4.4. BIOETICA Y REVOLUCION BIOTECNOLOGICA

4.4. BIOETICA Y REVOLUCION BIOTECNOLOGICA

BIOETICA:

En un contexto bioético quizá podría ser conveniente hacer una valoración general sobre lo que significa la introducción de genes humanos en organismos no humanos. Habría que distinguir dos situaciones diferentes: la primera, cuando la transferencia del gen humano al organismo no humano se hace en beneficio del propio hombre, y la segunda cuando la transferencia del gen humano al organismo no humano se hace exclusivamente en beneficio (o perjuicio) de este último. Desde el punto de vista bioético, la situación creada por la obtención de mamíferos transgénicos portadores de genes humanos para la obtención de proteínas terapéuticas humanas no es esencialmente nueva ya que, desde los primeros tiempos de la ingeniería genética molecular, se han introducido genes humanos en células bacterianas para obtener proteínas humanas (insulina, hormona de crecimiento, interferón, etc.). Tanto en el caso de las bacterias como de los animales transgénicos que se convierten en factorías naturales (biorreactores) de proteínas humanas, la valoración ética es positiva. En este último caso es importante señalar además que, al quedar restringida la expresión del gen humano a las células de la glándula mamaria, la fisiología y desarrollo del animal no se ven alterados y por tanto se evita cualquier daño a éste, quedando protegidos así los derechos de los animales.

En el segundo caso planteado, cuando la transferencia del transgén humano se realiza con el único propósito de influir en el desarrollo del animal, la valoración ética puede ser negativa si se producen anomalías importantes en su fisiología, como ocurrió en los cerdos que habían incorporado el gen humano de la hormona del crecimiento. Finalmente, en este contexto ¿podría decirse que algún gen humano concreto - en definitiva, un trozo de ADN - merecería un tratamiento o valoración ética diferente al resto? La respuesta lógica sería negativa, so pena de caer en una sacralización del ADN humano.

¿Cuál es la valoración ética de los xenotrasplantes? En primer lugar, habría que tener la garantía suficiente de que no hay problemas de transmisión viral. Aún sentada esta premisa, hay que reconocer que a muchas personas les repugna, en principio, la idea de que alguien pueda llevar un órgano animal. Sin embargo habría que recordar que desde hace mucho tiempo se realiza la implantación de válvulas de cerdo a personas con ciertas insuficiencias cardiacas y todo el mundo ha aceptado esta práctica médica. Por otro lado, la existencia de prótesis de material inerte (plástico, metales, etc.) podría ser igualmente rechazado y no lo es. Ciertamente, desde el punto de vista ético parece que no habría razón para rechazar los xenotrasplantes en la medicina del futuro, siempre que se solucionen todos los aspectos técnicos - que son muchos - que aún quedan por resolver

4.3. LEGISLACIÓN

4.3. LEGISLACIÓN

Herramientas Legales

• n  Agenda 21
• n  Constitución,
• n  Convenio de la Diversidad Biológica,
• n  Protocolo de Cartagena,
• n  Ley General de Salud,
• n  Ley Federal de Sanidad Vegetal,
• n  Ley sobre Producción, Certificación y Comercio de Semillas,
• n  Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente,
• n  Ley de Desarrollo Rural Sustentable,
• n  [ Ley de Bioseguridad]
• n  Reglamentos
• n  Normas: FITO 056, [FITO-ECOL 200?]

Acuerdos internacionales y regulación en México sobre el uso de los OGMs

La utilización y liberación al ambiente de los OGMs, ha despertado cuestionamientos y el establecimiento de acuerdos internacionales y de legislaciones a nivel nacional, como:

•        i.          Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB), en vigor a partir de  1993,  entre otros se establece el compromiso del establecer un acuerdo sobre la seguridad de la biotecnología
•       ii.          Protocolo de Cartagena sobre la Seguridad de la Biotecnología del CDB, ratificado por México, entrando en vigor el 11 de septiembre de 2003. Establece el compromiso de definir regulaciones y medidas necesarias para evaluar los movimientos transfronterizos de los OGM’s.

Mediante el Protocolo de Cartagena, los países firmantes se comprometieron a establecer las regulaciones y medidas necesarias para evaluar los movimientos transfronterizos de los transgénicos que pudieran tener efectos adversos sobre la conservación y utilización sostenible de la diversidad biológica o sobre la salud humana.

4.2.5. TECNOLOGÍA DE ADN RECOMBINANTE EN LA AGRICULTURA

4.2.5. TECNOLOGÍA DE ADN RECOMBINANTE EN LA AGRICULTURA

COMPARACIÓN ENTRE SELECCIÓN TRADICIONAL Y MODIFICACIÓN GENÉTICA

TRADICIONAL:

• n  Se basa en cruzas controladas y selección de características de interés
• n  Limitada por relaciones de parentesco y compatibilidad
• n  Interacción de genes en un mismo linaje o contexto evolutivo
• n  Produce nuevas combinaciones de genes posibles
• n  Mantiene las tasas de evolución
• n  Se tarda entre 12 a 15 años
• n  Se “mueven” muchos genes a la vez

CON BIOTECNOLOGÍA MODERNA

• n  Se basa en selección de genes de interés e inserción de éstos en el genoma receptor
• n  No está limitada por barreras reproductivas
• n  Interacción de genes provenientes linajes muy distantes y con contextos evolutivos muy diferentes
• n  Produce nuevas combinaciones de genes posibles e imposibles
• n  Se tarda entre 3 a 5 años
• n  Altera las tasas de evolución
• n  Se insertan sólo algunos genes

