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(06) APLICACIONES BIOTECNOLOGICAS RELATIVAS AL AREA

DE LA SALUDM.Sc. José Roberto Alegría CotoJefe Depto. de Desarrollo Científico y Tecnológico

TALLER “EL PAPEL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR Y SU APLICACION EN EL

AREA DE LA SALUD” .

Martes 20 de Julio de 1999, Hotel Terraza, 8:00 a.m. a 12:00 m.

C O N SE JO N A C IO N A L D E C IE N C IA Y T E C N O LO G IA

IN D ICE

I.- IN T R O D U C C IO NII.- A L G U N O S H E C H O S S O B R E B IO T E C N O L O G IAIII.- ¿ Q U E E S L A B IO T E C N O L O G IA ?IV .- F U N D A M E N T O S D E L A R E C O M B IN A C IO N D E L A D N

A c ido D e so xir ibo n uc le ico (A D N )S e c ue n c ia s R e gu la d ora s

V .- T E C N IC A S B A S IC A S D E L A B IO L O G IA M O L E C U L A RE n z im a s d e R e s tric c ió nG e l E le c tro fo rés isM o lé c u las F lu o resc e n te sE n z im a s L iga sa sS o ut he rn b lo tN ic k T ra ns la t io nV e c to re s Pr im a rio s d e C lo n a c ió nR e ac c ió n e n C a de n a de Po l im e riza c ió n (PC R )

V I.- H IB R ID O M A S Y A N T IC U E R P O S E N M E D IC IN A /A P L IC A C IO N E SId e n tif ica c ió n de M arc a d ore s fe no t íp ic os U n ic o s pa ra un a C é lu la T ip o Pa rt ic ula rI nm u no d ia g nó s t ic oT e rap ia y D ia gn ó stic o de T u m o rA ná l is is F un c io na l d e la S up e rf ic ie C e lu la r y S ec re c ió n d e M o lé c u la s

V II.- A R E A S P R O M ISO R IA S D E L A B IO T E C N O L O G ÍAT e rap ia d e la L íne a G e rm in a lC lo na c ió nX e n o tra n sp la nte s

V II I.- B IO T E C N O L O G IA E N E L C U ID O D E L A SA L U DA ) M e d ic ina sB ) V a c una sC ) D ia g nó s t icoD ) T e rap ia G é n ic a

IX .- H U E L L A G E N E T IC A (D N A F IN G E R P R IN T IN G )X .- T IP E O D E L A D N

A ) P ru e ba F ore n seB ) E s ta b le c im ie n to de la Pa te rn id a dC ) M a n u fa c tu raD ) A nt rop o lo g íaE ) M a n e jo de Po b la c ió n d e V id a S ilv e s tre

X I.- P R O Y E C T O D E L G E N O M A H U M A N OX II.- B IO T E C N O L O G IA E N S A L U D E N B R A S ILX II I.- P R O P U E S T A D E C R E A C IO N D E L C IG B t (L u is L ó p e z, M .Sc .)

INTRODUCCION

• Uno de los legados de la oveja clonada "Dolly" es que ha traido a la luz pública la investigación en biotecnología; la carrera para completar el mapa genético del genóma humano y la determinación de sus funciones anuncia nuevas esperanzas en la investigación del cáncer y de otras enfermedades; nuevos fármacos y diagnósticos ofrecen asombrosas posibilidades en el tratamiento, hasta ahora de enfermedades letales y discapacitantes, ponien-do a esta industria en un plano central en los países desarrollados, por lo que con propiedad se puede afirmar que estamos en la “era de la biología” y su aplicación en Biotecnología.

• Ya desde la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, celebrada en Río de Janeiro, junio de 1992, Programa 21, Capítulo 16, se reconoce que “la biotecnología puede jugar una función principal en aliviar enfermedades, en mejorar la segu-ridad alimenticia y proteger el medio ambiente en los países en desarrollo del mundo.

Algunos hechos sobre

Biotecnología (http://www.bio.org/glance/welcome.html)

• Sobre 200 millones de personas en todo el mundo han sido ayudadas por más de 80 productos de medicamentos y vacunas aprobadas por la Administración de Medica-mentos y Alimentos (FDA) de los Estados Unidos.

