BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD

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1 06 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD Los términos ingeniería genética, manipulación genética, organismos modificados genéticamente, alimentos o animales transgénicos y otros parecidos comparten un rasgo o característica: la modificación de la información genética del organismo. Sabemos que el ADN es la molécula portadora de la información genética de los seres vivos, que tiene estructura helicoidal y que está formada por nucleótidos, hemos descifrado la secuencia del genoma humano y tenemos su descripción completa, pero qué podemos hacer con toda esta información? Los alimentos transgénicos son menos agresivos con el medio, más baratos y más ecológicos? Podemos crear un clon de un humano? Qué enfermedades se pueden curar con la terapia génica?

2 114 BLOQUE 2. LA VIDA 06 j 6.1 Biotecnología e ingeniería genética La biotecnología es un conjunto de técnicas que aprovechan las transformaciones bioquímicas producidas por la actividad metabólica de determinados microorganismos en estado natural o modificados mediante la ingeniería genética para mejorar el rendimiento de ciertos procesos alimentarios, crear sustancias con actividad terapéutica o resolver alteraciones del medio ambiente. Estas técnicas se aplican en la agroindustria para obtener productos menos agresivos con el medio ambiente o mejor adaptados a las condiciones climáticas o geoquímicas del entorno; en la industria química; en la producción y el tratamiento de productos orgánicos (derivados lácteos, cerveza, vino ); en la medicina farmacológica; en la eliminación de residuos y la salubridad ambiental; en la industria minera, o en la producción de armamento biológico. La ingeniería genética, a su vez, es la tecnología de la manipulación y transferencia del ADN de unos organismos a otros que hace posible la creación de nuevos linajes de una determinada especie. El ADN transferido de Fig La ingeniería genética manipula los genes de un organismo a otro puede ser de la misma especie o, más comúnmente, un organismo. de especies distintas. Así pues, la manipulación genética implica que los individuos resultantes tendrán un gen que antes no tenían, que se expresará y que, además, heredarán sus descendientes. Parque jurásico Si no existieran las técnicas de ingeniería genética, la reconstrucción del genoma de animales ya extinguidos a partir de restos mínimos de su sangre conservada en ámbar no habría sido creíble en el argumento de la novela Parque Jurásico de Michael Crichton, que Steven Spielberg llevó a la gran pantalla en Gracias a las técnicas de ingeniería genética, los protagonistas recuperaban el ADN y lo amplificaban millones de veces hasta conseguir el genoma entero de estos animales. Las técnicas de ingeniería genética se usan en ámbitos tan variados como el diagnóstico y la prevención de enfermedades o la terapia génica; en medicina molecular; en bioarqueología, para determinar las características antropométricas y las condiciones nutricionales y sanitarias, la esperanza de vida y las relaciones genéticas de las poblaciones antiguas a partir de restos óseos; en antropología para el estudio de la evolución y las migraciones humanas; en medicina forense para la identificación del ADN ADN Célula humana 1 Enzima de restricción 3 4 ADN Plásmido Fig. 6.2 Célula bacteriana 2 Fig Los procedimientos que sigue la ingeniería genética suelen pasar por la clonación o la transferencia genética, y por eso es necesario aislar, manipular y reintroducir fragmentos del ADN de los organismos vivos. Para clonar un fragmento de ADN humano en ADN bacteriano, se introduce el fragmento del ADN humano en el ADN bacteriano con ayuda de varias enzimas; cuando la bacteria se divide, se obtienen copias de su ADN y, por lo tanto, del fragmento de ADN humano introducido en la bacteria.

3 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD ACTIVIDAD 1 Terapia de sustitución enzimática La enfermedad de Gaucher está causada por la deficiencia de la enzima glucocerebrosidasa (GBA). Esta enzima se encarga de degradar la glucosilceramida de las células en ceramida y glucosa. Si esta enzima es defectuosa por alguna mutación en el gen que la codifica, no es capaz de realizar el paso de la degradación, la glucosilceramida se acumula en las células y provoca la enfermedad. Los pacientes que la sufren presentan el hígado y el bazo más gruesos, deformidades esqueléticas y, en los casos graves, retraso mental y muerte prematura. Desde finales de la década de 1990 existe en el mercado un medicamento llamado Cerezyme, obtenido por ingeniería genética. Para conseguirlo, se clonó el gen humano de la glucocerebrosidasa en un vector, se introdujo, en este caso, dentro de células de mamífero (células de ovario de hámster chino) y se hizo que la expresaran para conseguir grandes cantidades de la enzima activa. Una vez obtenida la enzima activa, esta se purifica y luego se prepara para poder inyectarla en pacientes con la enfermedad de Gaucher. Este tipo de tratamiento se conoce como terapia de sustitución enzimática, ya que el objetivo es introducir en el cuerpo del paciente una enzima activa para sustituir la defectuosa. Fig Enfermedad de Gaucher en un hígado humano. Sin embargo, esta terapia no es 100 % efectiva; se han observado mejoras en las afectaciones clínicas de los pacientes, pero no en todas. El retraso mental es uno de los síntomas que no se atenúa. Ello se debe a que, a veces, cuesta dirigir la nueva enzima hacia las células adecuadas para que actúe en ellas. Además, el cerebro es uno de los tejidos más complejos, ya que pocas sustancias de este tipo consiguen atravesar la barrera hematoencefálica. A pesar de todo, es una terapia que actualmente, aunque tiene un coste alto, se está usando sobre todo en pacientes con las formas leves de la enfermedad, en los que mejoran más los síntomas. Algunas enfermedades para las que ya hay medicamentos de terapia de sustitución enzimática son la enfermedad de Pompe, la de Fabry o la mucopolisacaridosis tipo I; todas se denominan «enfermedades raras» porque son poco frecuentes. a) Busca más información sobre este tipo de terapia. b) Este tratamiento es muy caro: puede costar unos 6000 euros por dosis y paciente. Por eso, antes de prescribírselo al enfermo, un comité evalúa el coste y valora los posibles beneficios, y a veces lo deniega. Crees que es justo? Qué piensas al respecto? c) Busca información sobre la enfermedad de Pompe, la de Fabry y la mucopolisacaridosis tipo I. d) Averigua qué se entiende por «enfermedad rara» y añade alguna más a la lista. e) El día 29 de febrero es el día europeo de las enfermedades raras. Por qué crees que se escogió este día?

