Produciendo al hombre araña

El hombre araña, original de las historietas de Marvel. Hizo su aparición en la literatura en 1962. En un mundo marcado por una inminente guerra nuclear, según los autores, Spiderman obtuvo sus poderes debido a la picadura de una araña radiactiva. Sin embargo, las actuales adaptaciones de su historia, como la película “The amazing spiderman” de 2012, sugieren que la ingeniería genética sería la responsable de sus habilidades así como las de algunos de sus villanos. En la vida real, al igual que en el cómic, el uso de la ingeniería genética ha llevado a la producción de organismos híbridos los cuales, al igual que Spiderman, cuentan con capacidades intermedias entre dos especies. No sólo estamos cerca de obtener súper-héroes sino, algo más importante, de comenzar un camino a la solución de muchos problemas de la humanidad.

Te puede interesar: “¿Cómo sería Magneto en la vida real?”

Las características físicas de un ser vivo, están incluidas dentro de la información contenida en su ADN. Una mutación ocurre cuando alguna “letra” del ADN es modificada. Aunque pueden haber mutaciones en alguna célula del individuo, estas mutaciones pueden afectar individuo en su totalidad, únicamente si acontecen durante la etapa embrionaria. Posibles mutaciones después de su nacimiento, simplemente modificarán células específicas pero no a todo el organismo. De manera que, si la picadura de la araña produce mutaciones en la célula de Peter Parker, lo más probable es que estas mutaciones sucedan alrededor de la picadura y no en todo su cuerpo.

Las mutaciones son un proceso natural que ha empujado la evolución de las especies pues permiten variaciones lentas a los largo de miles de millones de años. Sin embargo, este proceso puede ser acelerado gracias a varios mecanismos. Por ejemplo, a través de la exposición de semillas y embriones a radiación de alta energía como la luz ultravioleta, rayos X o rayos gamma. De hecho esta técnica fue muy usada a mediados del siglo XX para acelerar las mutaciones de plantas y animales con el objetivo de producir y seleccionar seres con mejores características.

Sin embargo, así como acontece en la naturaleza, las mutaciones inducidas por este método suelen ser aleatorias de manera que algunas veces son buenas mientras que otras pueden ser inconvenientes. Así, luego de ser expuesto a mutaciones, en el laboratorio, se escogerá cierto ser  solo si el individuo mutado muestra propiedades deseadas. Si, por el contrario, la mutación es negativa, este se descarta. De esta manera se produjeron casi todas las variedades de tomates que conocemos, de arroz y de fresa y alrededor de unas 2000 especies más. Muchas de ellas son consumidas normalmente, ignorando su origen. Sin embargo, hasta el momento, no han causado inconvenientes documentados a la salud.

Mutaciones en el ADN también pueden ser provocadas por agentes químicos como lo hacen algunos compuestos presentes en el tabaco. Se estima que un enfermo de cáncer de pulmón, principalmente por el consumo de cigarrillo, puede desarrollar más de veinte mil mutaciones antes de padecer la enfermedad. Así, el tabaco forma parte de varias sustancias cancerígenas, naturales como artificiales, que anualmente se descubren y se regulan por los organismos de control.

Te puede interesar: “8 mitos comunes sobre el cáncer”

Existen también agentes biológicos que causan mutaciones. Un ejemplo de un agente que ha causado mutaciones por miles de millones de años son los Virus. Los Virus son estructuras moleculares que han evolucionado para introducir su información genética en el ADN de organismos vivos y así, utilizar los mecanismos de reproducción de estos para replicarse. Por ejemplo, algunas cepas del virus del papiloma humano, al actuar sobre células de la pared del cuello uterino de las mujeres, pueden inducir mutaciones en ellas que, igualmente, pueden derivar en cáncer.

Así como nuestro mecanismo de reproducción de ADN no distingue entre genes malos o buenos, tampoco distingue entre genes propios o ajenos.  Algunos tipos de virus, no todos, pueden dejar parte de su información genética permanentemente en nuestro ADN (algunos expertos calculan que hasta un 10% de nuestros genes se dessarrollaron, origianlmente en virus). Estos genes al parecer no tienen razón de ser y simplemente se replican sin causar molestias pero eventualmente, con alguna mutación, pueden causar problemas. La incidencia de ellos en todos los animales es tal, que algunas veces se buscan genes de este tipo que compartan especies diferentes de animales para descubrir su historia evolutiva.

