Transdiferenciación celular

La transdiferenciación celular es una técnica de ingeniería genética. Consiste en convertir un determinado tipo de célula, pongamos humana, por ejemplo, una célula epitelial, en otro tipo de célula diferente, por ejemplo una célula cardiaca.  Es decir, se pueden crear nuevos tejidos con el ADN del paciente. 

Para realizar esta conversión es necesario reprogramar el genoma de la célula original y programarlo de nuevo para que se desarrolle en la célula deseada. 

Hay que tener en cuenta que cualquier célula nucleada de un animal, o de una persona, tiene un genoma idéntico a otra distinta del mismo animal o persona. Las diferencias entre dos células distintas - la mencionada célula epitelial y una célula nerviosa, por ejemplo - radican en los mecanismos de regulación génica de ambas células a lo largo de su vida que permiten que se expresen unos genes u otros, y que por lo tanto, la célula indiferenciada se convierta en epitelial o nerviosa. 

En este proceso de expresión génica participan diferentes moléculas como fragmentos de ARN, péptidos y proteínas, que provocan, entre otras acciones, procesos de metilación y acetilación de ciertas bases nitrogenadas con lo que se consigue que los genes se expresen o no. Estos procesos están bajo la influencia de una serie de condicionantes como el entorno celular de la célula a diferenciar, su posición en el embrión (si todavía es embrionaria), factores ambientales y epigenéticos, etc. 

Mediante la manipulación de estos factores moleculares de diferenciación, podemos lograr la transdiferenciación. Si se logra perfeccionar esta técnica, actualmente en proceso de desarrollo, se evitarán problemas de rechazo celular por el sistema inmunitario pues la célula trasplantada o injertada, proviene de la misma persona.

Los pasos a dar son los siguientes:

1.- Extraer del paciente células a reconvertir, por ejemplo epiteliales, que son de fácil acceso.

2.- Desprogramarlas mediante técnicas adecuadas, convirtiéndolas en células indiferenciadas, como pueden ser, por ejemplo, las embrionarias.

3.- Reconvertirlas en las células deseadas, por ejemplo cardiacas, para reparar un corazón enfermo.

4.- Introducir, las nuevas células, ahora cardiacas, en el torrente sanguíneo, por ejemplo, del paciente para que efectúen su función terapéutica.

Los clones no pueden ser idénticos

Desde que apareció en escena la ingeniería genética, se han hecho progresos importantes en la manipulación de los genes. Y, entre otros logros, se ha conseguido clonar seres vivos. Ha sido un hito en la investigación de la genética, la pionera clonación de un mamífero, la oveja Dolly en 1996. Desde entonces las técnicas de clonación se han perfeccionado y en la actualidad se han clonado diversos mamíferos con mayor o menor eficacia. Y como era de esperar se ha abordado el espinoso tema de la clonación humana: ¿Es posible? En teoría si; el hombre es un mamífero y por lo tanto si se han clonado diversas especies de mamíferos (ovejas, vacas, toros, perros, gatos...) no hay por que pensar que con la especie humana no se pueda llevar a cabo dicha clonación. Es más, en 2002 la empresa Clonaid, vinculada a la secta de los raelianos, anunció la clonación de una niña a la que llamaron Eva. A partir de aquí han existido diversos rumores de otras clonaciones humanas de diferente procedencia. Aunque hay que admitir con reservas todas estas noticias, la posibilidad de clonar humanos, como antes he indicado, es posible.

Pero supongamos que se hubieran clonado y se puedan clonar seres humanos en el futuro: ¿serán estos clones humanos idénticos entre si? Pues no. Hay que tener en cuenta la influencia del ambiente, tanto interno del organismo como el externo, en el genoma, desde que se produce la concepción del cigoto. Es lo que se denomina la epigenética. Cada clon, aunque tenga su genoma idéntico a otro, va a tener una historia individual hasta que muera, diferente a los otros y esto no solo va ha influir en su personalidad sino también en sus genes por interacciones epigenéticas de estos con su ambiente, tanto interno como externo. Los genes nos dan probabilidades, no certezas.