4 116 BLOQUE 2. LA VIDA 06 j 6.2 Los organismos transgénicos Un organismo transgénico es aquel cuyo material hereditario ha sido modificado genéticamente, introduciendo un gen extraño o suprimiendo uno propio. Para conseguir organismos transgénicos, primero es necesario introducir un gen ajeno en la célula mediante un vector y, una vez dentro de la célula huésped, el ADN se integra en el material hereditario usando metodologías distintas. Si realizamos este proceso en una célula huevo, cuando el organismo se desarrolle, todas sus células llevarán el ADN recombinante en cuestión. Si introducimos un gen nuevo en el organismo, este sintetizará una proteína que antes no tenía. Por el contrario, si eliminamos un gen, el organismo dejará de sintetizar la proteína que codificaba este gen. A. Plantas transgénicas En las plantas transgénicas, el hecho de incorporar un gen extraño o de anular uno propio puede suponerles una cualidad o ventaja selectiva que antes no tenían. Así, se les suelen introducir o anular genes que les confieren alguna ventaja que presente un interés económico; por ejemplo, que les aporte resistencia a los herbicidas, así los agricultores pueden tratar los campos con pesticidas para matar las plantas no deseadas sin dañar las cultivadas; o que les dé resistencia ante determinadas plagas, enfermedades propias de la especie, o les cambie el proceso de maduración para que duren más tiempo en buen estado una vez recolectadas. Fig Cultivos de arroz modificado genéticamente. ACTIVIDAD 2 Plantas resistentes a plagas Los cultivos están expuestos a la aparición de plagas de insectos. Algunas multinacionales biotecnológicas están ultimando cultivos de organismos transgénicos que producen insecticida en sus células. La mayoría de estos cultivos resistentes tiene un gen procedente de una bacteria que se halla en el suelo de forma natural, el Bacillus thuringinensis, que produce una proteína llamada Protoxins Bt. Cuando los insectos consumen este tóxico, sus propios jugos digestivos lo activan y les destruye el tracto intestinal, lo que les provoca la muerte. La toxina transgénica ha sido alterada de modo que se activa inmediatamente cuando la planta la segrega, y así puede atacar a un espectro más amplio de insectos y organismos del suelo. Además, dura activa el triple de tiempo que su análoga natural. a) Qué ventajas ves en este tipo de cultivo transgénico? Qué inconvenientes podría haber? b) El uso de este cultivo puede afectar a la biodiversidad? De qué modo?