El avance fundamental para el desarrollo de la ingeniería genética fue alcanzado en 1970 cuando el bioquímico estadounidense y premio Nobel Paul Berg, de una manera similar a la que lo hacen los virus en la naturaleza,  consiguió mezclar cadenas de ADN: una de un virus y otra de una bacteria. Sin embargo, la necesidad de implementar protocolos de seguridad para no terminar desarrollando una súper-enfermedad o algo por el estilo, hizo que Berg se detuviera y replanteara un poco su investigación. Como resultado, en 1976 se promulgaron las primeras leyes para el control de la investigación genética de organismos.

El año 1983 marcaría una revolución en la ingeniería genética. Con la invención de la técnica de reacción en cadena de polimerasa (PCR). Esta técnica utiliza la polimerasa (una especie de “pegamento” de genes) de arqueobacterias que viven en pozos de agua muy calientes (casi a 95°C), para realizar una gran cantidad de copias de una cadena de ADN dada. Así, se abrió la posibilidad de una manipulación barata y rápida de los genes de cualquier organismo. Hoy casi todas las técnicas de manipulación genética están basadas en PCR, desde una prueba de paternidad hasta el diseño de vacunas y antibióticos.

Las ventajas de la manipulación genética directa utilizando PCR, a diferencia de los procesos que usaban radiación, permite a los científicos saber exactamente qué están haciendo y qué propiedades quieren. Esto abre las puertas al sueño de todo creador de superhéroes de tiras cómicas: dotar a un organismo normal, de las propiedades de otro. Estos organismos son llamados transgénicos pero en términos estrictos, todos nosotros somos, de alguna forma, transgénicos pues nos vemos expuestos a la inclusión de genes de virus en los nuestros.

Gracias a este tipo de técnicas, se han obtenido un montón de organismos con propiedades excepcionales: plantas con genes de microorganismos que los hacen resistentes a plagas o a herbicidas (papas, arroz, maíz hasta algodón). Alimentos con mayor contenido nutricional, organismos capaces de producir fármacos o vacunas, organismos capaces de limpiar aguas contaminadas y la lista es enorme. En la figura, puede verse un tipo de salmón obtenido al mezclar genes de tres tipos de peces: el salmón común, el abadejo del océano y el salmón real que puede crecer más que un salmón comun y según los investigadores, presentar las mismas propiedades nutritivas y gastronómicas que el común.

Sin embargo, los dilemas morales han sido un gran inconveniente para la investigación de organismos transgénicos y realmente no es un problema sencillo mereciendo una discusión aparte. En algunos países, como Ecuador, estas discusiones han derivado en la prohibición de los organismos transgénicos sin embargo, en otros este tipo de tecnología ha sido bienvenida sin problemas. Así Argentina y Brasil son, después de Estados Unidos, los principales productores de plantas transgénicas en el mundo. China e India han hecho de este tipo de organismos, un eje de su economía agropecuaria. En Colombia la adopción es lenta pero desde 2002, funciona el Consejo Técnico Nacional de Bioseguridad Pecuaria (CTN) creado para evaluar la introducción, producción, liberación, comercialización, investigación, desarrollo biológico y calidad de estos organismos modificados genéticamente.

Estos dilemas morales, igualmente han restringido la investigación en personas y aunque, en teoría una persona capaz de producir tela de araña pueda ser posible, a corto plazo no lo veremos pues la investigación en seres humanos avanza muy lentamente en medio de estos dilemas. Hasta ahora, los esfuerzos se han centrado en obtener la lista de genes de la población humana en el reconocido proyecto de genoma humano finalizado en el año 2000. Desde entonces, los científicos se han enfocado en descubrir variaciones que puedan resultar en enfermedades hereditarias con el fin de conocer las deficiencias genéticas ligadas ellas. Las aplicaciones de este proyecto han sido muchas. Se ha logrado descubrir genes específicos para predecir la aparición de enfermedades ligadas a la heriencia, entre otras enfermedades, muchos tipos de cáncer, el Alzheimer, Parkinson, diabetes así como el entendimiento, a nivel molecular de la fisiología del cuerpo humano.

El camino es largo y complejo. Con la ingeniería genética, al ser capaces de modificar organismos vivos a nuestra voluntad, nos encontramos frente a una herramienta que puede contribuir a la solución de problemas alimentarios, energéticos, de salud, medio-ambientales y varios otros campos de actividades humanas pero debemos ser conscientes del poder que tenemos. Esperemos actuar bien, como decía el tío Ben: Un gran poder, conlleva una gran responsabilidad.

Adenda: Espero regresar el año que viene con nuevas publicaciones. De antemano unas felices fiestas y gracias por leer y compartir este blog.