Léanse anteriores entradas en este blog:

- La epigenética

- Epigenética y lamarckismo

- Cambios epigenéticos

Esto lo podemos comprobar con los gemelos monocigóticos, que son clones naturales pero no son exactamente iguales debido a la influencia ambiental. Y si atendemos al viejo sueño de algunos de perpetuarse generación tras generación por el método de clonarse a si mismos repetidamente, estos soñadores quedarían defraudados. Los sucesivos clones temporales podrían ser bastante diferentes entre si, dependiendo del ambiente (histórico, geográfico, natural, social, etc,) en el que les hubiera tocado vivir.

Cambios epigenéticos

Los cambios epigenéticos que se producen en una persona como consecuencia de un cambio de consciencia (pensamientos, sentimientos y actitudes positivas tales como amor, solidaridad, esperanza, fe, ayuda al prójimo, trato afectuoso a los semejantes…) pueden transformar su organismo, haciéndolo más sano y feliz. Y es más: Como las personas son miembros de una sociedad, el despertar de los organismos y de las consciencias individuales puede ser un proceso de entrelazamiento cuántico dentro de un multiuniverso de posibilidades y las sociedades humanas pueden sufrir un cambio saltacional, una evolución discontinua, tal como sucede con la evolución de los seres vivos según la teoría del equilibrio puntuado de S.J.Gould. De hecho, estos cambios bruscos sociales y de consciencia ya han sucedido en ciertas conductas sociales, como la emancipación de la mujer y un mejor trato a los niños en muchas  sociedades desarrolladas.

 Estas mejoras de las mentalidades y de las sociedades, según la moderna epigenética, se pueden perpetuar en las siguientes generaciones, no solo culturalmente sino también por procesos epigenéticos, es decir modificando las expresión de ciertos genes en la descendencia, según una suerte de “caracteres adquiridos”; en este caso, las mentes actúan epigenéticamente sobre los genes, mediante mensajeros bioquímicos, o quizá también, mediante ondas electromagnéticas, o posiblemente, mediante procesos cuánticos; estos genes son activados y se expresan de una determinada manera, provocando unos efectos concretos en el organismo (por ejemplo de curación de una dolencia). Los genes de los descendientes de estas personas pueden heredar estos modos de expresión y así sucesivamente. Esto sucedería si los genes de las células germinales, que están en testículos y ovarios, son “influidos” a lo largo de la vida de la persona, antes de la reproducción sexual; también podría suceder una acción epigenética durante la gestación. Así pues, el ambiente externo, las actitudes personales, los hábitos de conducta, etc, según las recientes investigaciones de la ciencia epigenética, influyen en los genes de las personas y también en sus descendientes. Por ejemplo, se ha comprobado que la educación atenta y cariñosa de los niños genera cambios genéticos beneficiosos que, a su vez, producen un incremento en la educación afectuosa de generaciones posteriores, y con ello una sociedad menos violenta y más segura.

La información de la vida está en los ácidos nucléicos

Las moléculas se pueden asociar para formar macromoléculas. Algunas de estas macromoléculas han sido y son el fundamento de la vida. Son grandes moléculas de carácter polimérico, formadas por unidades, a su vez moleculares, que se repiten (monómeros) pero que no son exactamente iguales entre sí; el orden o secuencia de repetición determina un tipo de información distinta y si son lo suficientemente largas dichas macromoléculas pueden almacenar información por distintas secuencias repetitivas de los monómeros. Estas macromoléculas son los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y los monómeros que se repiten son los nucleótidos, moléculas que son muy parecidas entre si¸ solo se diferencian en las bases nitrogenadas que llevan; hay cuatro bases distintas que se repiten y se pueden formar variaciones de estas cuatro bases con repetición en las larguísimas cadenas de ADN; este hecho da lugar a un gran almacenamiento de información: es la información genética y los genes son fragmentos de este ADN de diverso tamaño con una determinada secuencia de nucleótidos y de sus bases. Es un lenguaje de cuatro letras: Ejemplo de un fragmento de gen en una hebra de ADN:

            .... A – C – C – T – G – A – A – G – C – C – T – T ....

