Manipulación genética

Te explicamos qué es la manipulación genética, sus ventajas, desventajas y aspectos éticos. Además, ejemplos en la actualidad.

¿Qué es la manipulación genética?

Se conoce como manipulación genética o ingeniería genética a las distintas técnicas y procedimientos científico-tecnológicos que le permiten al ser humano modificar o recombinar el ADN y otros ácidos nucleicos de los seres vivos, con el propósito de obtener formas de vida que satisfagan ciertas necesidades. Para ello se añaden, alteran o eliminan genes del código genético de los seres vivos, llamado también edición genética.

La alteración humana del contenido genético de los seres vivos se ha venido produciendo desde los inicios de la civilización. A través de procesos como la domesticación y el cruce selectivo, el ser humano aplicó una selección artificial al destino de las distintas razas de perros, del ganado o de las plantas alimenticias.

Sin embargo, estas se consideran formas indirectas de alteración genética, muy diferentes de las disponibles en un laboratorio gracias a la bioquímica y a la genética, cuya intervención sobre el genoma es directo.

La manipulación genética directa tuvo sus orígenes en el siglo XX, gracias al avance de la bioquímica y la genética, pero específicamente al descubrimiento en 1968 de las enzimas de restricción (endonucleasa de restricción), un tipo de proteínas capaces de reconocer segmentos específicos del código genético y “cortar” el ADN en un punto determinado.

Este hallazgo del bioquímico suizo Werner Arber (1929-) fue desarrollado y perfeccionado luego por los estadounidenses Hamilton Smith (1931-) y Daniel Nathans (1928-1999).

Gracias a ello en 1973 los bioquímicos estadounidenses Stanley N. Cohen y Herbert W. Boyer dieron el primer paso histórico en la manipulación genética de un individuo: cortaron en trozos una molécula de ADN, recombinaron los trozos y posteriormente la inyectaron en una bacteria escherichia coli, que procedió a reproducirse con normalidad.

Hoy en día existen técnicas diversas de ingeniería genética, como la amplificación, secuenciación y recombinación del ADN, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), la plasmocitosis, la clonación molecular o el bloqueo génico, entre otras. Así es posible alterar segmentos específicos o sustancias puntuales en el funcionamiento bioquímico profundo de un ser vivo, pudiendo “programarlo” para realizar tareas o dotarlo de ciertas características.

Obviamente, este tipo de conocimientos entrañan un dilema ético importante, ya que las alteraciones introducidas al genoma luego son heredadas a la descendencia de los seres vivos y por lo tanto perduran en la especie.

La ingeniería genética puede conseguir especies vegetales más resistentes a las plagas, por ejemplo, o ratones con enfermedades congénitas para experimentación médica, o incluso terapias para enfermedades incurables; pero también diseñar enfermedades para una eventual guerra bacteriológica.

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Tipos de manipulación genética

Las principales formas de manipulación genética en la actualidad son las siguientes:

• La secuenciación del ADN. Se trata de la aplicación de distintos métodos y técnicas bioquímicas a la molécula de ADN de un ser viviente, para así determinar cuál es la secuencia específica de nucleótidos (Adenina, Guanina, Timina y Citosina) que lo compone, algo clave para descifrar la “programación” natural de los procesos bioquímicos que se llevan a cabo durante la vida. La secuenciación del ADN es una tarea colosal, ya que se trata de inmensas cantidades de información, incluso en el caso de seres microscópicos, pero hoy en día puede llevarse a cabo rápidamente gracias a la computarización.
• El ADN recombinante. Esta técnica consiste en la generación de una molécula artificial de ADN a través de métodos in vitro, para luego inyectarlo en un organismo y evaluar su desempeño. Esto generalmente se lleva a cabo extrayendo determinada información de un ser viviente e incorporándola a otro, y permite la obtención de proteínas específicas (con fines médicos o farmacológicos), la obtención de vacunas, o el mejoramiento del desempeño económico de especies alimenticias.
• La Reacción en Cadena de la Polimerasa (RCP). También llamada PCR, por sus siglas en inglés, es una técnica de amplificación del ADN desarrollada en 1986, que consiste en obtener numerosas copias de una molécula “molde” de ADN, a partir de una serie de enzimas llamadas polimerasas. Este método es empleado actualmente en ámbitos muy distintos, como la identificación de ADN en investigaciones forenses, o la identificación genética de patógenos (virus y bacterias) de nuevas enfermedades.
• El CRISPR. Su nombre es un acrónimo en inglés (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas, que es como se llama a la capacidad de las bacterias de incorporar a su genoma parte del ADN de los virus que las han infectado, heredando a sus descendientes la capacidad de reconocer el ADN invasor y ser capaces de defenderse en ocasiones futuras. O sea, forma parte del sistema inmunitario de los procariotas. Pero desde 2013 este mecanismo se emplea como una vía de manipulación genética, sacando provecho al método mediante el cual las bacterias “cortan” y “pegan” su propio ADN para incorporar la información nueva, mediante una enzima llamada Cas9.