5 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD LECTURA 1 Alimentos transgénicos: en contra y a favor Greenpeace: en contra Un transgénico (organismo modificado genéticamente, OMG) es un organismo vivo que ha sido creado artificialmente manipulando sus genes. Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar segmentos del ADN (el material genético) de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlos en el material hereditario de otro. Por ejemplo, el maíz transgénico que se cultiva en España lleva genes de bacteria que le permiten producir una sustancia insecticida. La diferencia fundamental con las técnicas tradicionales de mejora genética es que permiten franquear las barreras entre especies para crear seres vivos que no existían en la naturaleza. Se trata de un experimento a gran escala basado en un modelo científico que está en entredicho. Algunos de los peligros de estos cultivos para el medio ambiente y la agricultura son el incremento del uso de tóxicos en la agricultura, la contaminación genética, la contaminación del suelo, la pérdida de biodiversidad, el desarrollo de resistencias en insectos y malas hierbas o los efectos no deseados en otros organismos. Los efectos sobre los ecosistemas son irreversibles e imprevisibles. Los riesgos sanitarios a largo plazo de los OMG presentes en nuestra alimentación o en la de los animales cuyos productos consumimos no se están evaluando correctamente y su alcance sigue siendo desconocido. Nuevas alergias, aparición de nuevos tóxicos y efectos inesperados son algunos de los riesgos. Los OMG refuerzan el control de la alimentación mundial por parte de unas pocas empresas multinacionales. Son una de las armas predilectas de estos dictadores de la alimentación y, lejos de constituir un medio de lucha contra el hambre, aumentan los problemas alimentarios. Los países que han adoptado masivamente el uso de cultivos transgénicos son claros ejemplos de una agricultura no sostenible. En Argentina, por ejemplo, la entrada masiva de soja transgénica exacerbó la crisis de la agricultura con un alarmante incremento de la destrucción de sus bosques primarios, el desplazamiento de campesinos y trabajadores rurales, un aumento del uso de herbicidas y una grave sustitución de la producción de alimentos para consumo local. La solución al hambre y la desnutrición pasa por el desarrollo de tecnologías sostenibles y justas, el acceso a los alimentos y el empleo de técnicas como la agricultura y la ganadería ecológicas. La industria de los transgénicos utiliza su poder comercial e influencia política para desviar los recursos financieros que requieren las verdaderas soluciones. Defendemos la aplicación del Principio de Precaución y nos oponemos por lo tanto a cualquier liberación de OMG al medio ambiente. Los ensayos en campo, incluso a pequeña escala, presentan igualmente riesgos de contaminación genética, por lo que también deben prohibirse. Greenpeace no se opone a la biotecnología siempre que se haga en ambientes confinados, controlados, sin interacción con el medio. A pesar del gran potencial que tiene la biología molecular para entender la naturaleza y desarrollar la investigación médica, esto no puede ser utilizado como justificación para convertir el medio ambiente en un gigantesco experimento con intereses comerciales. Greenpeace: Transgénicos [en línea]. La FAO Argentina: a favor «El hambre no tiene nada que ver con los alimentos genéticamente modificados, es un problema político.» El secretario de Agricultura, Rafael Delpech, jefe de la delegación argentina en la Cumbre Mundial de la FAO que se lleva a cabo en esta capital, se vio obligado a defender el hecho de que nuestro país haya optado por el camino de la biotecnología, convirtiéndose, junto a Estados Unidos, en uno de los principales productores de alimentos genéticamente modificados (OGM). La defensa de los OGM considerados en Europa algo monstruoso, no por nada llamados «Frankenstein» se debió al escozor que causó el informe presentado por el representante de Greenpeace Argentina, Emiliano Ezcurra. Titulado «Cosecha récord, hambre récord», el documento denuncia que desde la introducción de los transgénicos en Argentina en 1996, si bien el área de soja se ha más que duplicado, la inseguridad alimentaria ha aumentado enormemente, y no se ha solucionado el flagelo del hambre. «Es interesante cómo se establecen relaciones que rayan el sofisma dijo Delpech en alusión al informe de Greenpeace. Hay una mayor producción en Argentina de soja, de cepas aprobadas por la Unión Europea, a la que le vendemos productos y subproductos, y esto se correlaciona con que la gente no come. Si la gente no come en Argentina es por la actual crisis, es decir, por un problema político y económico de tipo organizativo, fácilmente solucionable. El hambre no tiene nada que ver con los OGM. Yo diría, incluso, que los OGM, que son un negocio, una herramienta, permiten producir más barato, es decir, ponen más cerca a los que carecen de alimentación.» Mientras que la Unión Europea mira aún con extrema desconfianza los productos genéticamente modificados tanto es así

6 118 BLOQUE 2. LA VIDA 06 que en julio de 1999 proclamó una moratoria sobre estos alimentos, junto con Estados Unidos, Canadá y Australia, Argentina integra el bloque de países que aspiran a que no haya limitaciones a la libertad de comercio de estos productos. A este respecto, Delpech destacó que «Argentina no exporta ningún producto que no esté aprobado por la Unión Europea» y, por otra parte, que «todas las harinas vegetales que nuestro país vende a la UE han reemplazado a las harinas animales que provocaron la encefalopatía espongiforme bovina (BSE)», es decir, el vulgarmente llamado mal de la vaca loca». [...] Elisabetta Piqué: «La Argentina se pronunció a favor de los alimentos transgénicos» [en línea], Diario La Nación (12 de junio de 2002). a) Haz una lista de los argumentos de unos y otros a favor y en contra de los transgénicos. b) Crees que los alimentos transgénicos pueden ser una vía para erradicar el hambre en el mundo o para aliviarlo? c) Qué quiere decir Greenpeace cuando argumenta que defiende el principio de precaución? d) Crees que los alimentos transgénicos son beneficiosos o perjudiciales? e) Qué papel crees que tienen los intereses económicos de ciertas empresas y países en la producción de transgénicos? B. Animales transgénicos Para conseguir animales transgénicos, la técnica es algo más complicada que la que se aplica a las bacterias o a las plantas. La más usada se denomina microinyección. Consiste en obtener un óvulo fecundado del animal, antes de que se divida, e inyectarle ADN (que contenga el gen) con una inyección minúscula. Si se trabaja con mamíferos, el óvulo se implanta en el útero de la hembra. El ADN inyectado se integra en el genoma del huésped. El óvulo fecundado empieza a dividirse y el embrión se desarrolla de forma habitual, pero todas sus células reciben una copia del «transgén» (es decir, del gen «trasplantado»). Sin embargo, en la práctica el proceso no siempre es fructífero. En los mamíferos solo entre un 1% y un 2% de los óvulos implantados llegan a desarrollarse con éxito, bien sea porque los óvulos no sobreviven a la microinyección, bien sea porque fracasa su implante. Los animales transgénicos se emplean en su mayoría para obtener modelos animales de enfermedades humanas, con el objetivo de analizarlos y dar con tratamientos más efectivos. Uno de los modelos más usados hoy en los laboratorios son los ratones, puesto que es fácil obtenerlos. Algunas de las enfermedades humanas que se están analizando mediante el estudio de dichos animales son la distrofia muscular, el cáncer, la hepatitis neonatal, la hipotensión crónica, la hipertensión, la enfermedad de Alzheimer y un largo etcétera. Fig El gato de la derecha brilla en la oscuridad cuando se expone a la luz ultravioleta porque es portador de la proteína RFP.

