La manipulaci¨®n de la herencia

La ciencia no ha entendido la herencia gen¨¦tica hasta el presente siglo. Sin embargo, igual que el desconocimiento cient¨ªfico de los microorganismos hasta el siglo XVII, no impidi¨® su utilizaci¨®n en la obtenci¨®n de cerveza o de pan, el desconocimiento de los mecanismos de la herencia no impidi¨® la selecci¨®n de variedades de plantas y razas de animales m¨¢s productivas. En la actualidad, los avances de la biolog¨ªa permiten realizar esta selecci¨®n de un modo mucho m¨¢s exacto, y, sobre todo, manipular la herencia en el nivel de los genes, por medio de lo que se conoce como ingenier¨ªa gen¨¦tica.

La transmisi¨®n de los caracteres heredables se hace por una sustancia t¨¦cnicamente llamada DNA (¨¢cido desoxirribonucleico). El DNA es tan estable como para garantizar el parecido de los hijos con los padres, pero no es inmutable, lo cual explica la aparici¨®n espor¨¢dica de individuos portadores de variaciones. Sin necesidad de mucha ciencia, los agricultores y ganaderos fueron, poco a poco, seleccionando individuos portadores de combinaciones de estas variaciones que en conjunto eran favorables para la explotaci¨®n de animales, y cultivos.Los avances de la biolog¨ªa permiten plantearse hoy la selecci¨®n no s¨®lo de individuos sino tambi¨¦n la manipulaci¨®n de la herencia a nivel de las unidades funcionales del DNA, los genes. Es lo que se llama ingenier¨ªa gen¨¦tica. La ingenier¨ªa gen¨¦tica puede ser una aplicaci¨®n de la biolog¨ªa del mismo nivel que la electricidad lo fue de la f¨ªsica y la s¨ªntesis de compuestos org¨¢nicos -tintes, pl¨¢sticos, etc¨¦tera- lo fue de la qu¨ªmica. Como en otros casos, la posibilidad de manipulaci¨®n de los genes ha resultado de investigaciones b¨¢sicas, que hace tan s¨®lo una docena de a?os, interesaban a unos pocos especialistas y cuya utilidad parec¨ªa escasa. Se trata del descubrimiento de unas prote¨ªnas, llamadas enzimas de restricci¨®n capaces de cortar el DNA, que es como una cadena, en eslabones, con una estructura qu¨ªmica muy espec¨ªfica, haci¨¦ndolo siempre en los eslabones que tienen esa estructura, pero no en otros. Los m¨¦todos m¨¢s antiguos produc¨ªan roturas en cualquier eslab¨®n originando fragmentos de tama?o aleatorio. Con las enzimas de restricci¨®n se elimina ese elemento de azar y se facilita la identificaci¨®n y separaci¨®n de fragmentos de DNA que contengan la informaci¨®n hereditaria deseada.

La biolog¨ªa molecular ha puesto a disposici¨®n de la tecnolog¨ªa un amplio repertorio de enzimas, unas para cortar el DNA en diversos sitios y otras para recomponer un DNA a partir de varios fragmentos; t¨¦cnicamente se llama nucleasas a las primeras y ligasas a las otras. Los fragmentos de DNA dejados solos tienen muy pocas probabilidades de seguir existiendo, pues les resulta muy dif¨ªcil pasar a un organismo vivo y aunque lo hiciesen no ser¨ªan capaces de producir descendencia. Se han encontrado DNA que s¨ª pueden tanto trasladarse de un organismo a otro como obtenerse en gran n¨²mero. Adem¨¢s contienen sitios en los que pueden llevar un fragmento de DNA procedente de otro organismo. Por eso se les llama vectores o portadores gen¨¦ticos.

?Cu¨¢l es la t¨¦cnica b¨¢sica de la ingenier¨ªa gen¨¦tica? Sin duda lo que corrientemente se denomina clonar un gen: partiendo del DNA. en donde se encuentra el gen y del DNA de un vector se necesita una enzima de restricci¨®n capaz de cortar al DNA antes y despu¨¦s del gen, pero no en medio, y de cortar al vector por un solo lugar; de otra forma se crear¨ªa un rompecabezas dif¨ªcil de recomponer. Esta etapa lleva en s¨ª misma un cierto factor de suerte, pues si la enzima cortase en medio del gen lo destruir¨ªa.

Obtenido el fragmento con el gen se le inserta en la abertura del vector creada por la enzima y los huecos se sellan por medio de una ligasa. As¨ª se consigue un DNA no existente en la naturaleza, una quimera, o sea un vector portador del gen en cuesti¨®n. El vector puede ahora transmitirse a un microorganismo (bacteria, levadura, etc¨¦tera) en donde se replica, es decir, en el que se producen muchas copias iguales de vector con gen. Lo que se ha conseguido es tener muchas copias del mismo gen, en lenguaje cient¨ªfico, un clon.