• Hay más de 350 productos de medicamentos y vacunas corrientemente administrados en ensayos clínicos hu-manos y cientos más en desarrollo inicial en los Estados Unidos. Esas medicinas son diseñadas para tratar varios cánceres, Alzheimer, enfermedades del corazón, escleró-sis múltiple, SIDA, obesidad y otras condiciones.

• La Biotecnología es responsable de cientos de pruebas de diagnóstico médico que permiten la transfusión sanguí-nea segura, libre del virus del SIDA y detectan temprana-mente otras condiciones que pueden ser exitosamente tratadas.

• La huella genética (DNA fingerprinting), es un proceso de biotecnología, que ha mejorado dramáticamente la investigación criminal y la medicina forense, y a provisto de avances significativos a la antropología y el manejo de la vida silvestre.

¿Que es la BIOTECNOLOGIA?

• La Biotecnología es la culminación de más de 8,000 años de experiencia humana usando seres vivos en los procesos de fermentación para hacer productos tales como el pan, queso, cerveza y vino.

• Actualmente la biotecnología es aplicada en los procesos de manufactura usados en cuidados de la salud, agricultura y alimentación, procesos indus-triales y protección del medio ambiente, entre otras aplicaciones.

• Como un área de la ciencia y de la tecnología, la biotecnología es frecuentemente definida como una combinación de avances en el conocimiento huma-no de la Biología Celular y Molecular, Genética de los seres vivos, virus y otros ácidos nucleícos y del funcionamiento del sistema inmune.

FUNDAMENTOS DE LA RECOMBINACION DEL ADN

• Todos los seres vivos están hechos de células que están programadas con el mismo material genético básico, el ácido desoxiribonucléico (ADN). Cada unidad de ADN está hecha de nucleotidos: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C), así como un azúcar (deoxiribosa) y un grupo fosfato.

• Los nucleotidos se aparean (A) con (T), (G) con (C) en una cadena antiparalela en espiral, denominada la doble hélice de material genético. En donde cada célula de un organismo individual tiene las mismas unidades de ADN conteniendo la información total del individuo y de las funciones diferenciadas de las células.

• Cuando las células se reproducen, las hebras de ADN de la doble hélice se separan. A causa de que el nucleótido (A) se aparea con un doble enlace con (T) y (G) se aparea con un triple enlace con (C), cada hebra de ADN sirve como una precisa copia fiel para la otra. Excepto por las mutaciones o pérdidas en los procesos de reproducción, cada célula está equipada con la información para replicarse en millones de células idénticas.

FUNDAMENTOS DE LA RECOMBINACION DEL ADN

• Las Secuencias Reguladoras de Consenso o Canónicas, son secuencias de nucleótidos que realizan su función reguladora adyacente e internamente en el gen, tales como las secuencias operadoras que son el punto de unión de las proteínas represoras. O cerca o adyacentes al gen, como las secuencias promotoras, tal es el caso de la caja Pribnow a -10 pares de base (pb) del gen, o de otros promotores a -35 o -50 pb en genes procariónicos y la caja TATA o Goldberg- Hogness a - 25 o -40 pb en genes eucariónicos.

• Adicionalmente, se han encontrado en eucariones, cientos de sitios que estimulan la transcripción por ARN polimerasa II. La secuencia única altamente conservada para ARN pol II es la caja TATA. Los análisis en más de 150 genes clonados de animales y plantas han mostrado que las secuencias CCAAT y GGGCG están presentes en 10 a 15% de los genes, usualmente entre -60 a -120 pb y se conocen como secuencias realzadoras. Las secuen-cias realzadoras pueden estar cerca, lejos, corriente arriba o corriente abajo del gen, o al interior del gen, realzando la actividad de transcripción de 5´ a 3´ o de 3´ a 5´.

TECNICAS BASICAS DE LA BIOLOGIA MOLECULAR

• Dado que todas las cosas vivas están he-chas del mismo tipo de material genético, (ADN) los biotecnólogos usan enzimas de restricción tipo II (descubiertas en 1968 por O. H. Smith y otros) para cortar secuencias específicas, y remover información genética individual de un organismo. Las enzimas de restric-ción han sido aisladas de más de 230 cepas bacterianas y hay más de 91 sitios especí-ficos diferentes de corte.