A = adenina  T = timina  C = citosina  G = guanina  Estas son las cuatro bases nitrogenadas del ADN.

  Como vemos en la asociación de nucleótidos (moléculas) para formar ácidos nucleicos (macromoléculas) aparece una propiedad emergente nueva y fundamental: la capacidad de almacenar determinada información; es la información de los seres vivos, que se almacena en forma de genes. Si a este hecho añadimos la capacidad de replicación o reproducción que tienen estas macromoléculas, ya tenemos aquí, las bases de la esencia de los seres vivos; los seres vivos que hay en la Tierra no se entienden sin estas moléculas que son su esencia.

  Esta capacidad de almacenamiento de información que tienen los ácidos nucleicos, les hace ser  como un registro histórico de los cambios producidos en el entorno en que han vivido nuestros ancestros o cualquier ser vivo. Dawkins  se refiere a ellos como "el libro genético de los muertos". Por otro lado, dado que la historia está plagada de cambios ambientales más o menos intensos y graduales, el ácido nucléico (por ejemplo, ADN) que se propague será cada vez más complejo, como se ha indicado anteriormente, puesto que contendrá cada vez más información sobre los cambios ambientales acontecidos. Téngase en cuenta que sin aleatoriedad, es decir, mutaciones, este proceso no funcionaría, puesto que son los cambios mutacionales aleatorios que se producen en el ADN los que proporcionan la variedad sobre la que actúa la selección natural escogiendo mutaciones que llevan a  organismos mejor adaptados a su entorno ambiental.

Y de esta manera comienza la aventura evolutiva de la materia viva. Los seres vivos son capaces de almacenar información en sus genes, de la forma antes indicada y de perpetuarse en el tiempo mediante la reproducción. Así la materia viva es una materia especial que es capaz de registrar en si misma su propia historia, sus vivencias, en forma de información genética; a lo largo de la evolución de los seres vivos se observa una tendencia a aumentar dicha información, con los cual estos seres vivos son cada vez más poderosos, más autosuficientes, controlan mejor el ambiente; en otras palabras: logran sobrevivir mejor y son más estables. Esto trae consigo una complejidad de la materia viva creciente: aparecen seres vivos cada vez más complejos, pues así se supone que logran un aumento de información y un mejor control ambiental.

No obstante hay otro tipo de estrategias vitales que no tienen por qué llevar necesariamente a una mayor complejidad vital con el tiempo: Es el caso de las bacterias que con una simplicidad evidente si la comparamos con seres vivos eucarióticos y pluricelulares más complejos como los humanos, han sido las primeras en aparecer como seres vivos en nuestro planeta y se han adaptado con éxito a todo tipo de ambientes; son persistentes y ubicuas y es probable que serán las ultimas en desaparecer cuando la Tierra se muera.

Epigenética y lamarckismo

En el libro "La música de la vida" de Denis Noble, se puede leer:

Una madre también transmite al embrión las influencias, positivas o negativas, que han condicionado sus propios nivels de expresión génica. Este hecho puede determinar la mayor o menor predisposición del futuro adulto a sufrir determinadas enfermedades, aunque dichas enfermedades se manifiesten muchos años después. Este tipo de influencias, que se denominan "efectos maternos", pueden prolongarse durante varias generaciones. Por consiguiente, el genoma, por si solo no contiene toda la información que una madre transmite realmente a su descendencia. Este hecho equivale a afirmar que existen algunas características adquiridas que pueden heredarse y transmitirse a la siguiente generación e incluso a la que la sucede. La herencia de este tipo no encuentra cabida en la teoría neodarwinista. al contrario, se parece al gran tabú que suele denominarse "lamarkismo". Estrictamente hablando, y de acuerdo con los dogmas biológicos estándar, este tipo de cosas resulta imposible. ..............................................................................................

