Ingeniería genética, transgénicos, clonación, terapia génica, bioética

Introducción

La ingeniería genética es el conjunto de técnicas que permiten aislar, cortar, copiar y transferir genes de un organismo a otro. Gracias a ella se fabrican medicamentos, se obtienen cultivos transgénicos, se clonan animales y se investiga cómo curar enfermedades hereditarias. Al mismo tiempo, plantea preguntas éticas que la sociedad debe responder: de eso se ocupa la bioética.

Explicación

1. Las herramientas de la ingeniería genética

• Enzimas de restricción: actúan como «tijeras moleculares». Cortan el ADN solo en secuencias concretas; por ejemplo, la enzima EcoRI corta allí donde encuentra la secuencia GAATTC.
• ADN ligasa: es el «pegamento»; une fragmentos de ADN.
• Vectores: moléculas que transportan el gen hasta la célula receptora. Los más usados son los plásmidos (pequeños ADN circulares de las bacterias) y ciertos virus modificados.
• PCR (reacción en cadena de la polimerasa): técnica que fabrica millones de copias de un fragmento de ADN en pocas horas. Se usa en medicina, en investigación forense y en las pruebas diagnósticas de virus.

Cuando se une un gen de un organismo al ADN de otro se obtiene ADN recombinante.

2. Organismos transgénicos

Un organismo transgénico (u organismo modificado genéticamente, OMG) es el que lleva en su ADN uno o varios genes procedentes de otra especie. Ejemplos:

• Bacterias que fabrican insulina humana: se introduce el gen humano de la insulina en bacterias como Escherichia coli, que la producen en grandes cantidades. Es la insulina que utilizan muchas personas con diabetes.
• Maíz Bt: lleva un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis que le hace producir una proteína tóxica para algunos insectos que atacan el cultivo.
• Arroz dorado: modificado para producir betacaroteno (precursor de la vitamina A).

Ventajas: más producción, menos pesticidas, alimentos enriquecidos, medicamentos más baratos. Riesgos y debates: posible transferencia de genes a especies silvestres, pérdida de variedades tradicionales y dependencia de las empresas que poseen las patentes de las semillas.

3. Clonación

Clonar es obtener individuos genéticamente idénticos a otro. La técnica habitual es la transferencia nuclear: se extrae el núcleo de una célula del individuo que se quiere clonar y se introduce en un óvulo al que se ha quitado su propio núcleo; el embrión resultante se implanta en una hembra.

El caso más famoso es la oveja Dolly (Escocia, 1996), el primer mamífero clonado a partir de una célula de un individuo adulto (una célula de la glándula mamaria).

• Clonación reproductiva: busca obtener un individuo completo. En humanos está prohibida en España y en la mayoría de países.
• Clonación terapéutica: busca obtener células madre para regenerar tejidos, sin que llegue a nacer ningún individuo.

4. Terapia génica

La terapia génica consiste en introducir un gen sano en las células de un paciente para corregir una enfermedad causada por un gen defectuoso. El gen se suele transportar con un virus modificado que ya no puede causar enfermedad. Uno de los primeros ensayos (1990) trató a una niña con una inmunodeficiencia hereditaria grave. Hoy existen tratamientos aprobados para algunas enfermedades de la retina, de la sangre y del sistema nervioso.

Desde 2012 se dispone de CRISPR-Cas9, una herramienta que permite «editar» el ADN en un punto exacto. Sus descubridoras, Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, recibieron el Premio Nobel de Química en 2020.

Hay que distinguir entre modificar células somáticas (el cambio afecta solo al paciente) y modificar células germinales o embriones (el cambio se heredaría). Esta segunda opción está prohibida en España y en la mayoría de los países europeos.

5. Bioética

La bioética estudia los problemas morales que plantean la biología y la medicina. Algunas preguntas: ¿es aceptable modificar los genes de un embrión?, ¿quién puede acceder a nuestra información genética?, ¿se pueden patentar genes o seres vivos? Para responderlas se aplican principios como el respeto a la autonomía de las personas, no causar daño, buscar su beneficio y la justicia en el acceso a los tratamientos.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: fabricar insulina con bacterias

1. Se aísla el gen humano de la insulina.
2. Se corta un plásmido bacteriano con la misma enzima de restricción, para que los extremos encajen.
3. Se une el gen al plásmido con la ADN ligasa: se obtiene un plásmido recombinante.
4. Se introduce el plásmido en bacterias, que al multiplicarse copian el gen y fabrican insulina.
5. Se purifica la insulina para uso médico.

Ejemplo 2: ¿de quién es el clon?

Dolly se obtuvo con el núcleo de una oveja A (célula mamaria), el óvulo sin núcleo de una oveja B, y se gestó en una oveja C. Dolly es genéticamente idéntica a la oveja A, porque el núcleo contiene casi todo el ADN. (Solo el pequeño ADN de las mitocondrias procede del óvulo de la oveja B).

Ejercicios