Receta de cocina

Clonar un gen es como preparar un plato con una receta de cocina, m¨¢s complejo y con ingredientes m¨¢s sofisticados, pero sin mayor inter¨¦s. Si s¨®lo se tratase de eso, la ingenier¨ªa gen¨¦tica interesar¨ªa nada m¨¢s que a unos pocos cient¨ªficos. Hay algo m¨¢s; el gen por s¨ª solo no hace nada, es como una cinta de v¨ªdeo en una estanter¨ªa: su informaci¨®n no sirve de nada. Pero si la cinta se pasa por un reproductor, en la pantalla del televisor se obtienen im¨¢genes y sonidos con significado.Igual ocurre con un vector en el que se ha clonado un gen. Si se le introduce en una c¨¦lula: se podr¨¢ formar el producto para el que el gen posee informaci¨®n. Continuando con el ejemplo del v¨ªdeo, si una cinta grabada en VHS se intenta reproducir en un Betamax s¨®lo se obtendr¨¢n frustraciones, igual ocurre con los genes y los sistemas de lectura de las c¨¦lulas- hay genes de animales y plantas que no pueden ser entendidos -en lenguaje t¨¦cnico, expresados- por los sistemas de lectura de los microorganismos. Una de las tareas del investigador es acoplarle a la informaci¨®n contenida en un gen las se?ales que permiten su lectura por un microorganismo, e incluso modificar esas se?ales para aumentar la producci¨®n.

?Por qu¨¦ este reiterado empe?o en que el gen entre y sea le¨ªdo precisamente por microorganismos? Los microorganismos son f¨¢ciles de manejar, los procesos industriales para ello han sido perfeccionados extensamente, adem¨¢s suelen alimentarse de compuestos baratos. Por ello, la producci¨®n de sustancias de inter¨¦s industrial en microorganismos manipulando su herencia ha sido el primer objetivo de la biotecnolog¨ªa. La manipulaci¨®n gen¨¦tica de animales y plantas, que son biol¨®gicamente mucho m¨¢s complicados, es m¨¢s dif¨ªcil y conseguirlo tardar¨¢ m¨¢s y exigir¨¢ mayor esfuerzo.

No es pecar de optimistas pensar que casi cualquier gen podr¨¢ en un futuro ser clonado y manipulado, ya sea para obtener su producto o para introducirlo en un organismo en el que no existe. Olvidando por un momento las cuestiones ¨¦ticas y cient¨ªficas que esto pueda plantear, interesa analizar los problemas sociales y econ¨®micos de las manipulaciones de la herencia. Hay varias etapas que cubrir desde que se define un problema hasta llegar a la explotaci¨®n comercial de un producto. La identificaci¨®n y aislamiento de un gen, su clonaje y expresi¨®n s¨®lo son las primeras de ellas. ?Qu¨¦ genes tienen cierta probabilidad de ser estudiados, clonados, expresados y modificados? Aquellos cuya posible explotaci¨®n comercial sea rentable. La industria no se mueve por razones humanitarias.

Explotaci¨®n industrial

?Qu¨¦ ocurrir¨¢ con los genes cuya explotaci¨®n industrial no ofrezca atractivo? La ¨²nica oportunidad de ser estudiados es si son bonitos, o sea, si tienen inter¨¦s para la ciencia b¨¢sica, requisito que no cumplen muchos genes. Por eso podr¨ªamos imaginar un escenario catastr¨®fico donde todos los genes naturales portadores de una informaci¨®n y sus m¨²ltiples variaciones, aparecidas a lo largo de la historia de la vida, hubiesen sido declarados in¨²tiles y sustituidos artificialmente por un supergen. El problema es que la continuidad de una especie viva depende de su capacidad de adaptarse a los cambios del ambiente y la adaptaci¨®n depende de la diversidad aportada por las variaciones, gen¨¦ticas en ¨²ltimo t¨¦rmino, entre los individuos.Esta situaci¨®n podr¨ªa llevar al desastre, es permanente sino mudable. Empieza ya a hablarse de bancos de genes para asegurar la permanencia de las variaciones presentes en la naturaleza. Las selvas tropicales y otros ambientes naturales son, hoy d¨ªa, el mayor banco de genes no estudiado, y su progresiva desaparici¨®n, provocada por un desmedido af¨¢n de lucro, puede llevar a destrucciones irreversibles.

Las manipulaciones de la herencia pueden tener riesgos, pero la cautela con que se iniciaron las investigaciones de ingenier¨ªa gen¨¦tica ha permitido concluir que los riesgos no son tan elevados y que los aspectos positivos son muy atractivos. Como ejemplo se puede citar la inminente utilizaci¨®n de insulina humana obtenida por t¨¦cnicas de ingenier¨ªa gen¨¦tica. El tratamiento de la diabetes humana con insulina comenz¨® en 1922. La insulina com¨²nmente usada hasta la actualidad procede del cerdo, y su composici¨®n no es exactamente igual a la del hombre. Las peque?as diferencias son detectadas por el organismo, y como el tratamiento suele ser muy largo, lo ideal ser¨ªa administrar insulina humana. Este tipo de insulina se ha podido sintetizar en microorganismos a los que se les ha introducido la informaci¨®n necesaria contenida en DNA vectores. El tratamiento ser¨¢ m¨¢s saludable para los diab¨¦ticos y adem¨¢s la insulina puede ser algo m¨¢s barata.

Las manipulaciones de la herencia producir¨¢n ganancias a los empresarios, al menos as¨ª lo han entendido las multinacionales y se han apresurado a invertir para montar filiales de ingenier¨ªa gen¨¦tica. ?Nos beneficiar¨¢ de igual forma esta tecnolog¨ªa a nosotros como individuos? Esto depender¨¢ exclusivamente del modelo social en que nos encontremos. Necesitamos no una respuesta cient¨ªfica, sino pol¨ªtica.