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Se ha comprobado que algunos de estos efectos epigenéticos pueden transmitirse durante al menos cuatro generaciones, como sucede en el caso de la fertilidad masculina en la rata (Anway et al., 2005). ....................................

La epigenética

La epigenética se refiere a los cambios reversibles del ADN que hace que unos genes se expresen o no dependiendo de las condiciones exteriores. Es la herencia de patrones de expresión de genes que no vienen determinados por la secuencia génica.

Los genes se expresan o no dependiendo de ciertas condiciones bioquímicas como la metilación del ADN o las histonas, la forma de la cromatina y otras que se van conociendo.

En la expresión de los genes influyen una serie de factores tanto del entorno interior de nuestro cuerpo como del entorno exterior.

Entre los primeros cabe citar: Factores emocionales (sentimientos, estado de ánimo), bioquímicos, mentales (aprendizaje, memoria, pensamientos), energéticos y espirituales (creencias, fe, meditación, oración).

Entre los factores del entorno exterior cabe citar: Factores sociales (costumbres, bienestar social) ecológicos, alimentación, sexualidad.

Todos estos factores actúan provocando la emisión por parte de nuestro cuerpo de sustancias químicas que a modo de mensajeros llegan a las células activando o desactivando determinados genes.

La clonación en la especie humana

¿Qué posibilidades hay de que la tecnología de clonación desarrollada en ovejas pueda ser transferida a nuestra especie?

Según el prestigioso científico Lee. M. Silver, la clonación en mamíferos ya se ha producido además de en ovejas, en vacas, cerdos, cabras, conejos y ratones a partir de embriones con núcleos transplantados. También se ha conseguido en el mono Rhesus. Pero en todos estos casos se ha conseguido con núcleos transplantados de células embrionarias. En el caso de la especie humana hay que asegurarse de que el riesgo de taras de nacimiento no sea mayor que el asociado con niños concebidos de forma natural.

La clonación de humanos podría utilizarse para curar determinadas enfermedades: por ejemplo un cáncer de sangre, una leucemia nucleóide que solo puede curarse eficazmente mediante el reemplazo de células sanguíneas germinales cancerosas por otras sanas proporcionadas por un transplante de médula de una persona compatible, es decir un clon: la madre podría tener un nuevo hijo clonado a partir de una célula adulta suya y este hermano pequeño podría curar al mayor, enfermo.

La clonación también podría satisfacer el deseo de tener hijos de parejas homosexuales o personas solteras, bien sean masculinos o femeninos.

En la actualidad ya hay algunos anuncios de intentos de clonación humana aunque todavía no se ha anunciado el nacimiento de tales clones:

El polémico ginecólogo italiano Antinori asegura que ha clonado un ser humano / Marzo 2002. EFE El ginecólogo italiano Severino Antinori, obsesionado desde hace tiempo con llevar a cabo la primera clonación de un ser humano, asegura que por fin lo ha conseguido. El polémico y discutido médico, experto mundial en clonación, realizó este anuncio revolucionario durante un congreso de ingeniería genética en los Emiratos Árabes Unidos.«Una mujer, entre las miles de parejas estériles que participan en nuestro programa, espera un niño», afirmó Antinori en su intervención. Después precisó que se trata de una paciente residente en Dubai -una ciudad del país árabe- a la que se ha implantado un clon humano en el útero hace ocho semanas. Esta es la noticia que el mundo teme y espera desde hace algunos años, pero la comunidad científica tiene sus reservas con el controvertido médico romano y ayer recibió la noticia con desconfianza. Antinori, cuyo estudio ayer no confirmaba el anuncio, ya proclamó el año pasado que en noviembre comenzaría sus experimentos para clonar seres humanos con fines reproductivos. Tanto los gobiernos europeos como Estados Unidos se negaron a acoger tal iniciativa en sus territorios, pero el ginecólogo no cejó en su empeño y buscó otros países más receptivos a su propuesta. El lugar, hasta ahora, se ha mantenido en secreto. El método es conocido, porque Antinori lo ha explicado decenas de veces: trasladar DNA de núcleos de células vivas del padre a un óvulo femenino, crear de este modo un embrión humano e implantarlo en el útero de la mujer.