• Los cortes pueden

ser romos (Alu I) AG*CT

TC*GA

o cohesivos (Eco RY 13) G*AATTC

CTTAA*G


• Los fragmentos de restricción de ADN, generados al ser cortados por enzimas de restricción, pueden ser facilmente separados por gel electroforésis. C. Aaij & B. P. Borst, 1972, demostraron que se pueden separar en geles de agarosa moléculas de diferente peso molecular. En donde la velocidad de separación de los fragmentos está en función de su longitud, y los fragmentos más pequeños se mueven mucho más rápido que los fragmentos largos.

• Para evaluar la presencia de ácidos nucléicos estos se marcan con moléculas fluorescentes antes o después de la electroforésis. El Bromuro de Etidio es usado para este propósito, que puede ser visualizado con luz U.V. a una longitud de onda de 302 nanometros (nm). A 366 nm hay deficiente fluorescencia y a 254 nm hay considerable cantidad de cortes, dimerización y destinción del complejo ADN-BrEt.


• Los segmentos de ADN separados se pueden unir con otros segmentos de ADN por medio de las enzimas ligasas. Generalmente se usan tres tipos: 1) la ADN ligasa de E. coli que une cortes cohesivos, 2) la ADN ligasa T4 une puntas romas, 3) la Deoxinucleotidil Transferasa Terminal de Timo de Ternero (TTTTD) que sintetiza copias homopoliméricas 3´ de hebra simple en finales producidos por una lambda exonucleasa.

• E. M. Southern (1975) demostró que fragmentos de ADN separados por gel electroforesis podían ser transferidos por capilaridad a papel de nitrocelulosa inmovilizandolo en el papel. A la técnica se le conoce como Southern blot. El filtro de nitrocelulosa se coloca directamente sobre el gel, el ADN es desnaturalizado (se separa en copia única) y es neutralizado y transferido por capila-ridad en un amortiguador de alta concentración de sal. El ADN desnaturalizado se mantiene permanentemente adherido al filtro al hornear este a 80°C por dos horas. El ADN transferido puede ser usado para reacciones de hibridación.


• La reacción de Nick Translation (corte y cambio) es usada para introducir nucleótidos fosfato radioactivos (calientes) o no radioactivos (fríos) al interior del ADN sin marcar, con el propósito de hacer una sonda. La reacción depende de la habilidad de la enzima ADN polimerasa I para iniciar la síntesis de ADN en los grupos OH libres 3´, los cuales son expuestos como “Nicks” cortes en una hebra en el ADN no marcado. Los nick son generados en localizaciones al azar por una digestión limitada del ADN por la ADNasa I. La polimerasa I sintetiza nuevo ADN en la dirección 5´ a 3´ usando nucleótidos trifosfatos marcados radioactivamente o enzimáticamente.

• Para transplantar el ADN y recombinarlo con el material genético de otro organismo se usan los vectores de clonación. Los conocidos como vectores primarios de clonación son unidades de ADN autónomamente replicativas en las cuales son colocados fragmentos de restricción de ADN foráneo para su clonación: 1) PLASMIDOS de 10 a 20 kilo bases pares (kb) y clonan como máximo 10 kb, 2) FAGOS de 25 a 55 kb y clonan como máximo 10 a 20 kb, y 3) COSMIDOS de 55 kb y clonan como máximo 35 a 50 kb.


• La Reacción en Cadena de Polimerización (PCR) inventado por Kary Mullis (1987) es un método in vitro de síntesis de ADN, por una ADN polimerasa termoes-table (por ejemplo la Taq polimerasa), por la cual un segmento particular de ADN puede ser replicado espe-cíficamente. Esto involucra dos oligonucleótidos “Primers” (segmentos pequeños de ARN) que se sitúan a los lados del fragmento de ADN que va a ser simplifi-cado y ciclos repetidos de desnaturalización por calor del ADN; alineamiento de los Primers a sus secuencias complementarias, y extensión de los Primers alineados con ADN polimerasa termoestable. Estos Primers hibri-dizan a hebras opuestas de las secuencias blanco y son orientados de tal manera que la síntesis de ADN por la polimerasa termoestable procede a colocar nucleótidos complementarios hacia la punta opuesta del Primer, sintetizando la hebra complementaria de ADN.

