La proteína que cambiará la tecnología

Escrito por , 4 de abril de 2013 a las 08:30
La proteína que cambiará la tecnología
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La proteína que cambiará la tecnología

Escrito por , 4 de abril de 2013 a las 08:30

La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) definió la biotecnología como «la utilización de organismos vivos o partes de los mismos para conseguir productos o servicios». Aunque tradicionalmente se suele relacionar esta área científica multidisciplinar con el desarrollo de la ingeniería genética, la biotecnología clásica o tradicional es la que permitió en las primeras civilizaciones contar con nuevos alimentos como el yogur, el queso, el vino o la cerveza.

Sin embargo, la llegada de las nuevas técnicas de biología molecular a mediados de los años setenta permitió el desarrollo de proteínas recombinantes, vacunas o fármacos utilizados en salud humana o veterinaria u otras aplicaciones relacionadas con la agricultura, el medio ambiente, la alimentación o la minería.

Desde aquella es fácil reconocer a la biotecnología como una disciplina donde «cortar y pegar» a nivel molecular suele ser habitual en los laboratorios. Por ejemplo, si conocemos un determinado gen de un organismo que nos es de interés (quizás porque permite un mejor sabor, una resistencia a algún producto o un mayor crecimiento), podemos utilizar tijeras microscópicas y cortar ese gen e introducirlo en el organismo que queremos «mejorar».

La mejora de nuestra salud al alcance de la mano

Hasta los años ochenta, los pacientes que sufrían anemia eran tratados con la famosa «eritropoyetina natural» (también conocida como EPO), famosa hormona utilizada también en varios casos de dopaje en el deporte.  En medicina, también puede ser usada de forma complementaria en tratamientos de diálisis para individuos que sufren enfermedades renales, o en quimioterapia para pacientes con cáncer.

Esta eritropoyetina natural se obtenía de muestras de orina, ya que producirla resultaba muy caro. Sin embargo, en 1985 se clonó el gen que porta la información necesaria para producir la EPO, y pudo ser fabricada insertando el gen de la eritropoyetina humana en un organismo diferente, por lo que se redujeron costes. Hoy esta EPO recombinante es utilizada en medicina de forma habitual, igual que ocurrió con la insulina recombinante, obtenida inicialmente de hipófisis de cadáveres, y luego producida mediante las novedosas técnicas de ingeniería genética y biotecnología que revolucionaron los años ochenta.

Insulin

Cas9: la proteína que revolucionará el siglo XXI

La producción de las novedosas técnicas de «cortar y pegar» han provocado como hemos visto grandes avances en diferentes áreas de nuestro día a día. Sin embargo, las tijeras moleculares que se usan hoy en día en ingeniería genética y biotecnología podrían contar con una nueva herramienta que revolucionaría la ciencia y la tecnología. El avance, desarrollado primero por investigadores de la compañía Danesco, hoy parte de DuPont, podría permitir realizar experimentos de «corte y confección» de manera más rápida.

En sus primeros trabajos, trataban de producir yogur de una manera más eficaz. Como hemos visto, este alimento es uno de los productos tradicionales de la biotecnología. Las bacterias productoras de yogur suelen sufrir a menudo infecciones por virus, que reducen la productividad de los cultivos y su eficiencia y rendimiento.

Buscando qué estrategias tenían estas bacterias para defenderse de los virus, los científicos Phillipe Horvarth y Rodolphe Barrangou encontraron diversas secuencias genéticas que de forma natural parecían actuar como «defensas» de las bacterias contra las infecciones víricas. Curiosamente, este conjunto de letras de ADN estaban repetidas a menudo, y recibieron la denominación de «CRISPRs» (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats).

Las secuencias genéticas repetidas portan la información necesaria para producir otra clase de moléculas, RNAs de interferencia, encargadas de la lucha y defensa de estas bacterias contra los virus. De algún modo las bacterias reconocían determinadas partes del genoma de los virus, modificándolo para así evitar que su infección.

Lo que en un primer momento parecía una forma de mejorar la producción del yogur, se convirtió posteriormente en una potente herramienta genética con múltiples aplicaciones. El sistema Cas9, como lo denominaron luego Emmanuelle Charpentier y George Church, de la Universidad Umea de Suecia y la Universidad de Harvard, respectivamente, podría ser el futuro de la ingeniería genética y la biotecnología. Un experimento que comenzó con un yogur y podría acabar transformando las aplicaciones en salud, medio ambiente, agricultura o minería.

El sistema Cas9 tiene la gran ventaja de que puede realizar los procesos de edición (en otras palabras, «cortar y pegar») en un único paso, lo que evidentemente supone una mejora en el rendimiento y la eficiencia de diversas aplicaciones industriales. La producción de proteínas recombinantes podría realizarse de manera más rápida y barata, lo que explica que este descubrimiento haya sido publicado en revistas tan prestigiosas como Science, además de ser el punto de partida de nuevas compañías biotecnológicas, como Caribou Biosciences.

Si fuéramos capaces de utilizar este sistema proteico de Cas9 para realizar los procesos biotecnológicos de «corte y confección» podríamos, por ejemplo, desarrollar fármacos más rápidamente. Una herramienta sin duda muy poderosa que provocará grandes avances en el futuro.

Imagen | Flickr, FlickrII

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