Tras comprobar la técnica en animales -la primera, la famosa oveja 'Dolly'-, hasta el momento la ciencia, que se sepa, se ha detenido en el embrión. Lo anunció en noviembre la compañía Advanced Cell Techology de Massachusetts al dar a conocer, con una gran conmoción mundial, que había clonado tres embriones humanos de forma experimental hasta el límite de seis células.

Severino Antinori, que había colaborado con la empresa norteamericana, ya dijo entonces que él seguía adelante con su proyecto de sobrepasar definitivamente esa barrera. Según asegura, tiene 5.000 candidatas sólo en Estados Unidos.

En una de sus últimas entrevistas definió su técnica como 'reclonación', ya experimentada con cabras, y que explicó de forma sintética: «Se inyectan núcleos de células de cabra en óvulos de cabra y después de tres días se forman embriones. Se coge una nueva célula y se inyecta en otro óvulo. La operación se repite con un tercer óvulo, por eso no es una clonación. Yo no haré niños 'fotocopia', como el caso de 'Dolly', tendrán el ADN de su madre, pero su propia identidad».

Científicos vinculados a la secta de los raelianos dicen haber implantado embriones humanos clonados en mujeres
Washington, 11 abr. De 2002. (COLPISA/EP)
Un grupo de científicos de la sociedad Clonaid, vinculada a la secta de los raelianos, ha implantado embriones humanos clonados en úteros de mujeres para provocar un embarazo con la esperanza de conseguir el nacimiento del primer humano clonado, según informaron hoy fuentes de esta sociedad.
"Hemos desarrollado embriones humanos hasta la fase del blastocito, lo que implica más de un centenar de células. Cuando están desarrollados, los implantamos", explicó el director general de Clonaid, el científico francés Brigitte Boisselier.
"El inicio mismo de la clonación humana es crear embriones e implantarlos. Cuando digo que lo hacemos es porque es cierto, pero nunca diría cuánto nos queda para lograr un nacimiento", añadió, rechazando concretar si alguno de los intentos de embarazo ha tenido éxito y cuántos se están desarrollando actualmente.
"Sólo lo anunciaré cuando el bebé haya nacido, sea en la fecha que sea, porque al igual que en la fertilización 'in vitro', hay riesgo de aborto", indicó, añadiendo: "Lo único que puedo decir es que todo va muy bien".

La clonación

El 23 de febrero de 1997 se produjo la clonación de la oveja Dolly. Era una oveja de seis meses que había sido clonada a partir de una célula tomada del tejido de la ubre de una oveja.

La palabra clonación ha sido utilizada para describir el proceso mediante el cual una célula, o un grupo de células, de un organismo individual se utiliza para obtener un organismo completamente nuevo que es un clon del original. El individuo clonado es genéticamente idéntico a la célula u organismo ancestral del que se obtuvo, así como a cualquier otro clon obtenido del mismo ancestro. Los organismos que se reproducen asexualmente practican este proceso de clonación. Tal es el caso, por ejemplo, de las bacterias.

La clonación en plantas es mucho más fácil que en animales. En estos, las células adultas tienen una capacidad de desarrollo muy restringida y ya está muy diferenciada. Por eso, el principal problema para clonar animales a partir de células adultas es reprogramar su material genético, es decir desdiferenciarlas, hacerlas embrionarias genéticamente hablando. Los científicos transplantan a un óvulo al que previamente se le ha extraído su núcleo, el núcleo de la célula adulta a clonar. Primero se hizo con ranas y luego con ratones, pero con un bajo porcentaje de éxito. El óvulo no fecundado está lleno de proteínas señalizadoras que quizá confundan al ADN del núcleo transplantado con el del espermatozoide y lo reprogramen. El hecho de que la célula donante se paralice en un estado G0, de hibernación, que se consigue proporcionándola escasez de nutrientes, facilita la acción de estas proteínas señalizadoras. De esta forma nació la oveja Dolly: a partir de la fusión de un óvulo no fecundado, libre de núcleo con una célula donante obtenida de la glándula mamaria de una oveja de seis años.

