Introducción: QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA ANIMAL ? "La libertad de investigación, que es necesaria para el progreso del saber, procede de la libertad de pensamiento. Las aplicaciones de la investigación sobre el genoma humano, sobre todo en el campo de la biología, la genética y la medicina, deben orientar se a aliviar el sufrimiento 1 y mejorar la salud del individuo y de toda la humanidad." La Biotecnología Animal consiste en el conjunto de tecnologías que exploran el potencial de las células animale s mediante la alteración selectiva y programada con el objetivo de obtener una mejor respuesta en todos los niveles de rendimiento. Las aplicaciones de la Biotecnología Animal tienen especial incidencia en áreas como la Biomedicina y la Veterinaria. Hasta el momento la investigación principal de la Biotecnología Animal se concentra mayormente en mamíferos por ser modelos de investigación biomédica y por su directo determinismo en explotación ganadera.
¿Cual es el objetivo de realizar Biotecnología animal? A. Se pueden generar animales modificados (animales transgénicos) para muchos propósitos, que sirvan de modelos a enfermedades humanas o introducir nuevos caracteres a animales importantes en producción como vacas o peces B. Métodos genéticos como selección asistida por marcadores (MAS) ayuda a identificar zonas en el cromosoma con caracteres importantes como crecimiento C. Los genes se pueden transferir a través de especies, familias e incluso reinos como resultado de tecnología del DNA recombinante D. Los principales objetivos de la biotecnología animal son razas que sean más nutritivas y animales económicamente más productivos, incrementen el crecimiento y desarrollo, así como anticuerpos y producción de vacunas Animales transgénicos y sus aplicaciones A. Animales transgénicos tiene genes eliminados (Knockout, KO) o genes añadidos (Knockin, KI) dependiendo de la aplicación del animal
B. Ratones 1. Se usa como modelo para enfermedades humanas bien por KO del gen or reemplazando el gen normal con un gen mutado 2. Es posible usarlos como factorías vivas: a. Productos transgénicos como factor IX de coagulación en leche animal b. El gen de interés se debe expresar bajo un promotor específico de mamas c. Las proteínas que se secretan en la leche son más fáciles de aislar porque se pueden unir a la membrana plasmática de células de grasa producida en la leche Propagación animal A. Inseminación artificial 1. Permite animales de interés genético ser cruzados má eficientemente, permitiendo el esperma diluido de un un toro ser inseminado entre 500 y 1000 vacas 2. Usado en ternero para incrementar la frecuencia de caracteres de interés 3. Ha incrementado la diversidad genética de animales en extinción entre zoológicos B. Clones animales 1. Clonación de germoplamas vivos (lifestocks) ha sido común durante los últimos 20 años 2. Las células se pueden separar después de fertilizar (entre 8 y 19 células), y los embriones se pueden desarrollar como gemelos. Esto se ha intentado en humanos pero producen embriones defectivos y no se implantaron
La generación de mamíferos transgénicos y el desarrollo de estrategias experimentales de terapias génicas es el ámbito de investigación al que se dirigen la mayoría de proyectos en la actualidad. Sus antecedentes históricos tienen su origen reflejado en el Antiguo Testamento que recoje la fabricación del pan del yogur o de la cerveza en base a las primeras técnicas biotecnológicas conocidas. La biotecnología se aplica a través de otras ciencias como la biología, la bioquímica, la genética, la medicina y la veterinaria entre otras. La revolución en este campo es la posibilidad de clonar y alterar genéticamente animales y especies dando lugar a razas con una mayor capacidad productiva como es el caso de la cabaña vacuna y la posibilidad de incrementar la producción de leche. El CIB -Comité Internacional de Bioética - es el órgano del sistema de Naciones Unidas que realiza una reflexión bioética sobre investigaciones en biología, genética y sus aplicaciones. Tras la Declaración Universal del Genoma Humano y los Derechos Humanos, aprobada por la Conferencia
