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.