Cerebro: Genes y ambiente

¿Son nuestros cerebros páginas en blanco que se van rellenando a lo largo de la vida con la información recibida y nuestras experiencias… o, nuestros cerebros estás determinados genéticamente y nuestro libre albedrío es muy limitado?

Es el dilema genes contra ambiente, lo innato contra lo adquirido. Pues en parte si y en parte no. Nuestros genes, a lo largo de nuestra historia como especie, como primate, como mamífero…. y como ser vivo, se van adaptando al ambiente cambiante y van sobreviviendo; para lo cual registran en su código de información (el lenguaje genético) los logros y ventajas adaptativas que han conseguido a lo largo de la historia hasta llegar a nuestra especie, hoy. En otros seres vivos ha sucedido lo mismo pero cada especie ha optado por diferentes caminos evolutivos.

Nosotros, los humanos poseemos un instrumento que parece ser, nos ha proporcionado una gran ventaja en la lucha por la existencia: es el cerebro: Órgano versátil, plástico y maleable, con gran capacidad de aprender y captar la información del entorno y además a mucha mayor velocidad que lo realizado por los genes. Esto da unas posibilidades de interactuar con el ambiente, muy potentes. Nuestra evolución cultural, derivada de nuestras capacidades cerebrales, es muchísimo más rápida que nuestra evolución genética; pero no olvidemos que, genéticamente no somos iguales, no solo a otras especies sino entre nosotros: Existe una cierta diversidad genética en nuestra especie y esto se refleja también en nuestros cerebros.

Es un hecho evidente la existencia de diferentes culturas de los pueblos y razas humanas que reflejan caminos evolutivos recorridos diferentes, aunque sean a muy corto plazo desde un punto de vista genético, pero no desde un punto de vista de nuestro cerebro. ¿Han tenido tiempo los genes de registrar dichas diferencias culturales? Pues es probable que todas no, pues no es difícil la integración de miembros de una cultura en otra diferente, aunque esto no elimina ciertas diferencias no solo culturales sino también genéticas. Las razas no son iguales físicamente entre si. A lo largo de su evolución y diversificación se han adaptado a ambientes geológicos, geográficos, climáticos y ecológicos diferentes y eso ha dejado cierta huella genética (color de la piel, rasgos faciales, aptitudes físicas…..).

Pero además cada individuo humano tiene un cerebro algo distinto que el de sus congéneres: No todos tenemos las mismas aptitudes y habilidades. Hay personas que están mejor dotadas que otras para diversas disciplinas: música, idiomas, matemáticas…. Hay personas que presentan poderes paranormales y otras muchas que no… Esto no quiere decir que con el esfuerzo, el aprendizaje y un entorno favorable, no se consiga llegar tener cierto dominio de alguna de tales disciplinas… pero, le cuesta más esfuerzo a una persona peor dotada que a una persona mejor dotada. Por lo tanto, parece ser que los genes determinan en cierta medida nuestras habilidades cerebrales, igual que otros órganos corporales. ¿Hasta que punto? ¿Puede el esfuerzo, la voluntad y el entorno propicio suplir la escasa tendencia genética y natural? Es probable, pero hay que invertir mucha mayor energía, trabajo, esfuerzo y tiempo en conseguirlo.

Avances en Ingeniería genética

Hoy, 8 de octubre de 2007, acabo de leer la noticia de la concesión del premio nobel de Medicina:

"Premio Nobel de Medicina para trabajos pioneros sobre células madre y ADN

....Los premiados han creado modelos animales de distintas enfermedades... Crearon el primer ratón al que se le desactivó un gen durante su desarrollo embrionario... Esta tecnología permite a los científicos crear ratones con mutaciones en cualquier gen que se desee y elegir tanto sobre qué gen se quiere actuar como de qué forma mutarlo. Su aplicación más común consiste en inactivar un gen.