General de la UNESCO, el Director General de la UNESCO, Sr Federico Mayor, publicó la siguiente declaración :La clonación de una oveja adulta a partir de una célula mamaria, realizada con éxito por un equipo de investigadores de la granja experimental del Roslin Institute de Edimburgo, representa una etapa tecnológica decisiva en las ciencias de la vida. Desde el punto de vista científico, la clonación ya era una realidad en otros niveles de la experimentación animal. La postura científica internacional es favorable hacia la investigación de oportunidades para mejorar el conocimiento científico de las enfermedades que afectan a los humanos. Mejorar la selección de animales o producir animales con cualidades específicas que mejoren la resistencia a determinadas enfermedades es uno de los objetivos 2 incorporados a cualquier experimentación actual. Los Estados no coinciden en la posibilidad de potenciar la clonación humana y el CIB en 1997 admite por consenso la prohibición de clonar seres humanos con objetivo a la reproducci ón. In fieri
NOTAS 1 - Artículo 12 (b) de la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos proclamada el 11 de noviembre de 1997. 2 - Artículo 18 (b) de la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos en relación a la Circulación y cooperación internacional. b) Los Estados deberían hacer todo lo posible, teniendo debidamente en cuenta los principios establecidos en la presente Declaración, para seguir fomentando la difusión internacional de conocimientos científicos sobre los datos genéticos humanos y los datos proteómicos humanos, favoreciendo a este respecto la cooperación científica y cultural, en particular entre países industrializados y países en desarrollo . 3 - Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos del 16 de octubre de 2003: Reafirmando los principios consagrados en la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos y los principios de igualdad, justicia, solidaridad y responsabilidad, así como de respeto de la dignidad humana, los derechos hum anos y las libertades
fundamentales, en especial la libertad de pensamiento y de expresión, comprendida la libertad de investigación, y la privacidad y seguridad de la persona, en que deben basarse la recolección, el tratamiento, la utilización y la conservación de los datos genéticos humanos ,... Publicado en http://portal.unesco.org
BIOTECNOLOGÍA INDICE 1. Concepto e historia 2. Clasificación: Biotecnología animal 3. Biotecnología industrial 4. Biotecnología ambiental y Biotecnología vegetal 5. Biotecnología humana y Biotecnología alimenticia 6. Clonación y Genoma Humano 7. Beneficios para la salud, patentar la vida y eugenesia 8. Propiedad intelectual y protección de datos 9. Glosario de términos, cronología, marco jurídico y conclusiones
CLASIFICACIÓN Y TÉCNICAS USADAS EN BIOTECNOLOGÍA La biotecnología, y en particular la llamada "nueva biotecnología", se ha convertido en las últimas décadas en el centro de investigación científica puntera. La mayor parte de los presupuestos gubernamentales dedicados a Investigación y Desarrollo está, hoy en día, dedicada a éste ámbito tecnocientífico. La biotecnología puede ser clasificada en cinco amplias áreas. · Biotecnología en Salud Humana.( Donde se incluye la B. Alimentaria) · Biotecnología Animal. · Biotecnología Industrial. · Biotecnología Vegetal. · Biotecnología Ambiental. Las técnicas biotecnológicas utilizadas en los diferentes campos de aplicación de la biotecnología se pueden agrupar en dos grandes
grupos: Cultivo de tejidos: Trabaja a un nivel superior a la célula e incluye células, tejidos y órganos que se desarrollan en condiciones controladas. Tecnología del ADN: Involucra la manipu lación de genes a nivel del ADN, aislamiento de genes, su recombinación y expresión en nuevas formas, etc. La ingeniería genética puede ser una herramienta muy poderosa para crear alternativas amistosas ambientales en productos y procesos que actualmente contaminan el ambiente o acaban con los recursos no renovables. Factores políticos, económicos y sociales determinarán que posibilidades científicas se harán realidad.