Ejemplos de manipulación genética

Algunos ejemplos de aplicación de la ingeniería genética hoy en día son:

• La terapia génica. Empleada en el combate contra enfermedades genéticas, este tipo de terapia consiste en la sustitución de un segmento defectuoso del ADN de los individuos por una copia saludable, evitando así que las enfermedades congénitas se desarrollen.
• La obtención artificial de proteínas. La industria farmacéutica obtiene muchas de sus proteínas y sustancias de uso médico gracias a la alteración genética de bacterias y levaduras (hongos), como el Saccharomyces cerevisiae. Estos seres vivos son “programados” genéticamente para producir enormes cantidades de compuestos orgánicos, como quitinasa humana o proinsulina humana.
• La obtención de especies animales “mejoradas”. Con el propósito de combatir el hambre o simplemente de maximizar la producción de ciertos alimentos vegetales o animales, se ha alterado el genoma del ganado vacuno, porcino o incluso de peces comestibles, para lograr que den más leche o simplemente que crezcan más rápido.
• Las semillas de alimentos “transgénicos”. De modo similar al anterior, las plantas frutales, hortalizas o vegetales se han alterado genéticamente con el fin de hacerlas más rentables y maximizar su producción: cultivos que soportan mejor la sequía, que se defienden solos de las plagas, que producen frutos más grandes o con menos semillas, o simplemente frutos que maduran más lentamente y por lo tanto gozan de un mayor lapso para ser transportados hasta el consumidor sin dañarse.
• La obtención de vacunas recombinantes. Muchas vacunas actuales, como la que nos protege de la hepatitis B, se obtiene mediante técnicas de manipulación genética, en las que se altera el contenido genético del patógeno para dificultar o impedir su reproducción, de modo que no puedan producir la enfermedad, pero sí permitan al sistema inmunitario preparar defensas en contra de futuras infecciones reales. Esto también permite aislar genes específicos que inyectar en el cuerpo humano y así adquirir inmunidad contra enfermedades diversas.

Ventajas y desventajas de la manipulación genética

Como hemos visto, la ingeniería genética permite llevar a cabo tareas antiguamente impensables, gracias a una comprensión profunda de los mecanismos clave de la vida. Así, podemos señalar entre sus ventajas:

• La obtención masiva y rápida de sustancias bioquímicas indispensables, capaces de combatir enfermedades y de mejorar la salud de la humanidad. Esto aplica tanto para fármacos, como para vacunas y otros compuestos.
• La posibilidad de mejorar significativamente la industria alimenticia y combatir el hambre y la desnutrición en el mundo, a través de cultivos más resistentes climáticamente o que arrojen frutos más nutritivos y más grandes.
• La oportunidad de “corregir” defectos genéticos que ocasionan enfermedades a través de la edición genética puntual.

Sin embargo, entre sus desventajas se encuentran:

• Entrañan dilemas éticos y morales que obligan a replantearse el lugar del ser humano en el orden de las cosas, ya que un error en la manipulación genética puede arruinar una especie entera o producir un desastre ecológico.
• Las especies “mejoradas” compiten con ventaja sobre las especies naturales, de modo que empiezan a sustituirlas, empobreciendo la variedad genética de la especie, ya que, por ejemplo, las mismas semillas mejoradas se usan para los cultivos de distintas geografías mundiales.
• Se desconoce el efecto a largo plazo de la ingesta de alimentos manipulados genéticamente en la población humana, por lo que podría más adelante haber complicaciones todavía imprevisibles.