Por otro lado, ayer leí lo siguiente:
"El padre del genoma, Craig Venter, anuncia la creación de un cromosoma artificial
... ha conseguido engendrar un cromosoma sintético a partir de elementos químicos en su laboratorio, como paso previo a la creación de la primera forma de vida artificial de la Tierra... Mediante el uso de sustancias químicas fabricadas en el laboratorio, han conseguido coser minuciosamente los fragmentos de un cromosoma de 381 genes de longitud, y que contiene 580.000 pares de bases de código genético... A continuación, se trasplantó en la célula de una bacteria viva, y en la fase final del proceso, se espera que tome el control de la célula, y que por tanto se convierta en una nueva forma de vida. El equipo de científicos ya ha logrado transplantar con éxito el genoma de un tipo de bacteria en la célula de otra, cambiando así la especie de la célula. Venter aseguró tener "confianza al 100%" en que la misma técnica funcionará en el cromosoma creado de manera artificial... A largo plazo, espera que puedan constituir fuentes de energía alternativa antes impensables. Según especula, podría ser posible crear bacterias sintéticas que ayudarían a limpiar el exceso de dióxido de carbono, contribuyendo así a solucionar el problema del calentamiento global, o producir combustibles como el butano o el propano, completamente a partir del azúcar.... Venter estaba formando un "chasis sobre el que construirlo prácticamente todo. Podría ser una contribución a la Humanidad, mediante el desarrollo de nuevos fármacos, o una grave amenaza, si se utilizara para construir armas biológicas mortíferas". Venter cree que los genomas de diseño tienen un enorme potencial si se controlan adecuadamente...
El comienzo de una nueva era en biología se avecina... Los avances en ingienería genética parecen imparables... ¿Hasta donde llegaremos? ¿Se experimentará con humanos? ¿Se han hecho experimentos de este tipo con humanos en el pasado? ¿Quizás los Dioses? ¿Nos toca jugar a ser Dioses, a partir de ahora?.... Preguntas apasionantes ¿no creen?

La ingeniería genética y sus aplicaciones (II)

Todo comenzó cuando a principios de la década de los setenta del siglo XX, Paul Berg descubrió las enzimas de restricción. Actúan como auténticos bisturís genéticos que son capaces de cortar el ADN en puntos concretos y así separar los segmentos de ADN que interesan. De esta forma surgió la tecnología del ADN recombinante; se llama así al formado al intercalar un segmento de ADN extraño en un ADN receptor. En la actualidad se puede aislar un gen determinado mediante las enzimas de restricción, el ADN pasajero, y mediante un vector adecuado, introducirlo en bacterias. Estas al reproducirse, van aumentando el número de copias de ese gen. Este proceso de amplificación se denomina clonación del ADN. El vector puede ser un plásmido bacteriano o un virus.

Los plásmidos son pequeños ADN circulares de doble hélice que se encuentran en el citoplasma de una bacteria. Son como microcromosomas que se multiplican autonómicamente. Portan determinados genes y en ellos se pueden introducir genes pasajeros para que las bacterias los expresen. Además hay plásmidos que pueden introducir genes en células eucariotas.

Los virus también se utilizan como vectores de genes. Hay virus que se insertan en el genoma tanto de bacterias como de células eucariotas (no bacterianas) y que por lo tanto pueden incluir en dicho genoma genes extraños si previamente se han insertado en el virus. En este aspecto son muy utilizados los retrovirus, virus de ARN que se retrotranscriben a ADN y se insertan con facilidad en el genoma de las células. En este caso se inserta en el virus como pasajero ARN mensajero (copia a ARN de un determinado gen).

Los organismos eucarióticos (no bacterianos) desarrollados a partir de una célula en la que se han introducido genes extraños se denominan organismos transgénicos. La introducción de genes en células eucariotas es más difícil que en bacterias. Se conocen técnicas alternativas como son la microinyección (introducción de ADN mediante una microaguja y un micromanipulador) y el uso de una pistola que dispara microbalas de metal recubiertas de ADN. En las plantas se suele utilizar como vector un plásmido de una bacteria parásita que provoca tumores.