7 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD ACTIVIDAD 3 ANDi En enero de 2001 se anunció el nacimiento, ocurrido tres meses antes, del primer primate transgénico, un macaco (Macaca mulatta) llamado ANDi (de «ADN insertado» en inglés). Crear un primate transgénico era un buen modo de aproximarse a la especie humana. ANDi se creó para comprobar la viabilidad y la eficacia de las técnicas de la transgénesis en estos organismos. Se le introdujo un gen de medusa que codifica una proteína que se vuelve verde fluorescente al recibir luz ultravioleta. Los investigadores esperaban que ANDi fuera de color verde al ser iluminado con luz ultravioleta. Si bien es cierto que ANDi es transgénico, su color es de lo más normal, se mire como se mire. Fig ANDi. Probablemente, el gen que codifica la proteína de color verde fluorescente quedó situado en algún lugar del genoma que impide su actividad normal. Este éxito relativo, y el hecho de que fueran necesarios 244 ovocitos para que naciera ANDi, ponen de manifiesto la dificultad que comportan estas técnicas. a) Qué utilidad podrían tener las técnicas de creación de organismos transgénicos aplicadas a los humanos? b) Qué beneficios puede aportar a la sociedad la existencia de animales transgénicos? Pon ejemplos. j 6.3 Células madre Las células madre son unas células embrionarias sorprendentes cuyo destino está aún por «decidir». Por eso, se llaman células totipotentes: pueden convertirse en cualquiera de las células que hay en un organismo mediante un proceso de diferenciación. En las primeras etapas del desarrollo humano, en el embrión, las células madre van diferenciándose en los diferentes tipos de células de los tejidos del cuerpo (cerebro, huesos, corazón, músculos, piel...) hasta formar el organismo humano. Los científicos están fascinados ante la posibilidad de aprovechar la espectacular potencia natural de estas células embrionarias para curar muchas enfermedades. Por ejemplo, las de Parkinson y Alzheimer nacen a raíz del deterioro de ciertos grupos de células del cerebro. Los científicos esperan poder sustituir el tejido del cerebro que se haya perdido, mediante un trasplante de células madre de un embrión a la parte dañada del cerebro. En un futuro no muy lejano, la investigación con células madre podría revolucionar el modo en que los médicos tratan muchas otras «enfermedades mortales» como los derrames cerebrales, la diabetes, las cardiopatías e incluso la parálisis. Sin embargo, muchos países carecen de leyes explícitas que regulen la investigación con células madre humanas. Como usar embriones humanos es un tema que levanta polémica ética, los científicos de todo el mundo están buscando fuentes alternativas de células madre. Una posibilidad es un tipo de célula madre hallada en la médula ósea de los adultos. Estas células tienen la posibilidad de diferenciarse en distintas células sanguíneas a lo largo de la 1. Se obtienen células de la piel 2. Las células se cultivan en el laboratorio 3. Se potencia la acción de cuatro genes con una terapia génica 5. Se obtienen células madre pluripotenciales inducidas 4. Las células se desdiferencian Neuronas Células cardíacas Células pancreáticas Fig Obtención de células madre a partir de células de la piel.

