Animales Transgénicos - Genética e Inmunología Veterinaria

Los animales transgénicos

DEFINICION

¢Son Animales modificados genéticamente a partir de una técnica que utiliza células vivas, cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un organismo para obtener, modificar o mejorar un producto, o desarrollar un microorganismo para utilizarlo con un propósito específico.

Un animal transgénico es el resultado de insertar un gen foráneo (transgen) deliberadamente en su genoma, con el fin de modificar alguna característica del animal, ya sea porque el transgen introduzca una nueva funcionalidad o porque bloquee la expresión de un gen particular del huesped. Dicho gen se construye mediante la tecnología de ADN recombinante, de forma que, además de su secuencia, incluye otras que le permiten incorporarse al ADN del huesped y ser expresado correctamente por las células de éste.

El primer animal transgénico creado hace aproximadamente 20 años, fue un ratón gigante en cuyo genoma se había incorporado el gen de la hormona del crecimiento humana. Actualmente existen ratas, pollos, conejos, cerdos, vacas, ovejas, cabras y peces transgénicos, si bien, el 95% de los animales transgénicos existentes son ratones. Estos animales, especialmente los ratones, se emplean de manera rutinaria en investigación, y no se producen animales transgénicos para el consumo humano.

¢Los animales transgénicos se están utilizando para:

¢Profundizar en el estudio del desarrollo y fisiología del animal

¢Estudiar enfermedades y contribuir al desarrollo de tratamientos más efectivos

¢Producir productos biológicos útiles

¢Ensayar la seguridad de vacunas y productos químicos

¢Incrementar en animales de granja la calidad y cantidad de sus productos

¢Conseguir órganos que puedan utilizarse en transplantes

¢Los objetivos de los científicos entre otros son:

¢Mejorar la resistencia a seg que enfermedades

¢Destruir especies perjudiciales

¢En otros casos la simple experimentación como es el caso del mono `Andi', al que han introducido un gen que produce una proteína que brilla bajo la luz fluorescente simplemente para demostrar que es posible realizar la transferencia de genes a un animal “casi” superior o el caso del cerdito,al cual le han introducido este mismo gen haciendo que su hocico y sus pezuñas brillen.

¢Métodos de obtención de animales transgénicos

El primer paso consiste en identificar y aislar el gen que se desea insertar en el genoma del animal con el fin que manifieste un carácter determinado o produzca la síntesis de una proteína. Para introducir el gen existen distintos métodos:

¢Microinyección de ADN en el pronúcleo de un zigoto

¢Transferencia del gen empleando retrovirus como vectores

¢Transformación de células madre embrionarias

¢Microinyección

Se extraen los óvulos de hembras en la que se ha inducido una superovulación, y se fecundan in vitro. Bajo un microscopio, el óvulo fecundado se inmoviliza con una micropipeta y se inyecta una pequeña cantidad de una solución que contiene muchas copias del transgén en el pronucleo masculino. Posteriormente, estos óvulos fecundados se introducen en madres adoptivas, previamente tratadas con hormonas que induzcan el momento adecuado de su ciclo ovárico para recibir el embrión y que progrese el embarazo.

¢Microinyección pronuclear: El ADN es inyectado en un cigoto fertilizado, el estado genético es confirmado después del nacimiento y sólo una pequeña proporción de animales nace con la modificación genética. Gene targeting (ES cells): Células embrionarias madre (disponibles sólo en el ratón), son modificadas in vitro y luego microinyectadas en blastocistos, la modificación genética es transmitida por un ratón quimérico. Transferencia nuclear: Las células donantes de núcleo son primero transformadas y seleccionadas previo a la transferencia nuclear, todos los animales que nacen son transgénicos y todos los animales transmiten el transgen a la descendencia.

Este método no permite controlar la integración del gen en el lugar adecuado del genoma, sinó que la integración se efectua al azar. A causa de ello, no todos los animales que nacen han incorporado el transgén (no son transgénicos), o lo han incorporado en un lugar erróneo, lo cual puede provocar que nazcan con terribles deformidades. Sólo en un pequeño porcentaje, el gen se ha introducido en el lugar adecuado y se expresa de un modo satisfactorio.

Los animales que se identifiquen como transgénicos serán la generación inicial, a partir de la cual y mediante cruzamientos se obtendrá una línea trangénica donde el transgén sea estable.

¢Transferencia del gen empleando retrovirus como vectores

En este método se emplea virus capaces de transportar el transgén hasta las células embrionarias e insertarlo en su genoma. Al igual que la microinyección, la inserción se efectúa al azar, por lo que para tener lineas puras es necesario proceder a una selección de la progenie.

¢Transformación de células madre embrionarias

Este método es menos aleatorio que los anteriores y se utiliza para dirigir los transgenes a lugares específicos del genoma. El proceso consiste en transformar la células madre en cultivo con el transgén utilizando los vectores adecuados. Las células madre transformadas se inyectan en embriones en fase de blastocito, y se implanta en una madre adoptiva. Al igual que en los métodos anteriores, sera necesario proceder a la selección y cruzamiento para obtener una línea transgénica pura

¢Utilización de animales transgénicos

 

Los animales transgénicos se pueden diseñar específicamente para permitir el estudio de la regulación de los genes y cómo afectan al funcionamiento corporal y a su desarrollo. La introducción de genes de otras especies que alteren la expresión un factor determinado, ya sea aumentando o suprimiendo su producción, y el estudio de los efectos biológicos derivados de esa modificación, permiten obtener información sobre el papel biológico de dicho factor en el organismo. 

¢Estudio de enfermedades

Muchos animales transgénicos se diseñan para aumentar la comprensión del papel de los genes en el desarrollo de una enfermedad, o para imitar enfermedades humanas con el fin de investigar nuevos tratamientos.

 

Existen modelos transgénicos para una amplia variedad de enfermedades humanas, como cancer, fibrosis quística, artritis reumatoide y Alzheimer. El inconveniente radica en que estos animales no sean, probablemente, ni adecuados ni relevantes como modelos humanos.

 

¢Producción de productos biológicos

Se pueden crear animales transgénicos que produzcan productos biologicos útiles (medicinas, proteínas etc) mediante la introducción de la porción de ADN que codifica ese producto en particular. Por ejemplo, el tratamiento del enfisema se lleva a cabo mediante la proteína humana a-1-antitripsina, y se han desarrollado ovejas transgénicas que producen esta proteína en su leche en mayores cantidades que en los cultivos celulares convencionales

¢Ensayo de seguridad de vacunas y productos químicos

Se han desarrollado ratones transgénicos para ensayar la seguridad de las vacunas antes de suministrarlas a humanos. También se emplean animales transgénicos con genes que les hacen mas sensibles a la toxicidad de fármacos o productos químicos presentes en el ambiente, de forma que los ensayos se realizan con menos animales y se obtienen resultados con mayor rapidez.

¢Donación de órganos

 

   Se han desarrollado cerdos transgénicos con el fin de producir órganos para trasplantes de forma que no exista rechazo por el sistema inmunológico del paciente. Para ello se ha insertado un gen que expresa una proteína humana en la superficie de las células del animal, de modo que dichas células no son desconocidas para el sistema inmune humano y por tanto se evita el rechazo.