El 25 de julio de 1978 se practicó la primera fertilización in vitro en la especie humana con el nacimiento de Louise Brown. Un óvulo fue extraído del ovario de la madre y colocado en una pequeña cápsula de plástico; al mismo caldo de cultivo se le añadió esperma del padre; la cápsula fue colocada bajo el microscopio y se observó como tenía lugar la fertilización. Al óvulo fertilizado se le permitió dividirse tres veces y luego se colocó en el útero de la progenitora. Con este método (FIV), nació la reprogenética, ciencia que trata de buscar alternativas a la reproducción humana natural. En principio, el FIV trató de superar la esterilidad de los varones.

La ingeniería genética y sus aplicaciones (I)

La ingeniería genética es una técnica que manipula los genes. Puede alterar o introducir genes en el genoma de un ser vivo que carece de ellos.

Las finalidades pueden ser diversas: en las plantas se intenta crear variedades mas resistentes al clima, plagas, con mayor poder nutritivo, de mayor tamaño, etc, en los animales se obtienen variedades ganaderas de mayor rendimiento, de más rápido crecimiento...; en la especie humana se intentan curar determinadas enfermedades genéticas; es la llamada terapia génica; también se obtienen sustancias útiles para el hombre producidas por bacterias que se utilizan como fábricas de producción, una vez introducidos en ellas determinados genes; así se han obtenido la insulina, la hormona de crecimiento, el interferón y el factor VIII de la coagulación sanguínea, algunos tipos de vacunas... también se pretende utilizar a los microorganismos modificados genéticamente para que degraden determinados contaminantes como metales y plásticos.

Los genes y el ambiente

En la evolución biológica no se debería descartar una especie de neolamarkismo. La influencia del ambiente externo quizá afecte al genoma de las células sexuales mediante algún tipo de señales químicas como hormonas por ej., o de otra forma. Es conocido que el genoma es sensible al ambiente externo; determinadas radiaciones alteran los genes provocando mutaciones.

Factores ambientales diversos (físicos, químicos, biológicos e incluso psíquicos) pueden alterar el genoma por diversos mecanismos directos (radiaciones) o indirectos (moléculas químicas, sistema nervioso, sistema inmunológico, transposones y virus...), provocando mutaciones y éstas transmitirse a la descendencia, si las células germinales son afectadas...

Samuel Butler (1835-1902) desafió la tesis darwiniana de la evolución. Para Butler, la vida es materia que elige. Hay que tener en cuenta la memorización filogenética, la conversión de los afanes conscientes de una o varias generaciónes en las actividades de las siguientes y por último, en la fisiología de las futuras generaciones.

"Aunque hasta ahora no tenemos idea de como los hábitos voluntarios de un organismo o incluso una especie pueden convertirse en la fisiología de una generación futura a través de la base material de la herencia, la sugerencia de Butler nos parece fascinante." (L.Margulis y D.Sagan)

Estas ideas de Butler representan una especie de neolamarckismo; una especie de herencia de los caracteres adquiridos a largo plazo... a lo largo de varias generaciones, siempre y cuando se persista en estas adquisiciones en una serie de generaciones por resultar ventajosas para la especie. Si estas ideas son acertadas, los seres vivos son protagonistas de su propia evolución; este hecho se acentúa en la especie humana pues tiene una evolución cultural muy potente.

En esta linea de argumentación se puede leer en el libro "El Universo reflexivo" de David Luján (2006) lo siguiente:

"Un recienteestudio realizado en Rusia por el biólogo molecular Pjotr Gargajevá, demuestra que la información contenida en el ADN puede ser modificada a través del empleo de determinadas frecuencias de luz, radio o sonido, incluido el habla humana. (...............) Gargajevá cambió simplemente unos patrones informativos por otros, transformó embriones de rana en embriones de salamandra. Para ello capturaron los patrones de información del ADN de la salamandra y posteriormente fueron transmitidos mediante luz laser a los patrones informativos del ADN de la rana. El resultado es que obtuvieron salamandras en vez de ranas. (........)