8 120 BLOQUE 2. LA VIDA 06 vida. En el futuro, los científicos esperan manipular estas células madre adultas para que, en vez de producir únicamente células sanguíneas, consigan crear células del cerebro, del hígado, del corazón y del tejido nervioso. LECTURA 2 La sangre del cordón umbilical En la práctica corriente de asistencia a los partos, el cordón umbilical y la sangre que contiene se descartan. Sin embargo, hace unos años se descubrió que la sangre del cordón es muy rica en células madre (denominadas progenitoras de la hematopoyesis PH ) y empezaron a almacenarse al comprobarse que son capaces, al poco de trasplantarlas, de volver a reproducirse en la sangre compatible de un enfermo, como células totalmente sanas (glóbulos rojos, blancos y plaquetas). Recoger la sangre del cordón umbilical tras un parto y la sección del cordón no supone ningún peligro ni para la madre ni para el niño. El trasplante de la sangre del cordón umbilical, como el de la sangre de la médula ósea, puede contribuir a la curación de pacientes con enfermedades graves de la sangre. Normalmente son pacientes pediátricos, aunque en algunos casos también son adultos. Los bancos de sangre de cordón umbilical se encargan de garantizar su adecuada conservación y la tipificación de las células para que puedan usarse en las mejores condiciones. Organización Catalana de Trasplantes (OCATT) y Coordinación Autonómica de Trasplantes de las Islas Baleares (CAT-IB). Esther, madre de una niña enferma de leucemia, ha dado a luz en el Hospital de Sant Joan de Déu de Barcelona a su segunda hija, cuyo cordón umbilical podrá ser utilizado para un trasplante de células a su hermana, con la que es «genéticamente compatible». La madre ha informado de que el cordón umbilical era «bastante grande» y que se ha podido recoger suficiente sangre, «sangre que contiene células madre», ha añadido. «El Banco de Donantes ya la ha recogido, y ahora debe tratarse y analizarse» para iniciar el proceso para el trasplante. El trasplante a la hija enferma se producirá en un plazo de mes y medio o dos meses, en el Hospital de la Vall d Hebron de Barcelona. La primavera pasada la madre se sometió, en una clínica de Bruselas, a un tratamiento de reproducción asistida después que el Ministerio de Sanidad rechazara su caso. El objetivo era implantar en la madre, después de una selección genética, embriones compatibles para que la nueva hija pudiera aportar células madre con las que intentar curar la grave enfermedad que sufre la niña. La pequeña, que padece una leucemia de tipo mielomonocítica crónica juvenil, que solo se da en el 2 % de las leucemias infantiles, necesita un trasplante de células con el 100 % de compatibilidad. Después de la entrada en vigor en España de la ley de reproducción asistida, los padres presentaron la documentación necesaria a través de la delegación en Barcelona del Instituto Valenciano de Infertilidad para poder recibir el tratamiento que les permitiera tener un hijo. Sin embargo, la comisión de reproducción asistida del Ministerio de Sanidad no les incluyó en los ocho primeros casos aceptados. Tras esta negativa, los padres decidieron continuar el tratamiento en el extranjero, concretamente en Bruselas. «Nace la niña que ayudará a curar a su hermana enferma de leucemia» [en línea], Avui, 19 de enero de a) Te parece bien que se creen bancos de sangre de cordón umbilical? Qué ventajas le ves? b) Crees que las muestras deben limitarse a un uso propio o que deben ofrecerse a otras personas compatibles en caso de necesidad? Crees que tienen que ofrecerse obligatoriamente?

9 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD j 6.4 Organismos clónicos Los organismos clónicos son los que tienen un material genético completamente idéntico. ACTIVIDAD 4 La oveja Dolly En 1997 se consiguió el primer mamífero clonado, la famosa oveja Dolly, genéticamente idéntica a otro organismo adulto. En este experimento, los científicos obtuvieron un núcleo de una célula de glándula mamaria de una oveja adulta, lo introdujeron en un óvulo de otra y lo transfirieron al útero de una tercera oveja, que hizo las veces de «madre de alquiler». Organismo por clonar Obtención de una célula del organismo por clonar Célula Núcleo de la célula Obtención del núcleo de la célula Organismo donante del óvulo Obtención de un óvulo Óvulo Núcleo del óvulo Eliminación del núcleo del óvulo Madre sustituta Implantación en el útero de la madre sustituta Introducción del núcleo en el óvulo Organismo clónico Fig Proceso de clonación de la oveja Dolly. Fig La oveja Dolly. Dolly fue la única oveja resultante de 277 fusiones de óvulos sin núcleo con núcleos de células mamarias. En 1999 se le detectaron síntomas de artritis, probablemente a causa de un envejecimiento prematuro, confirmado en Dolly fue el primer mamífero clonado, aunque luego se clonaron otras ovejas, monas y terneras. a) Te gustaría que te clonaran? Por qué? b) Si te clonaran y ahora mismo naciera un bebé con material genético idéntico al tuyo y tu familia se ocupara de él como hace contigo, crees que pese a ser genéticamente iguales, dentro de 15 o 16 años, tu clon pensaría y actuaría como tú ahora? Qué crees que podría influirle? c) Prácticamente todos los países prohíben la clonación reproductiva en humanos. Por qué motivos? d) Qué utilidad puede tener la clonación reproductiva de mamíferos? Se puede clonar la especie humana? De hecho, en la técnica de la clonación hay muchos problemas, es muy poco eficaz. Se ha calculado que, si para que naciera la oveja Dolly se necesitaron 277 óvulos, en el caso del hombre serían necesarios 1200 para conseguir un bebé clon. Esta cantidad es muy superior a los óvulos que produce una mujer durante toda su vida y harían falta entre 100 y 200 mujeres donantes de óvulos para alcanzar tal cifra.

