Aplicaciones de la ingeniería genética en animales Transgénesis en animales (por microinyección de zigotos) Secuencia promotora para la síntesis de una proteína de la leche Gen humano Gen híbrido humano rata Óvulos de cerda fecundados Desarrollo de una cerda transgénica

ANIMALES TRANSGÉNICOS APLICACIONES: Aumentar la resistencia a enfermedades y mejorar la producción. Diseñar animales Knockout (sustitución gen funcional por uno mutante). Fabricar órganos animales para transplantes (Xenotransplantes). Crear granjas farmacéuticas. Clonación animal con diversos fines.

Aplicaciones de la ingeniería genética en animales Clonación de animales (TRANSFERENCIA NUCLEAR DE CÉLULAS EMBRIONARIAS)

cLONACIÓN REPRODUCTIVA Clonación de animales (TRANSFERENCIA DEL NÚCLEO DE UNA CELULA SOMATICA: CÉLULA DIFERENCIADA)

Clonan terneros en EE UU para producir anticuerpos humanos efe- Washington - agosto 2002  Terneros clonados y manipulados genéticamente (fábrica de anticuerpos humanos) genes para anticuerpos células dérmicas clonación humanos recombinantes Objetivo: Tratamiento de enfermedades inmunológicas Futuro: Tratamiento de una amplia gama de enfermedades ocasionadas por bacterias y virus, como hepatitis, ántrax (utilizada como arma biológica)

Clonan cerdos destinados a trasplantar sus órganos a humanos La empresa escocesa PPL Therapeutics logra retirar de los cerditos el gen que provoca el rechazo en transplantes a humanos "alfa 1,3 galactosil transferasa" Enero 2002. AP Photo/Roanoke Times, Gene Dalton (IDEAL-EFE) Paso importante en favor del xenotrasplante (transferencia de células u órganos de una especie a otra) Ayudará a superar la escasez de órganos humanos para hacer trasplantes de todo tipo

Un laboratorio de Texas clona al primer animal doméstico "Copycat" es el primer gatito nacido mediante clonación" El experimento abre las puertas de la clonación masiva de animales domésticos, un fin sin explorar cuya sola posibilidad había desencadenado ya el almacenamiento de células de mascotas por parte de sus ricos propietarios El sexto día El ataque de los clones febrero 2002 Universidad College Station (Texas)

cLONACIÓN REPRODUCTIVA EN HUMANOS La clonación humana ya se esté intentando de forma clandestina por varios laboratorios en el mundo La clonación reproductiva no arroja los resultados suficientes, no existen garantías como para decir 'Vamos a clonar un ser humano' CLONAID ANTINORI Por cada intento de clonación hay detrás miles de fallos, abortos y malformaciones genéticas Para obtener a Dolly: 277 fusiones de ovocitos con células mamarias, solo 29 embriones fueron aptos. De estos solo uno resultó un éxito

Clonación terapéutica CREACIÓN DE UN EMBRIÓN ARTIFICIAL (con células adultas) -embrión somático- OBJETIVO ÚLTIMO: AUTOTRASPLANTES (no hay rechazo) Fusión de célula somática y óvulo enucleado OBJETIVO ÚLTIMO: TRATAMIENTO de ENFERMEDADES 1 Cultivo de blastocisto Fecundación 2 Eliminación de la capa externa Embrión temprano 3 Adición de sustancias que disgregan la masa celular interna En caso de existir deficiencias a nivel genético se puede hacer terápia génica a nivel de células madre 6 Adición de factores de diferenciación seleccionados 4 Transferencia de los agregados celulares a un nuevo pozo 7 Administración de células diferenciadas a tejidos dañados 5 Formación de células diferenciadas a tejidos dañados

Clonación terapéutica Las células madre abren la posibilidad a un nuevo mundo en las terapias de los trasplantes Calificada como una técnica "ineficaz e imperfecta" por científicos como Iam Wilmut, "padre" de la oveja Dolly, la clonación ha encontrado en las células "madre" su primera razón de ser. Retos técnicos 1. Las células embrionarias de ratón originan teratomas y teratocarcinomas en animales adultos 2. Conocimiento de las señales implicadas en el desarrollo y diferenciación 3. Asegurar la salud a largo plazo de las células a transplantar (edad biológica de las células)

Tipos de células madre Una llamada célula madre totipotente puede crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta). La célula madre pluripotente no puede formar un organismo completo, pero puede formar cualquier otro tipo de célula proveniente de los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino. Las células madre multipotentes son aquellas que solo pueden generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras). Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular.