• Por lo que cada ciclo de desnaturalización, alineación de los Primers y polimerización, dobla la cantidad de ADN sintetizado en el ciclo previo. El resultado es una acumulación exponencial (2n) del fragmento inicial.

Hibridomas y Anticuerpos en Medicina

Los hibridomas son más frecuentemente producidos al fusionar Mielomas de Ratón Sensitivos a HAT con células B de ratones, ratas o hamster inmuniza-dos. Están siendo hechos intentos para generar anticuerpos monoclonales humanos, primariamen-te para la administración a pacientes, para desarro-llar líneas de mieloma humano como patrones de fusión. (Es una regla general que la estabilidad de los hibridos es baja si las células de los híbridos de especies separadas por la evolución son fusionadas y presumiblemente por esto las células B de huma-nos no forman hibridomas eficientemente con líneas de mielomas de ratón).

El mismo principio es usado para generar hibridomas de células T de ratón, por fusionar células T sensitivas a HAT, con células T derivadas de línea tumoral.

Aplicaciones de Hibridomas y Anticuerpos en Medicina

1) Identificación de marcadores fenotípicos únicos para una célula tipo particular. La base para la clasificación moderna de linfocitos y fagocitos monoclonales es la unión de la población a anticuerpos monoclonales espe-cíficos. Esos han sido usados para definir “clusters de diferenciación” para varios tipos de células.

2) Inmunodiagnóstico. Muchas infecciones y enfermeda-des sistémicas permiten la detección de antígenos espe-cíficos y/o anticuerpos en la circulación o en los tejidos, usando anticuerpos monoclonales en inmuno ensayos.

3) Terapia y diagnóstico de tumor. Los anticuerpos mono-clonales tumor específicos son usados para la detección de tumores por técnicas de imágen y para inmunoterapia in vivo de tumores.

4) Análisis funcional de la superficie celular y secresión de moléculas. Los anticuerpos monoclonales, que se unen a moléculas de la superficie celular ya sea para esti-mular o inhibir funciones celulares particulares ayudan a definir las funciones de las moléculas de superficie, in-cluyendo receptores para antígenos. Anticuerpos que neutralizan las citocininas son usados para detectar la presencia y los roles de estas hormonas protéicas in vitro e in vivo.

Areas promisorias de la Biotecnología

A) Terapia génica de la línea germinal. La alteración del ADN dentro de las células de un organismo vivo para tratar o curar una enfermedad -es una de las más promisorias áreas de la investigación en biotecnología. Nuevas terapias génicas están siendo desarrolladas para tratar enfermedades tales como la fibrosis cística, SIDA y cáncer.

• Sin embargo, por más de una década, la investigación de la comunidad académica e industrial han observado una moratoria voluntaria sobre procedimientos de la terapia génica que podrían afectar las células de la línea germinal -el huevo y el esperma- que pasan en una composición genética a futuras generaciones.


B) Clonación. Es un término genérico para la replicación en un laboratorio de genes, células u organismos de una entidad original. Produciendo copias genéticas exactas del gen, célula u organismo original.

La clonación o exacta duplicación de genes específicos y de tipos individuales de células, ha sido una herramienta esencial en biotecnología por más de 20 años. Esta técni-ca es integral a los procesos usados para producir avances sensacionales en medicinas y vacunas para tratar ataques al corazón, enfermedades de los riñones, diabetes, varios cánceres, hepatitis, esclerosis múltiple, fibrosis cística y otras enfermedades.

• También hay investigación en clonación de células humanas, órganos y otros tejidos. Esto puede producir el reemplazo de piel, cartilagos y hueso para victimas de quemaduras y accidentes. Esta vía de estudio podría producir células para la terapia del cáncer. La investiga-ción está en la vía de desarrollar el reemplazo de órganos internos para el transplante en humanos.