Aspectos éticos de la manipulación genética

Como todo ejercicio científico, la manipulación genética es amoral, es decir, presenta facultades tanto benéficas como posiblemente perjudiciales, dependiendo del uso que les demos. Esto implica un necesario debate ético respecto a la intervención del ser humano en la naturaleza a niveles tan profundos e irreversibles, que se transmiten en el tiempo de una generación a otra.

Uno de estos dilemas tiene que ver con los límites de la intromisión humana en el funcionamiento biológico de las especies. ¿Debería el bienestar de la humanidad o, peor aún, el bienestar de la industria alimenticia o del sistema capitalista mundial, estar por encima del bienestar de las especies animales o vegetales? ¿Vale la pena empobrecer el legado genético del único planeta conocido con vida, para producir cultivos más rentables?

A ello debe sumarse la posibilidad de dar origen, consciente o accidentalmente, a nuevas especies de seres vivientes, especialmente de microorganismos. ¿Qué tan seguros estamos de no estar construyendo patógenos capaces de causar sufrimiento mundial, no sólo a los seres humanos, sino a las demás especies?

Por último, está el aspecto de lo humano. ¿Qué tanto deberíamos intervenir en nuestro propio genoma como especie? Tratar enfermedades y desperfectos congénitos es un objetivo loable, pero que amerita una mirada atenta, ya que está peligrosamente cerca del “mejoramiento” de la especie.

Esto último podría traer numerosos inconvenientes futuros, desde enfermedades imprevisibles que se hereden a las generaciones por venir, hasta sociedades fundamentadas en la discriminación genética, tal y como lo ha advertido en numerosas ocasiones la ciencia ficción.

Aspectos legales de la manipulación genética

Una vez comprendido el dilema ético que la ingeniería genética representa, es comprensible que exista la necesidad de un marco legal específico en la materia, que vele no sólo por la defensa medioambiental, sino por la dignidad de la vida humana, presente y futura.

La mayoría de estos códigos legales y éticos buscan trazar la línea que separa lo terapéutico -el combate de enfermedades y la lucha por mejorar la calidad de vida de la gente- de lo ideológico, estético o político. Obviamente, estas disposiciones legales varían de acuerdo al marco jurídico de cada país.

Sin embargo, acciones como la clonación humana, la introducción de caracteres heredables en el genoma y el tratamiento directo sobre el embrión con fines otros que los estrictamente médicos, se encuentran prohibidos y son considerados inmorales y riesgosos para la humanidad, conforme a lo dispuesto en la Declaración Universal sobre el genoma humano y los derechos humanos (ONU), y por el Comité Internacional de Bioética de la Unesco.

Aun así, existen voces que exigen a estas organizaciones multilaterales un pronunciamiento más fuerte y explícito en la materia, sobre todo luego de que en 2012 nacieran en China las primeras dos niñas gemelas humanas libres de todo riesgo de infección del virus VIH, gracias a la aplicación -totalmente ilegal- del método CRISPR en sus embriones. Es decir, las primeras dos personas editadas genéticamente.

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Referencias

• “Ingeniería genética” en Wikipedia.
• “Manipulación genética” en UBA HOY de la Universidad de Buenos Aires (Argentina).
• “Ingeniería genética” en National Human Genome Research Institute (EEUU).
• “Rediseñando la vida: cuáles son los límites de la manipulación genética” por Luciana Mantero en La Nación (Argentina).
• “Declaración Universal sobre el genoma humano y los derechos humanos” en Oficina del Alto Comisionado de los Derechos Humanos de las Naciones Unidas.
• “Anuncian el nacimiento de gemelas editadas genéticamente entre el escepticismo científico” en El Independiente (España).
• “Genetic engineering” en The Encyclopaedia Britannica.