4.2.4. VECTORES DE CLONACIÓN

4.2.4. VECTORES DE CLONACIÓN

Los vectores son unidades de ADN que se autoreplican en un microorganismo o células humanas y los cuales pueden portar fragmentos de ADN de origen diverso. El vector debe contar con los elementos que le permitan ser replicados y mantenidos por la maquinaria celular hospedadora. Los vectores son propagados en hospedadores que pueden ser células de E. coli, levadura (S. cerevisiae) o células mamíferas. Los vectores pueden ser estructuras sencillas como plásmidos o muy complejos como los cromosomas artificiales de levadura (YAC) y los cromosomas artificiales mamíferos (MAC). los vectores tienen diferente capacidad de portar longitudes variables de secuencias de ADN. Los cromosomas artificiales mamíferos se vislumbran como vectores de terapia genética de condiciones causada por genes mayores como el de la distrofina, cuya disfunción causa la distrofia muscular de Duchenne-Becker, gen que tiene una longitud de secuencia de 2.4 Mb.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE UN VECTOR DE CLONACION PLASMIDICO:

• n  Necesita un origen de replicación àpropagar el plasmido y mantener a nivel de 10 a 20 copias por célula.
• n  Genes que confiere resistencia a antibióticos à permite la selección.
• n  Varias secuencias únicas de reconocimiento para diferentes endonucleasas de restricción à generar sitios por donde se puede insertar las secuencias foráneas de DNA.
• n  Tamaño global pequeño àfacilita la entrada del plasmido en la célula.

4.2.3. CLONACION DE GENES

4.2.3. CLONACION DE GENES

• Clonación celular: Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo y solo requiere la inoculación de los productos. Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy especificas. Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros de clonación (cilindros). De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agente mutagenico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada. En una primera etapa de crecimiento cuando las colonias tienen solo unas pocas células; se sumergen aros estériles de colonia individual junto con una pequeña cantidad de tripsina. Las células que se clonan se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe su crecimiento.

• Clonación Molecular: La clonación molecular se refiere al proceso de aislar una secuencia de ADN de interés, insertarlo en un plásmido y obtener múltiples copias de ella en un organismo (generalmente procariota) por acción de la DNA polimerasa. La clonación se emplea frecuentemente para amplificar fragmentos de ADN que continenen genes, un paso esencial en el análisis subsecuentes. Frecuentemente, el termino clonación es erróneamente utilizado para referirse a la identificación de una localización cromosómica de un gen asociado con un fenotipo particular de interés, como la clonación posicional en la practica, la localización de un gen en un cromosoma o región genómica no necesariamente habilita para aislar o amplificar la secuencia genómica de interés.

4.2.2. ENZIMAS DE UNIÓN

4.2.2. ENZIMAS DE UNIÓN

Los extremos cohesivos dejan porciones lineales a ambos lados del fragmento, es decir, quedan pequeñas secuencias de bases sin aparear a cada lado, siendo éstas complementarias entre sí, mientras que los extremos romos son aquellos en los que no queda una porción lineal a ninguno de los lados. Los extremos cohesivos son los más empleados en la construcción de DNA recombinante, puesto que al tener una porción lineal "pegajosa" es más sencillo que se produzca la unión con el DNA del hospedero, por complementación de bases, dicha unión se produce por la intervención de enzimas denominadas ligasas. Adicionalmente, la enzima transferasa terminal puede ser usada para generar extremos cohesivos en un fragmento de DNA. A pesar de ser más difícil, también es posible realizar uniones de extremos romos, mediante la adición de conectores sintéticos de DNA que actúan a manera de extremos cohesivos (como el caso de la transferasa terminal), sin embargo este procedimiento no es de mucha utilidad para realizar una clonación directa de DNA.

4.2.1. ENZIMAS DE CORTE

4.2.1. ENZIMAS DE CORTE

Enzimas de restricción: producción de fragmentos de DNA para recombinación

Las enzimas de restricción o endonucleasas de restricción fueron descubiertas por Werner Aber, Hamilton Smith y Daniel Nathans. Estas son enzimas sumamente específicas que catalizan la hidrólisis de los enlaces fosfodiéster de los ácidos nucleicos y son capaces de cortar ambas hebras del DNA en lugares específicos, creando de esta manera una serie de fragmentos. Se ha visto que ciertas cepas de E. coli degradan (cortan) el DNA de ciertos virus fagos infectivos, a menos que los ácidos nucleicos presenten metilación (adición de grupos metilo) en algunos residuos de adenina o citosina del sitio de corte. La función de las enzimas de restricción es la proteger al organismo de DNA extraño. Cuando una porción de DNA foráneo ingresa a la célula, las enzimas de restricción se encargan de degradarlo cortándolo en pequeños fragmentos, siempre y cuando éste no esté modificado. Actualmente se conocen unas 200 enzimas de restricción (las más conocidas se muestran en la tabla 1), las cuales se nombran de acuerdo al organismo del cual se extraen, como por ejemplo EcoRI y EcoRII, que se extraen de E. coli o HaeIII que se extrae de Haemophilusaegyptius. Una característica de las enzimas de restricción es el reconocimiento de secuencias palindromicas. Algunas de las principales enzimas de restricción conocidas y su origen (en base a Griffiths et al. 1998).

Enzima de restricción	Organismo de donde se extrae
EcoRI	Escherichiacoli
EcoRII	Escherichiacoli
HindII	Haemophilusinfluenzae
HindII	Haemophilusinfluenzae
HaeIII	Haemophilusaegyptius
HpaII	Haemophilusparainfluenzae
PstI	Providencia stuartii
Mayi	Serratiamarcesens
BamI	Bacillus amyloliquefaciens
BglII	Bacillusglobiggi