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| Diciembre 2003 | ||
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5. Animales transgénicos
Fuentes:
Un animal transgénico es el resultado de insertar un gen foráneo (transgen) deliberadamente en su genoma, con el fin de modificar alguna característica del animal, ya sea porque el transgen introduzca una nueva funcionalidad o porque bloquee la expresión de un gen particular del huesped. Dicho gen se construye mediante la tecnología de ADN recombinante, de forma que, además de su secuencia, incluye otras que le permiten incorporarse al ADN del huesped y ser expresado correctamente por las células de éste. La obtención de animales transgénicos se ha logrado con una frecuencia mucho menor en comparación con las plantas debido a la mayor complejidad de las funciones biológicas de los animales y a la mayor dificultad del manejo de sus celulas in vitro o in vivo. Además, los ciclos reproductivos animales son mas largos que en vegetales, lo cual retrasa el proceso de investigación El primer animal transgénico creado hace aproximadamente 20 años, fué un ratón gigante en cuyo genoma se había incorporado el gen de la hormona del crecimiento humana. Actualmente existen ratas, pollos, conejos, cerdos, vacas, ovejas, cabras y peces transgénicos, si bien, el 95% de los animales transgénicos existentes son ratones. Estos animales, especialmente los ratones, se emplean de manera rutinaria en investigación, y no se producen animales transgénicos para el consumo humano. Los transgenes que se están estudiando actualmente incluyen el gen de la hormona del crecimiento, para incrementar la velocidad de crecimiento, genes de queratina para mejorar las propiedades de la lana en ovejas, etc. Los animales transgénicos se están utilizando para:
5.2. Métodos de obtención de animales transgénicos El primer paso consiste en identificar y aislar el gen que se desea insertar en el genoma del animal con el fin que manifieste un carácter determinado o produzca la síntesis de una proteína. Para introducir el gen existen distintos métodos:
5.2.1. Microinyección Se extraen los óvulos de hembras en la que se ha inducido una superovulación, y se fecundan in vitro. Bajo un microscopio, el óvulo fecundado se inmoviliza con una micropipeta y se inyecta una pequeña cantidad de una solución que contiene muchas copias del transgén en el pronucleo masculino. Posteriormente, estos óvulos fecundados se introducen en madres adoptivas, previamente tratadas con hormonas que induzcan el momento adecuado de su ciclo ovárico para recibir el embrión y que progrese el embarazo. Este método no permite controlar la integración del gen en el lugar adecuado del genoma, sinó que la integración se efectua al azar. A causa de ello, no todos los animales que nacen han incorporado el transgén (no son transgénicos), o lo han incorporado en un lugar erróneo, lo cual puede provocar que nazcan con terribles deformidades. Sólo en un pequeño porcentaje, el gen se ha introducido en el lugar adecuado y se expresa de un modo satisfactorio. Los animales que se identifiquen como transgénicos serán la generación inicial, a partir de la cual y mediante cruzamientos se obtendrá una línea trangénica donde el transgén sea estable. 5.2.2. Transferencia del gen empleando retrovirus como vectores En este método se emplea virus capaces de transportar el transgén hasta las células embrionarias e insertarlo en su genoma. Al igual que la microinyección, la inserción se efectúa al azar, por lo que para tener lineas puras es necesario proceder a una selección de la progenie. 5.2.3. Transformación de células madre embrionarias más información sobre células madre 5.3. Utilización de animales transgénicos 5.3.1. Fisiologia y desarrollo Los animales transgénicos se pueden diseñar específicamente para permitir el estudio de la regulación de los genes y cómo afectan al funcionamiento corporal y a su desarrollo. La introducción de genes de otras especies que alteren la expresión un factor determinado, ya sea aumentando o suprimiendo su producción, y el estudio de los efectos biológicos derivados de esa modificación, permiten obtener información sobre el papel biológico de dicho factor en el organismo. Por ejemplo, se han empleado animales transgénicos en el estudio de los complejos factores involucrados en el crecimiento. 5.3.2. Estudio de enfermedades Muchos animales transgénicos se diseñan para aumentar la comprensión del papel de los genes en el desarrollo de una enfermedad, o para imitar enfermedades humanas con el fin de investigar nuevos tratamientos. Existen modelos transgénicos para una amplia variedad de enfermedades humanas, como cancer, fibrosis quística, artritis reumatoide y Alzheimer. El inconveniente radica en que estos animales no sean, probablemente, ni adecuados ni relevantes como modelos humanos. 5.3.3. Producción de productos biológicos Se pueden crear animales transgénicos que produzcan productos biologicos útiles (medicinas, proteínas etc) mediante la introducción de la porción de ADN que codifica ese producto en particular. Por ejemplo, el tratamiento del enfisema se lleva a cabo mediante la proteína humana a-1-antitripsina, y se han desarrollado ovejas transgénicas que producen esta proteína en su leche en mayores cantidades que en los cultivos celulares convencionales. No obstante, la producción de proteínas ajenas al organismo del animal puede provocarle problemas en sus funciones biológicas. 5.3.4. Ensayo de seguridad de vacunas y productos químicos Se han desarrollado ratones transgénicos para ensayar la seguridad de las vacunas antes de suministrarlas a humanos. También se emplean animales transgénicos con genes que les hacen mas sensibles a la toxicidad de fármacos o productos químicos presentes en el ambiente, de forma que los ensayos se realizan con menos animales y se obtienen resultados con mayor rapidez. 5.3.5. Donación de órganos Se han desarrollado cerdos transgénicos con el fin de producir órganos para trasplantes de forma que no exista rechazo por el sistema inmunológico del paciente. Para ello se ha insertado un gen que expresa una proteína humana en la superficie de las células del animal, de modo que dichas células no son desconocidas para el sistema inmune humano y por tanto se evita el rechazo. Este procedimiento no es tan sencillo como pueda parecer, ya que evitar la respuesta inmune implica tener en cuenta otros factores aparte de los mencionados. Por otro lado, existe la preocupación de que los transplantes de animales a humanos permitan a un virus animal saltar a la especie humana, con el consiguiente riesgo de epidemia. 5.3.6. Incrementar en animales de granja la calidad y cantidad de sus productos La ingeniería genética en animales de granja se ha dirigido a mejorar la productividad animal: se han desarrollado vacas que producen más leche , ovejas que producen más lana y peces con mayor tasa de crecimiento La producción de peces genéticamente modificados es objeto de mucho interés desde el punto de vista comercial, siendo los rasgos de mayor interés el crecimiento, la resistencia a las enfermedades y la mejor tolerancia ambiental. Se han obtenido ya peces transgénicos de, al menos, 20 especies, y dos de ellos están esperando su aprobación en EE.UU para poder utilizarse como alimento La manipulación genética de animales de granja es objeto de preocupación en algunos sectores a causa del sufrimiento que puede conllevar al animal la introducción de un transgen. Por ejemplo, los cerdos transgénicos a los que se les ha introducido el gen de la hormona del crecimiento de la vaca para incrementar su producción de carne, sufren de artritis, úlceras, enfermedades del riñon y problemas de fertilidad. La modificación genética se ha extendido a gran número de especies como por ejemplo el gusano de seda para segregar colágeno o fibras de colores novedosos y cualidades únicas u orugas portadoras de espidroína, la proteína responsable del ultrarresistente hilo de las arañas, con lo cual se dispondría de abundante materia prima para tejer paracaídas y chalecos anti-balas |
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5.1.