10 122 BLOQUE 2. LA VIDA 06 Además, el número de malformaciones que presentan los individuos clónicos es muy elevado, lo cual causa su muerte antes de nacer o poco después. Por último, los individuos clónicos deben hacer frente al problema del envejecimiento prematuro, ya que el núcleo empleado en la clonación ya ha empezado su proceso de envejecimiento y, por lo tanto, la edad genética del clónico será la del individuo adulto del que se extrajo el núcleo, y este podría sufrir prematuramente enfermedades propias de edades avanzadas. Quién querría ser clonado en semejantes condiciones? Además, quién podría tener interés en clonar a humanos? Fig Agentes construidos a partir de copias de programas de vigilancia, ejércitos de clones con habilidades para la guerra, héroes modificados genéticamente para potenciar un poder especial, sociedades divididas en castas según la configuración del ADN, dictadores clonados para dominar toda la Tierra, clones que permiten llevar una doble vida, soldados que resucitan gracias a la clonación doscientos años después de morir, padres que clonan un hijo que han perdido en un accidente. Son todos argumentos de películas. La realidad es muy distinta. LECTURA 3 La clonación de terneras A dólares la ternera clonada, sus filetes resultan todavía demasiado caros en comparación con los obtenidos a la antigua. Pero su carne y derivados y la de los descendientes de la copia están cada vez más cerca de la mesa del consumidor americano y europeo, a quien no siempre se le preguntará sobre sus apetencias o reparos morales hacia estos productos. Estados Unidos y la Unión Europea preparan el terreno para el desembarco de estos alimentos que, superada la batalla científica y legal, se enfrentan ahora a otra barrera: la desconfianza de la opinión pública. Desde el punto de vista científico, no hay dudas. La carne vacuna, porcina y caprina procedente de animales clonados «es tan segura como la de aquellos criados de forma convencional», según la agencia estadounidense de alimentación FDA, que ha emitido su dictamen definitivo después de seis años de debate en los que ha examinado más de opiniones, en gran parte negativas. Fig Ganado clonado. Va en la línea de la opinión publicada recientemente por la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), que considera «muy improbable» que existan diferencias desde el punto de vista de la seguridad alimentaria entre los animales clonados y su descendencia en comparación con los producidos de forma convencional. El dictamen de la Unión Europea es provisional pero no el estadounidense, que da el pistoletazo de salida a la producción a gran escala de estos alimentos. Debido al alto precio de las copias genéticas, no se espera la llegada de clones al mercado, pero sí de sus crías. La industria americana adoptó una moratoria voluntaria en 2001 para no comercializar carne o leche de animales clonados hasta que la FDA se

11 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD pronunciara sobre su seguridad. Ahora, el Departamento de Agricultura solo les pide que, para «ganar tiempo», y dadas las «implicaciones emocionales» del debate, eviten vender derivados de clones. Los animales clonados se utilizarán más bien para reproducir ejemplares de alta calidad, y después para transmitir por métodos convencionales las ventajas genéticas a su descendencia. [...] El procedimiento de autorización no está tan avanzado en la Unión Europea. Bruselas ha propuesto que las solicitudes para comercializar estos productos sean examinadas por la EFSA. [...]. Los expertos observan problemas importantes para el bienestar animal y no ven ventajas a la aplicación de esta técnica a la cría de animales, con el riesgo añadido de reducir la biodiversidad. «A nadie le entusiasma, pero no hay razones de seguridad alimentaria para prohibir la clonación animal», resumieron. Beatriz Navarro: «Llegan los alimentos clonados», La Vanguardia (17 de enero de 2008). a) Explica las diferencias entre un organismo transgénico y uno clónico. b) Crees que es lícito manipular un animal para mejorar una especie o aumentar la producción de carne? c) Tendrías algún problema en comer carne de un animal clonado? j 6.5 El Proyecto Genoma Humano (PGH) El Proyecto Genoma Humano es un proyecto internacional cuyo objetivo es descifrar la secuencia de todo el genoma humano y obtener su descripción completa. El PGH nació a raíz de una reunión de genetistas celebrada en Santa Fe, Nuevo México, en 1986, en la que se evaluaron las posibilidades y utilidades de secuenciar todo el genoma humano. Los participantes concluyeron que era posible llevar a cabo un proyecto de tal envergadura y que la secuenciación de todo el genoma humano era uno de los objetivos principales de la biología. Inicialmente los objetivos eran tres: j Elaborar mapas detallados de los cromosomas humanos para facilitar el estudio de los genes. j Desarrollar nuevas técnicas para acelerar y abaratar el coste del proyecto. j Desarrollar herramientas informáticas para poder almacenar y analizar todos los datos obtenidos. Son muchos los países colaboradores en el proyecto, y a medida que se avanza se van añadiendo otras metas, como la de discutir los asuntos éticos, sociales y legales que surgen a propósito del proyecto. Muchos investigadores y genetistas se emplearon con dedicación y esfuerzo en el proyecto, y en 2000 ya se tenía un borrador del genoma humano, aunque el proyecto sufrió un cambio radi- Fig Portada de Science. La palabra genoma es un acrónimo de gen y cromosoma, acuñada por Hans Winkler, profesor de botánica de la Universidad de Hamburgo en El genoma en cifras j El genoma humano tiene 6400 millones de parejas de bases (A, C, T, G). j La secuencia del genoma coincide en un 99,7 % en todos los humanos. j Aún desconocemos la función del 50 % de los genes descubiertos. j Un 2 % del genoma codifica instrucciones para sintetizar proteínas. j Un 50 % del genoma humano son secuencias repetidas sin una función determinada.