• Dos métodos han sido usados para clonar o duplicar organismos animales completos.

• El primero involucra dividir un embrión en dos o más entidades separadas. Esto mimetiza esencialmente los procesos naturales por los cuales los gemelos idénticos o triples se desarrollan. Los nuevos embriones crecen como copias genéticamente idénticas del animal original.

• El segundo método es conocido como transferencia nuclear. En esta técnica el núcleo es removido de un huevo infertilizado. El huevo es entonces fusionado con una célula embrionaria de otro organismo. El huevo, el cual ahora cuenta con la información genética completa del animal del cual la célula embrionaria fué tomada, es entonces estimulado para replicarse. Eventualmente, un nuevo embrión está creciendo como un exacto duplicado genético de la célula embrionaria original.

• El avance hecho por el Instituto Roslin y la Terapeútica PPL con la oveja “Dolly” fué usar la tecnología de trans-ferencia nuclear para combinar un huevo con el núcleo de una célula de ubre de una oveja adulta, en vez de una célula de un embrión.


C) Xenotransplantes. Organos de otras especies -cerdos y otros animales- se han convertido en una fuente promi-soria para donar órganos para humanos. Esta práctica es llamada Xenotransplantación. El transplante de válvulas de corazón de cerdo son comunmente usadas para tratar diferentes formas de enfermedades severas de corazón en las personas. Células encapsuladas de animal también son vistas como una vía prometedora de investigación para tratar la diabetes, enfermedad de Parkinson y dolores agudos que acompañan las terapias de ciertas drogas. En adición, medicinas y otros productos de salud derivados de fluidos y tejidos de vaca han sido usados por décadas por millones de personas.

• A causa del gran abastecimiento de cerdos, el tamaño relativo y la función de sus órganos a los humanos y el extensivo monitoreo y habilidad para controlar enfermedades en la población de cerdos, estos son considerados como una de las más promisorias fuentes de xenotransplantes de órganos.


• El obstáculo más significativo para los xenotrans-plantes es el sistema inmune del cuerpo humano de protección contra las infecciones. Cuando tejidos no reconocidos como humanos son introducidos en el cuerpo, ocurre un rechazo hiper agudo -el cuerpo corta el flujo de sangre al órgano donado-.

• El método más promisorio para sobreponerse al rechazo hiper agudo es propuesto por la ingeniería genética, al insertar material genético humano en los cerdos u otros animales donadores, y se conside-ra que el cuerpo humano puede reconocer al nuevo órgano como humano y comenzar a usar este como si fuera propio. Algunas compañías de biotecnolo-gía están trabajando para superar aspectos específicos del reto de los xenotransplantes.

Biotecnología en el cuido de la salud

A) Medicinas

• El cuerpo humano produce naturalmente miles de proteinas que literalmente pelean contra las enfermedades y controlan desde los niveles de azúcar en la sangre hasta el crecimiento humano.

• Las medicinas de biotecnología aprobadas para su uso actual son proteínas que ayudan al cuerpo a pelear contra infecciones o llevan a cabo funciones específicas.

• En Estados Unidos las medicinas biotecnológicas de aceptación actual han sido aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicinas (FDA), para tratar anemia, fibrosis cística, deficiencias del crecimiento, hemofilia, leucemia, hepatitis, verrugas genitales, rechazo de transplantes y muchas formas de cáncer.


B) Vacunas. Las vacunas convencionales usan formas debilitadas o muertas de virus para introducir antígenos (proteínas sobre la superficie de los virus que el sistema inmunológico usa para identificar los virus). El cuerpo produce entonces anticuerpos que constituyen la resis-tencia a las enfermedades.

• Una vacuna de biotecnología consiste únicamente del antígeno no del virus total. Al aislar antígenos y producir estos en el laboratorio, es posible hacer nuevas vacunas que no pueden transmitir el virus por si mismas.

• El FDA ha aprobado el uso de una vacuna biotecnológica para la hepatitis B. la vacuna es producida por insertar el gen responsable para la producción del antígeno de la hepatitis en células de levadura. Durante los procesos de fermentación, los cuales son similares a la producción de cervezas, cada levadura hace una copia perfecta de las proteínas de ella misma y del gen antigénico. La proteína antigénica es purificada posteriormente. Cuando es inyectada dentro del cuerpo, el antígeno estimula la producción de anticuerpos que combaten el virus de la hepatitis.


