Anexos (pdf 380 Kb.)

More documents

Recommendations

Info

<strong>Anexos</strong> de suero humano, eritropoyetina, colágeno, IgG1, IgM, Inmunotoxina scFv-bryodina 1, proteínas de la cubierta de los virus de Hepatitis y Rabia, todos estos producidos en tabaco transgénico; mientras que, en arroz se ha producido interferón-α y α1- antitripsina, entre otros (Ma et. al., 2003). En agricultura se han obtenido cultivos, ahora comerciales, como la “soya Roundup” con resistencia a herbicidas; o el maíz y la soya Bt con resistencia a insectos. Se puede citar el ejemplo de la producción de maíz transgénico con resistencia al herbicida Basta, de la soya resistente a herbicida, del maíz resistente a insectos lepidópteros, y de la colza resistente a herbicidas, son algunos de los productos comerciales actuales más importantes de la ingeniería genética de cultivos. Desde que se inició en 1997, el area cultivada con variedades transgénicas comerciales aumentó de 1,2 millones de has a 62 millones en 2004. Ingeniería de proteínas Mediante esta tecnología se modifican y mejoran las proteínas mediante la construcción de proteínas recombinantes como enzimas, anticuerpos y receptores celulares. La investigación en esta área se enfoca en la comprensión de la estructura y función de las proteínas y el desarrollo de tecnologías asociadas para el diseño de proteínas y péptidos, cuyas funciones serán útiles en la búsqueda de fármacos, procesamiento de alimentos y aplicaciones industriales. Por ejemplo, un estudio realizado por Yan et. al., (2003) en la síntesis de la insulina recombinante, demostró que este proceso puede ser mejorado agregando un péptido sintético durante el plegamiento de la molécula de insulina, permitiendo así un estudio más detallado del funcionamiento de la proteína en cuanto a sus cambios conformacionales, permitiendo así lograr una producción óptima de insulina en biorreactores. Cultivo de células madre El cultivo de células madre (“stem cells culture”) comprende el mantenimiento en cultivo de grupos celulares aislados de distintas fuentes como: células madre embrionarias derivadas de la masa celular interna de blastocisto (fase temprana del embrión); células embrionarias germinales colectadas de tejido fetal (fase tardía del desarrollo); células madre fetales; y células madre derivadas de tejido maduro. Estas células madre pueden ser mantenidas bajo condiciones in vivo o in vitro, en medios de cultivo, donde mediante uso de algunos factores se estimula su diferenciación. Las células diferenciadas son inyectadas en diferentes órganos o tejidos del cuerpo donde migrarán para reemplazar células de diferente tipo que se encuentren dañadas. La tecnología se aplica en medicina regenerativa, restauración de tejidos y transplantes, por ejemplo en el desarrollo de líneas celulares musculares del corazón para transplante en pacientes con problemas cardíacos. Además, puede ser empleada en la terapia de sustitución celular para tratar enfermedades debilitantes como diabetes, Parkinson, Huntington, Alzheimer, y otros como derrames, aplopejías, quemaduras, osteoartritis, artritis reumatoide y problemas de la columna vertebral. El uso de líneas celulares en la búsqueda de nuevas drogas es otro amplio campo de aplicación para esta tecnología, por ejemplo, líneas celulares cancerígenas son usadas para probar futuros fármacos anticancerígenos (ver Figura 13, pág siguiente). La condición principal para el éxito de esta tecnología es mantener grupos celulares que conserven su totipotencia por períodos considerables de tiempo. Higuchi et. al., (1999) mantuvieron grupos celulares del adrenocarcinoma colo-rectal (CW2) para producir un antígeno carcinoembriónico, habiendo cuantificado las cantidades producidas de acuerdo a las condiciones del cultivo. De este modo, se puede llegar a la producción de biocompuestos e ingredientes de interés con fines farmacológicos. Anticuerpos monoclonales Los anticuerpos monoclonales provienen de la fusión de una célula productora de anticuerpos con una célula cancerigena, formando las células llamadas hibridomas. La célula inmune le da la característica de producir un tipo particular de anticuerpos mientras que la célula cancerigena le otorga inmortalidad en cultivo; este hibridoma se divide produciendo grandes cantidades de un solo tipo de anticuerpo, un anticuerpo monoclonal. Actualmente los anticuerpos son producidos en biorreactores con células de mamíferos, y recientemente se han usado plantas transgénicas productoras de anticuerpos que están en el mercado. Los hibridomas se cultivan en grandes fermentadores, o 113
Biotecnología para el uso sostenible de la biodiversidad Figura 13. El cultivo de células madre y sus aplicaciones en medicina regenerativa Cultivo de células madre (“STEM CELLS”) Figura 13 El cultivo de células madre y sus aplicaciones en medicina regenerativa Diferenciación de células y tejidos Médula ósea Células nerviosas Células musculares cardíacas Células pancreáticas Aplicaciones: • Medicina regenerativa, transplantes. • Terapia: Diabetes, Parkinson, Huntington, Alzheimer. Futuro: • Terapias inmunológicas, cáncer causados por virus, SIDA. • Terapia génica: “stem cells” transformados. Fuente: Adaptado por Roca, W. (2004) inmovilizados en superficies sólidas, donde los anticuerpos son segregados en el medio de cultivo, lo cual permite luego “cosecharlos”. Biosensores Los biosensores son dispositivos analíticos resultantes de la suma de la biología y la microelectrónica; constan de un dispositivo híbrido que incorpora material biológico (tejido, microorganismos, organelas, receptores celulares, enzimas, anticuerpos o ácidos nucleicos) a un microconductor que puede ser óptico, electroquímico, termométrico o magnético, el cual identifica y cuantifica sustancias a concentraciones muy bajas. Los biosensores pueden ser aplicados en: • Diagnóstico clínico y biomedicina. • Agricultura, jardinería y análisis veterinario. • Control de procesos: fermentación. • Producción y análisis de alimentos. • Microbiología: análisis viral y bacterial. • Análisis farmacéutico. • Control de efluentes industriales. • Control y monitoreo de la contaminación. • Minería, gases industriales y tóxicos. • Aplicaciones militares. Dentro de sus múltiples aplicaciones, la biorremediación es una actividad que requiere este tipo de tecnología; por ejemplo, para descontaminar aguas que contienen fenol, se aislaron cepas bacterianas consumidoras de fenol y sus perfiles de consumo fueron comparados, identificando un plásmido que confería la capacidad para degradar fenol; esto permitió el desarrollo de biosensores con la finalidad de identificar sustancias contaminantes y degradarlas para recuperar cuerpos de agua (Makarenko et. al., 2002). Ingeniería de tejidos Esta tecnología permite el desarrollo de tejidos semisintéticos para generar órganos utilizando diferentes tipos tisulares para reemplazar órganos enfermos o dañados y permanecer libres de problemas de rechazo por el receptor. Esta tecnología es una combinación entre el cultivo celular y los biorreactores, ya que los grupos celulares de interés son cultivados en matrices bajo condiciones controladas; el biorreactor provee importantes estímulos bioquímicos y mecánicos para dirigir el crecimiento in vitro del tejido hasta cubrir los requerimientos del paciente. Williams y Wick (2003) obtuvieron células arteriales, a partir de células musculares planas 114
Page 1 and 2: Anexos
Page 3 and 4: Biotecnología para el uso sostenib
Page 9: Biotecnología para el uso sostenib

Anexos (pdf 380 Kb.)

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?