12 124 BLOQUE 2. LA VIDA 06 cal cuando la compañía privada Celera Genomics anunció, por sorpresa, que había acabado con éxito toda la secuenciación. Su presentación se publicó en las revistas científicas Science y Nature. De todos modos, este es solo el primer paso porque, ahora que se conoce toda la secuencia del genoma, hay que ordenarla, agruparla por cromosomas y, sobre todo, interpretar el mensaje, identificar los genes y concretar para qué sirven. Fig Portada de Nature anunciando la presentación del genoma humano. A. Problemas éticos y jurídicos en torno al PGH El PGH ha puesto sobre la mesa varias cuestiones éticas y jurídicas sobre las que hay un intenso debate. j Sabemos cómo son los genes humanos. j Sabemos cuántos hay. j Sabemos dónde están situados. Pero no sabemos qué hacen ni cómo interaccionan. Estamos muy lejos de dominar completamente nuestro patrimonio genético. 1. La protección de la intimidad genética: la difusión de los datos genéticos a terceras personas o entidades puede condicionar decisiones delicadas en el ámbito familiar, educativo, etc. 2. Los sondeos genéticos en ámbitos laborales y de contratación de seguros: j Las pruebas genéticas, especialmente las que detectan propensión a ciertas enfermedades, pueden «marcar» a las personas. j Las industrias pueden seleccionar el personal según su «salud genética», a la vez que descuidan aspectos de la higiene ambiental o la seguridad. La enfermedad genética conocida como G-6-PD, por ejemplo, hace que los individuos portadores desarrollen anemia si se exponen a la naftalina. Esta enfermedad aparece en los trabajadores de las plantas químicas. Además, su frecuencia es mayor entre africanos, chinos, judíos orientales y algunos mediterráneos: este hecho también puede suponer una discriminación étnica. j Las compañías de seguros pueden usar los datos genéticos para su provecho y causar la aparición del concepto de «enfermo potencial». j Hay enfermedades genéticas que afectan principalmente a determinadas etnias, lo que comporta la aparición del «enfermo colectivo». Es el caso de la anemia falciforme, que afecta mayoritariamente a la población negra de Estados Unidos. 3. Sondeos en ámbitos clínicos. j El diagnóstico de enfermedades genéticas para las que aún no se dispone de terapias es problemático. Qué ganamos con decirle a alguien sano de 20 años que antes de los 50 desarrollará una enfermedad mortal? j Esto genera un nuevo concepto: el derecho a no saber.

13 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD A fondo La terapia génica En las enfermedades genéticas, causadas por un gen defectuoso, científicos y médicos recurren a la terapia génica. Consiste en corregir el problema de raíz: si un gen no funciona, se inserta el mismo gen en el material hereditario del paciente y problema resuelto. Si tras la intervención las células funcionan bien, no habrá que someterse a tratamientos continuos de por vida. Sin embargo, la aparente sencillez del proceso no es real: el paso de la teoría a la práctica está resultando más difícil de lo que al principio se creía, básicamente por problemas técnicos, de seguridad de los pacientes y problemas éticos y sociales. Pese a que esta terapia se ha aplicado a pacientes concretos y con enfermedades determinadas, no está generalizada ni se usa de forma sistemática para curar ninguna afección. Aún queda mucho camino por recorrer en la terapia génica como método curativo. Lo ideal sería que, al detectar un defecto congénito en un embrión, se le pudiera transferir directamente el gen sano para que todas las células procedentes de las posteriores divisiones ya lo llevaran integrado y, por lo tanto, todo el cuerpo expresaría la proteína sana y no estaría enfermo. Pero en la práctica esta técnica no es viable en humanos, porque no solo actuaría sobre la persona afectada, sino también sobre toda su descendencia, que heredaría la modificación introducida en el embrión. Por ahora, la terapia génica en humanos solo se ha llevado a cabo en células somáticas, es decir, en células no germinales de un individuo. Una enfermedad causada por un Fig Proceso de la terapia génica. gen defectuoso suele afectar más a unos tejidos que a otros, según donde la proteína sea más imprescindible. El objetivo de la terapia génica es implantar el gen sano en los tejidos más afectados para que puedan funcionar mejor y mejorar la afectación clínica del paciente. Los centros que efectúan tratamientos con terapia génica tienen reglamentos muy bien establecidos que incluyen los siguientes requisitos: 1. El gen defectuoso tiene que poder transfectarse. 2. Tiene que haber un vector efectivo. 3. Los tejidos que reciben el gen sano tienen que ser de fácil acceso. 4. Solo se puede aplicar esta terapia si es la única disponible y no perjudica al paciente. El primer caso de terapia génica aplicada se realizó en 1990 y fue para curar a una niña de 4 años afectada de deficiencia de la enzima adenosina deaminasa (ADA). Los pacientes afectados por esta enfermedad son los llamados «niños burbuja», ya que tienen que estar aislados del entorno dentro de una burbuja totalmente estéril porque no tienen linfocitos B ni T funcionales; estos linfocitos forman parte del sistema inmunitario que, al ser defectuoso, no puede defenderse contra las enfermedades infecciosas, y los enfermos podrían morir de un simple resfriado. El tratamiento consistió en aislar de la paciente linfocitos T no funcionales, introducirles una copia del gen ADA funcional y hacerlos crecer en el laboratorio en grandes cantidades; luego se inyectaron unos mil millones de linfocitos T genéticamente modificados en su sistema sanguíneo. Entre 2001 y 2002, cuatro «niños burbuja» británicos recibieron la terapia génica y actualmente llevan una vida normal. La terapia génica, además, se ha aplicado con éxito en algunos tipos de cáncer, aunque también ha fracasado en otros casos. De todos modos, no se trata de una terapia generalizada ni totalmente efectiva; aún tienen que superarse muchos escollos técnicos, sociales, éticos y legales para aplicarla y hacerla accesible a las enfermedades con componentes genéticos. Actualmente se están emprendiendo programas de investigación para aplicar la terapia génica a enfermedades como la fibrosis quística, la fenilcetonuria, la distrofia muscular de Duchenne, la hemofilia A y B, la talasemia y algunas afecciones lisosomales, entre otras.