• Además, se están produciéndo vacunas en animales y plantas (http://www.nbiap.vt.edu/).

• “ratones” que sintetizan en la leche anticuerpos en un rango de 0.005 a 5 mg/mL contra el virus de la gastroenteritis transmisible coranovirus (TGEV), que confirió inmunidad pasiva en los neonatos, reducien-do la infectividad del virus en un millón de veces.

• “frijol de soya” con anticuerpos que protegen contra el virus 2 de Herpes simplex (HSV);

• “tabaco” con anticuerpos que previenen la caries dental producida por Streptococcus mutans;

• “papa” con la vacuna que previene la insulina dependencia de la diabetes mellitus, 100 veces más poderosa que la actual vacuna; que afecta a casi 1 millón de norteamericanos, y causa ceguera no congénita y 25% de operaciones cardíacas y 40% de las fallas renales.

• “papa” con la sub-unidad B antigénica de la enterotoxina del Vibrio cholerae causante del cólera, que ayuda a la toxina a adherirse a las células del intestino, inmunizaron efectivamente a los ratones que la consumieron cada semana por un mes.


C) Diagnóstico. La biotecnología se usa para detectar una amplia variedad de enfermedades y condiciones genéticas. Las pruebas de hogar de preñez son ejemplos de productos de diagnóstico de biotecnología.

• Una nueva prueba de sangre ha sido desarrollada por biotecnología para medir la cantidad de lipoproteínas de baja densidad (LDL), o colesterol “malo” en la sangre. Pruebas convencionales requieren un perfil de lípidos, incluyendo una costosa prueba para el colesterol total, trigliceridos y lipoproteínas de alta densidad colesterol. La vieja prueba también requiere un paciente en ayunas 12 horas antes de que una muestra de sangre pueda ser tomada. La nueva prueba biotécnica permite al paciente ser examinado con una simple prueba que puede medir LDL directamente, sin la necesidad del ayuno.

• Uso del PCR en la detección de patógenos humanos: Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Treponema pallidum, Haemophilus ducreyi, Mycobacterium tuberculosis, Hepatitis C, Enterovirus, Enterotoxigénica E. Coli, Campylobacter. La tecnología ha desarrollado una máquina de PCR que combinando una serie de instrumentos detecta las bacteria en 7 minutos.


• Terapia Génica. Es una promisoria tecnología que usa los mismos genes como medicamento para corregir los desordenes genéticos hereditarios. En la terapia génica, un gen faltante o pérdido puede ser reemplazado para corregir la causa genética de una enfermedad. La terapia génica ha sido usada, por ejemplo, para tratar la enfermedad de inmuno-deficiencia severa combinada (SCID), comunmente conocida como la “enfermedad del niño burbuja”.

• Algunas veces, en la terapia génica, son removidas células de un paciente, alteradas para corregir el defecto genético u omisión y puestas nuevamente dentro del cuerpo. Algunas veces, las células nuevas son introducidas para producir un factor de crecimie-nto celular necesario o realizar una función celular beneficiosa.

Huella genética (DNA fingerprinting)

• La huella genética de ADN. Es el proceso de comparar muestras de ADN. En la práctica, esta ha sido una de las más poderosas y ampliamente conocidas aplicaciones de la biotecnología.

• Cada uno de los seres vivos (excepto los gemelos idénti-cos) tienen una única combinación de genes. Cuando se extrae una muestra de material genético, de tejidos del cuerpo como piel o pelo, fluidos corporales como sangre o semen, las enzimas de restricción reconocen combina-ciones específicas de nucleótidos A, C, G y T y cortan el ADN. El “corte” del fragmento de la secuencia genética compone un patrón de ADN o “huella genética” única para cada una de las personas.