Tipos de células madre Células madre embrionarias (ESC): Comprende el cigoto y sus primeras divisiones. Son pluripotenciales. Células madre adultas (ASC). Se encuentran en gran cantidad de tejidos del organismo adulto. Son multipotenciales. Otros tipos de células madre: Células madre fetales. Células del cordón umbilical. Células germinales embrionarias (células madre de las células reproductivas o gametos)

APLICACIONES DE LAS CÉLULAS MADRE Testar toxinas o probar nuevos fármacos con poder terapéutico. Estudiar fases iniciales del desarrollo embrionario. Terapias celulares y transplantes: Terapias con células madre adultas o embrionarias (Para poder células embrionarias se debería utilizar la clonación terapéutica). Trasplante de células madre de médula ósea. Autotrasplantes, etc.

Proyecto genoma humano 16 de Febrero de 2001 Celera Genomics Proyecto genoma humano La secuencia del genoma es un atajo valioso: ayuda a los científicos a encontrar los genes más fácil y rápidamente y sienta las bases para averiguar la función de los genes identificados Beneficios médicos tras el conocimiento de la estructura de cada gen humano Diagnóstico en individuos con riesgo de ser portadores del gen de alguna enfermedad Marco de trabajo para el desarrollo de nuevas terapias, además de nuevas estrategias para la terapia génica 15 de Febrero de 2001 Consorcio público internacional

PGH Los objetivos perseguidos con el Proyecto Genoma Humano son múltiples: - Identificar los aproximadamente 30.000 genes en el ADN humano, - Determinar la secuencia de los tres billones de bases, - Guardar la información generada en bases de datos, - Mejorar las herramientas de análisis de datos, - Transferir tecnologías al sector privado, - Analizar los aspectos éticos, legales, y sociales aparejados al proyecto,

BIOÉTICA Actividad multidisciplinar que estudia los problemas éticos que surgen de la aplicación de las ciencias biomédicas y sus tecnologías que pueden influir y modificar la vida humana y la de otros organismo. Evaluación de los riesgos de la biotecnología: Terapia génica No debería utilizarse como Método de mejora genética Clonación humana con fines reproductivos. Células madre (células madre embrionarias). Organismos genéticamente modificados: Incidencia ambiental Modificar o invadir los ecosistemas. Transferencia de transgenes a otros organismos (contaminación génica) Alimentos transgénicos (alergias, principio de precaución) Economía. Control recursos naturales por multinacionales (genes termiator en semillas). Genoma humano Patentar genes Conocimiento características genéticas en el campo laboral, etc.

BIOÉTICA La bioética abarca las cuestiones éticas acerca de la vida que surgen en las relaciones entre biología, medicina, política, derecho, filosofía, sociología, antropología, teología... Existe un desacuerdo acerca del dominio apropiado para la aplicación de la ética en temas biológicos. Algunos bioéticos tienden a reducir el ámbito de la ética a la moralidad en tratamientos médicos o en la innovación tecnológica. Otros, sin embargo, opinan que la ética debe incluir la moralidad de todas las acciones que puedan ayudar o dañar organismos capaces de sentir miedo y dolor. El criterio ético fundamental que regula esta disciplina es el respeto al ser humano, a sus derechos inalienables, a su bien verdadero e integral: la dignidad de la persona.

Repercusiones sociales valoraciones éticas Declaración Universal de Derecho Humanos y Genoma Humano de la UNESCO (1997), adoptada en 1998 por la Asamblea General de ONU (busca un balance entre una continuación en las investigaciones y la salvaguarda de los derechos humanos) Frente a los múltiples beneficios de la ingeniería genética pueden surgir algunos problemas Problemas sanitarios nuevos microorganismos patógenos, efectos secundarios de nuevos fármacos de diseño, etc... Problemas ecológicos desaparición de especies con consecuencias desconocidas, nuevas contaminaciones debidas a un metabolismo incontrolado, etc... Problemas sociales y políticos en el campo de la producción industrial, agrícola y ganadera, pueden crear diferencias aún más grandes entre países ricos y pobres. El sondeo génico en personas puede llevar a consecuencias nefastas en la contratación laboral, por ejemplo, y atenta contra la intimidad a que tiene derecho toda persona (empleo, agencias de seguros, discriminación..). Problemas éticos y morales Poder conocer y modificar el patrimonio genético humano puede ser una puerta abierta al eugenismo "Eugenesia: la ciencia del incremento de la felicidad humana a través del perfeccionamiento de las características hereditarias".