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15.1: ¿Qué es la ingeniería genética?
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What is Genetic Engineering?
 
TRANSCRIPCIÓN

15.1: ¿Qué es la ingeniería genética?

Visión general

La ingeniería genética es el proceso de modificar el ADN de un organismo para introducir nuevos rasgos deseables. Muchos organismos, desde bacterias hasta plantas y animales, han sido modificados genéticamente con fines académicos, médicos, agrícolas e industriales. Si bien la ingeniería genética tiene beneficios definidos, las preocupaciones éticas rodean la modificación de los seres humanos y nuestro suministro de alimentos.

Los científicos pueden modificar deliberadamente el genoma de un organismo

La ingeniería genética es posible porque el código genético —la forma en que la información es codificada por el ADN— y la estructura del ADN son universales entre todas las formas de vida. Como resultado, el código genético de un organismo puede ser modificado de varias maneras.

La secuencia de nucleótidos puede editarse selectivamente mediante técnicas como el sistema CRISPR/Cas9. Conocido como las "tijeras moleculares", el sistema CRISPR/Cas9 es una respuesta inmune innata y procariótica que ha sido cooptado para editar información genética.

Un gen también puede ser eliminado de un organismo para crear un "knockout", o introducido para crear un "knockin", a través de un proceso llamado apuntamiento genético. Este método se basa en la recombinación homóloga (intercambio genético entre moléculas de ADN que comparten una región extendida con secuencias similares) para modificar un gen endógeno.

Los científicos también pueden insertar un gen de un organismo en el genoma de otro, lo que resulta en un organismo transgénico. Generalmente, el ADN combinado de diferentes fuentes se denomina ADN recombinante. El organismo que recibe ese ADN se considera un organismo modificado genéticamente u OMG.

La ingeniería genética afecta a la salud humana y al bienestar

La edición del genoma ha impactado significativamente en la investigación científica, la agricultura, la industria y la medicina. La investigación en biología molecular a menudo inserta transgenes (genes extraños) en bacterias y virus para estudiar la función y la expresión del gen. Las bacterias fueron los primeros organismos en ser genéticamente diseñados. Los científicos introdujeron el gen de la insulina humana para producir insulina sintética que es utilizada por las personas con diabetes.

Una técnica llamada terapia génica permite insertar un nuevo gen en una persona para que la proteína que codifica pueda expresarse dentro de sus células. La terapia génica proporciona una cura o tratamiento para algunas enfermedades genéticas graves y de otra manera intratables. Los científicos modificaron los virus para entregar nuevos genes a las células huésped.Estos virus personalizados pueden infectar las células enfermas e insertar una copia correcta de un gen defectuoso, tratando trastornos humanos como la Inmunodeficiencia Combinada Severa (IDCS).

Aunque muchos tratamientos de terapia génica utilizan virus modificados, el sistema CRISPR/Cas9 se ha convertido en una técnica cada vez más popular. El sistema CRISPR/Cas9 corta el ADN mediante el uso de una guía (secuencias de ARN conocidas como CRISPR) para dirigir las "tijeras moleculares", una enzima llamada Cas9, a sitios específicos del genoma. Los científicos utilizan esta herramienta molecular para agregar, eliminar o alterar material genético. CRISPR/Cas9 se ha utilizado en modelos de ratón para corregir errores en genes que son responsables de la distrofia muscular de Duchenne, la Hepatitis B, las cataratas y las enfermedades cardiovasculares.

Mientras que la ingeniería genética puede producir nuevos tratamientos para enfermedades, también se puede utilizar para otros fines prácticos. Se han desarrollado cabras transgénicas que producen seda de araña en su leche para uso industrial. En la agricultura, algunas plantas han sido modificadas genéticamente para mejorar características como el contenido nutricional y la resistencia a las plagas. Es probable que los avances recientes y futuros en ingeniería genética sigan afectando tanto a la salud humana como al bienestar.

Preocupaciones éticas con respecto a la ingeniería genética

La ingeniería genética tiene un gran potencial, pero ¿dónde trazamos la línea? Los científicos y la sociedad deben responder a esta pregunta. La edición del genoma humano, especialmente en las células germinales, es una preocupación ética importante. La mayoría de las terapias génicas modifican las células somáticas, por lo que los cambios genéticos solo afectan al individuo. Sin embargo, los cambios en la línea germinal de una persona también son heredados por su descendencia.

En 2018, un científico conmocionó al mundo cuando supuestamente creó los primeros bebés genéticamente modificados con CRISPR. Intentó hacer que las niñas gemelas fueran resistentes al VIH introduciendo una mutación germinal no estudiada. Sus acciones desataron indignación y preocupación a medida que los científicos y el público se enfrentaban a lo que esto significaba para la humanidad. No está claro cómo afectará esto a la salud de las niñas, a su futura descendencia o a la población.

Otra preocupación es el uso de material genético extraño para mejorar el suministro de alimentos. Las plantas son la fuente de alimentos modificada genéticamente más común, con 28 países que cultivan casi 450 millones de acres de cultivos modificados genéticamente en todo el mundo. Si bien existe un enorme potencial para asegurar el suministro de alimentos para una población mundial en crecimiento, se necesitan estudios científicamente sólidos y a largo plazo para abordar las preocupaciones de los críticos de OMG.


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