BIOTECNOLOGÍA ANIMAL La biotecnología animal ha experimentado un gran desarrollo en las últimas décadas. Las aplicaciones iniciales se dirigieron principalmente a sistemas diagnósticos, nuevas vacunas y drogas, fertilización de embriones in vitro, uso de hormonas de crecimiento, etc. Los animales transgénicos como el "ratón oncogénico" han sido muy útiles en trabajos de laboratorio para estudios de enfermedades humanas. Existen tres áreas diferentes en las cuales la biotecnología puede influir sobre la producción animal: -El uso de tecnologías reproductivas -Nuevas vacunas y -Nuevas bacterias y cultivos celulares que producen hormonas. En animales tenemos ejemplos de modelos desarrollados para evaluar enfermedades genéticas humanas, el uso de animales para la producción de drogas y como fuente donante de células y órganos, por ejemplo el uso de animales para la producción de proteínas sanguíneas humanas o anticuerpos. Para las enfermedades animales, la biotecnología provee de numerosas oportunidades para combatirlas, y están siendo desarrolladas vacunas contra muchas enfermedades bovinas y
porcinas, que en los últimos tiempos han hecho mella en estos animales.
Noelia García Noguera Abogada Especialista Derecho Nuevas Tecnologías Aspectos legales de la Biotecnología
Concepto e historia Existen tres áreas diferentes en las cuales la biotecnología puede influir sobre la producción animal: -El uso de tecnologías reproductivas -Nuevas vacunas y -Nuevas bacterias y cultivos celulares que producen hormonas. C. Vacas 1. Producidas por microinyección de huevos siguiendo los pasos siguientes: a. Coleccionar óvulos de terneras sacrificadas b. Maduración del óvulo in vitro c. Fertilización del óvulo in vitro d. Microinyección de DNA en el pronúcleo masculino e. Desarrollar los embriones hasta el estadío de blástula f. Cribar células de embriones es estadod de blástula por el gen insertado (transgen) usando PCR g. Implantar los embriones en vacas recién fertilizada h. Nacimento de terneros 2. Ingeniería genética se usa en alterar composición de la leche para producir proteínas humanas, como insulina, eritropoietina (EPO), y anticuerpos monoclonales Propagación animal A. Inseminación artificial 1. Permite animales de interés genético ser cruzados má eficientemente, permitiendo el esperma diluido de un un toro ser inseminado entre 500 y 1000 vacas 2. Usado en ternero para incrementar la frecuencia de caracteres de interés 3. Ha incrementado la diversidad genética de animales en extinción
entre zoológicos B. Clones animales 1. Clonación de germoplamas vivos (lifestocks) ha sido común durante los últimos 20 años 2. Las células se pueden separar después de fertilizar (entre 8 y 19 células), y los embriones se pueden desarrollar como gemelos. Esto se ha intentado en humanos pero producen embrio nes defectivos y no se implantaro
4. La clonación de Dolly a. Se realizó en 1996 en el instituto Roslyn en Escocia y fue la primera vez que un animal fue clonado usando células somáticas b. El método usado fue: 1) A células de ovulo en metafase se les eliminó el núcleo 2) Una célula mamaria de oveja en cultivo se le eliminó los nutrientes para que entre en el ciclo estacionario G0 3) Las dos células se fusionaron por choque eléctrico (electrofusión) 4) Las células que se desarrollaron en cultivo para formar un embrión se introdujeron en una madre preparada hormonalmente para implantación 5) El embrión se desarrolló totalmente y el genotipado de DNA
confirmó que Dolly era un clon c. Dolly murió en 2003 de un cáncer de pulmón normalmente encontrado en ovejas de más edad; análisis de DNA demostró que los telómeros eran más cortos de lo normal d. La controversia permanece, no está claro si Dolly fue clonada de una célula mamaria o de una célula madre embrionaria. Se necesitaron 277 para clonar Dolly, lo que lo hace muy ineficiente
Electrofusión http://www.brinkmann.com/pdf/cell_fusion.pdf
Fusión inducida por un pulso eléctrico Células se ponen juntas Pulso de fusión Fase de Heterokaryon: núcleos distintos Producto de fusión