• El PCR acelera este proceso, de manera tal que relativa-mente una gran cantidad de ADN puede ser creado de una única célula en materia de horas o días. El análisis de las grandes muestras hechas puede facilitar la identifica-ción de secuencias genéticas comparables. Esto también puede ser usado para detectar secuencias que pueden predisponer a un individuo a enfermedades genéticas tales como muchas formas de cáncer, una forma de HIV (el virus que causa el SIDA), Alzheimer, fibrosis cística,

Corea de Huntington y otras condiciones.

Tipeo del ADN

A) Prueba Forense. Fue usado por primera vez en Gran Bretaña como refuerzo de la ley a mediados de 1980. Esto fue empleado en Estados Unidos hasta 1987.

• En investigaciones criminales, las muestras de ADN de pelo, fluidos corporales o piel en la escena de un crimen son comparadas con aquellas que son obtenidas de los sospechosos de perpetrar el hecho. La amplia aceptación del tipeo y del PCR por el Sistema de la Corte en USA ha llevado a muchos estados a pasar leyes requiriendo que gente convicta de ofensas sexuales u otros crímenes pueda ser tipeada por ADN e incluida en la base de datos del estado como ofensor.

• En Virginia, Minnesota, Illinois y Florida, donde los archivos genéticos de hombres en prisión fueron comparados con muestras recobradas de asaltos sexuales, ha posibilitado exonerar individuos de crímenes por los cuales ellos eran convictos antes de que la huella genética fuera puesta en uso.

Tipeo del ADN

B) Establecimiento de la paternidad

La determinación de la paternidad es posible a causa de que los patrones de ADN de los niños son heredados, la mitad de la madre y la mitad del padre. Para establecer la paternidad, la huella digital genética de la madre, niño y alegado padre son comparadas. Las secuencias similares de la madre y el niño son eliminadas de la prueba de huella genética del niño, las que permanecen vienen del padre biológico. Entonces, esos segmentos son compa-rados para una identificación con la huella genética del alegado padre.

C) Manufactura

La biotecnología está manufacturando, células vivas o microorganismos que son usados para producir medicamentos y otros materiales beneficiosos. La huella de ADN es usada para asegurar el control de calidad en los seres vivos.

Tipeo del ADN

D) Antropología. Los científicos están usando esta tecnología para ayudar a reunir los miles de fragmentos de los Rollos del Mar Muerto. Toman muestras de ADN y usan los resultados para separar los rollos escritos sobre piel de ovejas de aquellos escritos sobre piel de cabras. De esta manera están reconstruyendo las piezas tal como ellas fueron originalmente ensambladas.

• También es usada sobre fósiles humanos para determinar cuan cercanamente relacionadas están las muestras de fósiles de diferentes locaciones geográficas y áreas geológicas. Los resultados obtenidos pueden dar luz sobre la evolución humana y la manera en la cual los ancestros humanos vinieron de Africa.

• Para identificar los restos del Zar Nicolás Romanov II de Rusia y su familia, ejecutados por los Bolcheviques en 1918. Muestras genéticas de hueso fueron comparadas con muestras de sangre de descendientes vivos de la familia, incluyendo al Príncipe Felipe de Gran Bretaña. La subsecuente prueba de ADN también mostró que una mujer que clamaba por ser la Gran Duquesa Anastasia de Rusia no lo era.

Tipeo del ADN

E) Manejo de población de vida silvestre. Los científicos usan la técnica para determinar cuan cercanamente relacionadas están las especies una de la otra en poblaciones en peligro de extinción tratadas para evitar el excesivo cruzamiento familiar.

• La prueba de ADN de animales individuales también puede determinar cuando el animal que está siendo probado constituye una especie distinta o es una variación geográfica de otra especie.

• También ha sido usada para seguir la venta de caviar de esturiones en peligro de extinción en el mercado mundial. Algunos países como los Estados Unidos, están usando la prueba del ADN para prevenir la introducción de dicho caviar en sus mercados.

Proyecto del Genoma Humano

• El Proyecto del Genoma Humano fue iniciado en 1990 y previsto para el 2007, involucra cientos de científicos alrededor del mundo. La meta de este proyecto es la identificación de los aproximadamente 100,000 genes humanos y 3 mil millones de pb, para leer la inscripción genética total que se espera se concluya en el año 2002.

