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Biotecnología aplicada en la medicina

¿Qué es biotecnología roja?

La biotecnología aplicada en procesos médicos se conoce como “Biotecnología roja”. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias re-generativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la manipulación génica.

LA APLICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA A LA MEDICINA

El desarrollo de la Genómica y la Proteómica, así como la aplicación de la Biotecnología a la Medicina, permitirán identificar los genes que intervienen en las enfermedades con más prevalencia y desarrollar fármacos que compensen la actividad de los genes alterados en cada patología. Asimismo, los avances en la investigación biotecnológica harán posible, que pueda conocerse, por ejemplo, qué propensión tiene cada individuo a cada tipo de cáncer y detectar tumores antes de que existan, gracias a la posibilidad de examinar los 30.000 genes que tiene cada ser humano.

Las cuatro áreas de investigación sobre salud humana en las que la Biotecnología tiene un mayor impacto son las relativas a diagnóstico molecular y pronóstico de enfermedades; desarrollo de fármacos; terapia celular e ingeniería de tejidos y, por último, terapia génica y vacunas génicas.

La diferencia aportada por la biotecnología moderna es que actualmente el hombre no sólo sabe cómo usar las células u organismos que le ofrece la naturaleza, sino que ha aprendido a modificarlos y manipularlos en función de sus necesidades. La biotecnología tal como la conocemos actualmente empezó en los años 50 con el descubrimiento por James Watson y Francis Crick de la estructura de la molécula de ADN* (ácido desoxirribonucleico) que es donde se almacena la información genética (la herencia) en todos los seres vivos. 

Industria Farmacéutica

Obtención de proteínas de mamíferos

Una serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc. tienen un interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas se realizaba mediante su extracción directa a partir de tejidos o fluidos corporales.

En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomces cerevisae, en la cual se clona el gen de la insulina humana.

Contribución de la biotecnología al desarrollo de nuevos fármacos

La biotecnología permite un mejor conocimiento de los procesos biológicos y contribuye al descubrimiento de fármacos a través de una mayor diversidad y selectividad de compuestos y dianas terapéuticas, permitiendo que los procesos de obtención sean más seguros, baratos y eficaces.

El conocimiento del genoma humano, permite conocer la secuencia genómica completa de numerosos genes, así como sus alteraciones o variaciones de secuencia (mutaciones) en individuos enfermos. De esta forma, muchos genes y sus correspondientes proteínas fueron relacionadas con diferentes patologías, de manera que su inactivación permitiría el tratamiento de esa enfermedad.

Una vez validados dichos genes como dianas terapéuticas, se comienzan a buscar los compuestos líderes. Estos normalmente se realizan con compuestos orgánicos, mayoritariamente de origen sintético obtenidos por Química Combinatoria (QC), o con colecciones de productos aislados de la naturaleza.

Nuevas vacunas obtenidas por biotecnología

Si bien el diseño de las vacunas de subunidades representó un gran avance al evitar inocular microorganismos enteros, no solucionaba el inconveniente de cultivar microorganismos potencialmente peligrosos en el laboratorio.

Fue en la década de 1980, con el avance de la ingeniería genética y el conocimiento del ADN de virus y bacterias, que se empezaron a desarrollar las “vacunas recombinantes”. Surgía la nueva generación de vacunas biotecnológicas, y la vacuna contra la hepatitis B fue la primera en desarrollarse. La hepatitis B es una infección potencialmente mortal causada por el virus de la hepatitis B (VHB).

Según la Organización Mundial de la Salud “se calcula que en el mundo hay 2000 millones de personas infectadas por el VHB y más de 350 millones con infección hepática crónica”, informa la OMS. Además, indica que la vacuna contra la hepatitis B tiene una eficacia del 95% en la prevención de la enfermedad y sus consecuencias.

Originalmente, la vacuna contra la hepatitis B se fabricaba extrayendo de la sangre de los enfermos la subunidad del virus responsable de la infección. La vacuna era eficaz, pero no podía producirse en grandes cantidades debido a la escasez de donantes. La solución llegó con las vacunas recombinantes, o biotecnológicas.

La técnica de producción de la vacuna recombinante consiste en extraer del virus de la hepatitis B el gen que tiene la información para fabricar las partículas infecciosas. Ese fragmento de ADN viral se introduce dentro de levaduras. Al multiplicarse en el laboratorio, las levaduras modificadas genéticamente fabrican enormes cantidades de partículas virales de la hepatitis B, capaces de satisfacer la demanda mundial de vacunas.

La terapia génica

La terapia génica consiste en la inserción de copias funcionales de genes defectuosos o ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad.

La técnica todavía está en desarrollo, motivo por el cual su aplicación se lleva principalmente a cabo dentro de ensayos clínicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas, bien de tipo hereditario o adquirido.

Procesos de la terapia genética