14 126 BLOQUE 2. LA VIDA 06 Actividades finales 1> Has oído hablar de los medicamentos «huérfanos»? En inglés son los orphan drugs. Busca qué son y pon algún ejemplo de enfermedad donde se puedan aplicar. Por qué crees que se llaman «huérfanos»? 2> Haz de investigador e inventa algún tipo de planta transgénica. Escoge el tipo de planta, haz una lista de sus cualidades y elige una nueva. De qué otro organismo podrías extraer el gen para esta nueva cualidad? 3> Describe qué son los modelos animales. Explica qué tipos de animales son los más útiles y con qué finalidad se usan. 4> Hoy en día, cualquier alimento que contenga un producto procedente de un organismo transgénico debe hacerlo constar en su etiqueta. Es el resultado de una larga batalla liderada por Greenpeace. Qué opinas de esta obligación? 5> Qué ventajas presenta el uso clínico de células madre? 6> Enumera las ventajas de la sangre del cordón umbilical y de su recuperación tras un parto. Le ves algún inconveniente? 7> Por qué crees que los animales clónicos presentan síntomas de envejecimiento? Lo consideras un problema? 8> Te parece justo que las compañías de seguros ajusten el precio de un seguro de vida según tu perfil genético y tu predisposición a ciertas enfermedades? Crees que pueden exigir esta información o que debería ser confidencial y personal? 9> Suponiendo que tuvieras una enfermedad genética sin tratamiento que hiciera que a los 50 años más o menos te quedaras muy limitado y te causara la muerte antes de los 60, preferirías que te lo dijeran ahora? O preferirías saberlo cuando surgieran los síntomas? Estás de acuerdo con el «derecho a no saber»?

15 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD Ponte a prueba 1> Qué es la ingeniería genética? a) Una carrera universitaria. b) La tecnología de la manipulación y transferencia del ADN de unos organismos a otros. c) La tecnología de la manipulación y transferencia de ARN y proteínas de unos organismos a otros. 2> Siempre es efectiva la terapia de sustitución enzimática? a) No. b) Sí. c) Solo es efectiva en ciertos tejidos y casos. 3> Qué es un organismo transgénico? a) Un organismo que ha dejado todos sus genes a otro. b) Un organismo que transforma sus genes en los de otra especie. c) Un organismo en cuyo material hereditario se ha introducido un gen extraño. 4> Greenpeace considera que los cultivos transgénicos son: a) Peligrosos para el medio ambiente y la agricultura, y que aumentan los problemas sanitarios. b) Beneficiosos para el medio ambiente y la agricultura, y que solucionan el hambre y la desnutrición. c) Peligrosos para el medio ambiente y la agricultura, pero solucionan el hambre y la desnutrición. 5> Animales transgénicos: a) Se consiguen fácilmente, y en las clínicas veterinarias podemos encontrar gatos y perros transgénicos. b) Se emplean en su mayoría para obtener modelos animales de enfermedades humanas para intentar hallar tratamientos más efectivos. c) Es un término teórico y se han logrado en contadas ocasiones. 6> Qué son las células madre? a) Son células embrionarias totipotentes. b) Son células con un gran instinto maternal. c) Son células que cada seis meses se replican y se convierten en cuatro células hijas. 7> La sangre del cordón umbilical: a) Puede servir para realizar una transfusión a un enfermo de grupo sanguíneo compatible. b) Puede servir para realizar un trasplante y contribuir a la curación de pacientes con enfermedades de la sangre. c) No es demasiado útil, pero estudiándola se puede averiguar el grupo sanguíneo del bebé. 8> Qué son los organismos clónicos? a) Son organismos con una apariencia exactamente idéntica. b) Son organismos que se comportan, se alimentan y se comunican exactamente igual. c) Son organismos con un material genético completamente igual. 9> Por qué destacó la oveja Dolly? a) Porque estaba modificada genéticamente y su lana era la más caliente obtenida hasta entonces. b) Porque fue el primer mamífero clónico, genéticamente idéntico a otro organismo adulto. c) Porque tuvo 33 crías en poco tiempo gracias a una transferencia génica. 10> Qué significa PGH? a) Proyecto Gran Humanización. b) Proyecto Genotipación Humanizada. c) Proyecto Genoma Humano. 11> El PGH pretende: a) Identificar las diferentes etnias humanas. b) Realizar un estudio detallado de los cromosomas humanos, obtener toda la secuencia y estudiar todos sus genes. c) Realizar un estudio detallado de las células humanas, y estudiar todos los tipos y las proteínas que actúan. 12> La terapia génica: a) Es un tipo de terapia que se aplica a todas las enfermedades genéticas. b) Es una terapia generalizada y totalmente efectiva. c) Es una terapia que solo se aplica en algunos casos y cuyo éxito no está asegurado.