• Los errores o daños a los genes son responsables para 3,000 a 4,000 enfermedades hereditarias, incluyendo la enfermedad de Huntington, fibrosis cística y distrofia muscular de Duchennne. En suma, se conoce que genes alterados incrementan el riesgo de desarrollar cáncer, diabetes, enfermedades del corazón y otras enfermedades comunes.

• El Proyecto del Genoma Humano ha sido diseñado para dar a los científicos las herramientas que les permitan encontrar rápidamente los genes responsables de las enfermedades. Una vez esté completa la secuenciación del genoma humano, los investigadores pueden mover su enfoque del hallazgo de genes, el cual puede ser mane-jado a través de base de datos en computadora, hacia el entendimiento de la función de dichos genes.

BIOTECNOLOGIA EN SALUD EN BRASIL

• En Brasil, dentro del sector salud, la tecnología del ADN recombinante es utilizada para el control de las principa-les enfermedades endémicas del Brasil, tales como malaria, Leishmaniasis, tripanosomiasis y dengue, las cuales afectan a un gran porcentaje de la población. En 1995, tuvieron de Malaria 500,000 casos; Leishmaniasis cutánea y visceral, 31,000 casos; la enfermedad de Chagas fué responsable de 5,000 muertes y en 340,000 donadores de sangre de muestras del sureste del Brasil 3,800 fueron positivas y 239,000 casos de dengue.

• El abordaje de esos principales problemas de salud se hace principalmente, con el uso de terapéuticas molecu-lares y se desarrollan vacunas recombinantes. La creación de vectores estables y la caracterización y estudio mole-cular de péptidos de diferentes cepas de parásitos son proyectos importantes. Otros estudios importantes incluyen el desarrollo de ensayos de laboratorio, para el diagnóstico temprano de enfermedades genéticas y la identificación de parásitos y agentes microbianos mediante el uso de enzimas de inmuno ensayos y mapeo del genoma con el PCR o fragmentos de restricción polimórficos.

BIOTECNOLOGIA EN SALUD EN BRASIL

• La situación organizacional de los proyectos biotecnoló-gicos dentro la estructura de salud del Gobierno de Brasil, incluyen el Programa Nacional para la autosuficiencia en Inmunobiología; Programa Nacional de Sangre y Hemoderivados; Programa de Construcción de Capa-cidad Nacional Científica y Tecnológica; Programa de Bioseguridad.

• Otra instancia que interviene es el Programa Nacional de Biotecnología, iniciado en 1981 que ayuda a la integra-ción de las instituciones y consigue fondos para activida-des relacionadas con la biotecnología, en agricultura, energía y salud. Su primer proyecto fue el establecimiento de planes para construir la capacidad nacional en ingenie-ría genética, considerada altamente importante debido a su complejidad e impacto estratégico.

• El gobierno estructuró un marco para el desarrollo de guías adecuadas de trabajo y códigos de conducta, que involucran a las principales autoridades en los campos de la salud y el medio ambiente. Brasil estableció sus regulaciones de bioseguridad y su Comité Nacional de Bioseguridad, quienes formulan las políticas de biosegu-ridad y proveen de los avisos técnicos.

XIII.-PROPUESTA DE CREACION DEL CIGBt

(Luis López, M.Sc.)

• Considera que: la creación del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGBt), no sólo es nece-saria, sino que es imperante para el desarrollo cientí-fico y tecnológico; el gobierno salvadoreño ha dado los primeros pasos en esta dirección a través de la creación de iniciativas que proveen la atmósfera para favorecer el desarrollo tecnológico; la creación del CONACYT-Ley del Consejo Nacional de Cien-cia y Tecnología (Decreto No. 287) y la Política Nacional de Ciencia y Tecnología proveen una oportunidad única para impulsar la biotecnología moderna en El Salvador. Pero que no basta con solo crear políticas de desarrollo tecnológico. Es impor-tante la ejecución de proyectos concretos que conlle-ven a la formación de una plataforma científica-tecnológica en nuestro país. El CIGBt proveeria una base de apoyo para la innovación científica-tecnológica de nuestro país en el que el pueblo y la industria se beneficiarían.

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