todos aquellos seres vivientes cuyo material genético ha sido adulterado por intervención humana como fruto de la ingeniería genética. Esto puede implicar la selección artificial (el cruce controlado de especies) o bien técnicas de inserción de genes en el genoma de una especie (conocidos como transgénesis o cisgénesis).
Los organismos modificados genéticamente suelen ser microorganismos como bacterias o levaduras, pero también especies animales y vegetales, que sirven de insumo para estudios científicos experimentales, o como fuente de los llamados alimentos transgénicos, cuyo consumo puede bien ser una solución al tema del hambre en el mundo, o una catástrofe para la biodiversidad del planeta.
La producción de este tipo de seres vivientes y su comercialización o distribución mundial se da bajo control de lo establecido en el Protocolo de Cartagena de Bioseguridad (2000) y, a menudo, constituye casos de reflexión por parte de la comunidad científica y política en lo concerniente a posturas éticas y morales que este tipo de manipulaciones genéticas ponen sobre la mesa.
Ver además: Mutación.

  1. Tipos de organismos transgénicos

Organismos transgénicos - microorganismos
De los microorganismos transgénicos se obtienen sustancias médicas y alimenticias.
En principio, podemos distinguir tres tipos de organismos transgénicos producidos en la actualidad:
  • Microorganismos transgénicos. Se trata de levaduras, hongos y bacterias, generalmente, empleadas en la obtención de sustancias médicas y alimenticias de gran importancia. Antes de que este tipo de técnicas fueran descubiertas, por ejemplo, la producción de insulina para uso humano era muy difícil y costosa; pero gracias a la manipulación genética, se la puede obtener a partir de bacterias cuyo genoma ha sido manipulado para insertar genes de proteínas humanas.
  • Animales transgénicos. Los animales transgénicos suelen estar destinados al uso de laboratorio, ya sea para la comprensión de las dinámicas genéticas de la vida, o para la obtención de proteínas humanas o de alimentos transgénicos. Por ejemplo, tras estudiar la hormona del crecimiento de los ratones y lograr manipularla para obtener ejemplares de mayor tamaño, se pudo generar bovinos de mayor masa y crecimiento más veloz, para alimentar así la industria cárnica de manera más eficiente o generar vacas de mayor capacidad generadora de leche, para la industria láctea.
  • Plantas transgénicas. Las plantas transgénicas suelen ser cultivos alimenticios, y se las ha modificado para maximizar su producción frutal, para resistir a ambientes más extremos o a productos pesticidas que antiguamente las dañaban. Muchas de estas especies transgénicas se cosechan para la industria del biocombustible.

  1. ¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?

Organismos transgénicos - animales transgénicos
Los animales transgénicos son incapaces de engendrar nuevos individuos con su genoma.
Las especies cruzadas o híbridas son comunes desde hace tiempo, sobre todo en algunas especies frutales (limón, manzana, etc.) y en el caso de los mulos (híbridos de burro y caballo). Sin embargo, los híbridos son siempre estériles, incapaces de engendrar nuevos individuos con su genoma.
Hoy en día existen diversas técnicas para insertar o suprimir genes en el genoma de las células de una especie, y lograr que sean heredables. Por un lado, se pueden inyectar los genes deseados mediante aparatos especializados dentro del núcleo celular, o bien se pueden emplear otros seres vivos dotados de capacidad para transferir genes, como ciertos tipos de virus (lentivirus) y bacterias (como la Agrobacterium tumefaciens).
Este tipo de transferencias puede darse entre especies muy distantes entre sí, o con mayor facilidad entre especies cercanas, como dos variedades de papa.

  1. Ventajas de los organismos transgénicos

Los organismos transgénicos nos brindan la enorme ventaja de poder obtener herramientas biológicas o bioquímicas que de otro modo sería difícil conseguir, lo cual es sumamente benéfico para el avance de la medicina moderna, de la industria farmacológica y para la tecnología de alimentos.
Especies animales o vegetales que producen más alimento de manera más rápida pueden ser la solución a problemas de escasez y de hambre en el mundo, y representan además un gran paso en la comprensión de las dinámicas de la genética y la herencia por parte de la biología.

  1. Desventajas de los organismos transgénicos

Organismos transgénicos - semillas
Las semillas transgénicas podrían reemplazar a las naturales o sin modificar.
No todo es perfecto en el mundo de los transgénicos. Por un lado, los efectos de los transgénicos sobre la salud y alimentación humanos son motivo de debate, ya que algunos afirman que podrían estar vinculados directamente con el aumento en el índice de incidencia en diversas dolencias y enfermedades, aunque no existan aún conclusiones definitivas en la materia.
Por otro lado, el riesgo que las especies modificadas representan para las especies naturales podría ser un golpe enorme a la biodiversidad del planeta. Las grandes corporaciones que manejan productos transgénicos como semillas modificadas genéticamente para crecer más y mejor con menos agua, hacen lo que sea por introducir sus productos en el mercado mundial, garantizándo resultados inmediatos y rentables a los productores locales. De ese modo, las semillas modificadas terminan reemplazando a las variantes naturales o sin modificar, lo cual es una competencia injusta que podría conducir a la extinción a variantes del maíz, el trigo o el sorgo que crecen más lento y rinden menos, pero que han existido así desde hace millones de años.

  1. Ejemplos de organismos transgénicos

Algunos ejemplos conocidos de organismos transgénicos son:
  • El primer alimento genéticamente modificado fue en 1994 el tomate Flav Savr, que se descomponía a un ritmo mucho más lento que el ordinario, permitiendo su recolección más próxima a la madurez (y no antes, previendo el tiempo de envío), lo cual les daba mayor sabor y más nutrientes.
  • El arroz dorado, es manipulado para generar precursores de la vitamina A, lo cual hace de este grano un alimento nutricionalmente reforzado mediante intervención genética.
  • El salmón de AquAdvantage es un tipo de pez salmón del Atlántico al que se le han insertado genes del salmón del Pacífico y del abadejo, para obtener una versión de mayor tamaño que crece durante todo el año (y no sólo en verano y primavera).
  • Los mosquitos GM, resistentes a la malaria o al dengue, fueron creados en 2010 como parte de la estrategia de erradicación de esta enfermedad.

Referencias: