La Biotecnología (página 2)

Se toma como punto de referencia el vínculo de las ciencias biológicas con las ingenierías se puede decir que en la biotecnología influyen diferentes ciencias, diferentes tecnologías, diferentes elementos vivos y diferentes procesos. La Biotecnología es multidisciplinar en su concepto y en la práctica, no constituye una ciencia particular y tampoco una tecnología en particular.

Un número considerable de ciencias contribuyen al desarrollo de la Biotecnología, ya sea con los agentes biológicos con los materiales o sustratos, los productos, el proceso en su conjunto o con los elementos económicos y jurídicos vinculados a la misma.

Ha sido decisivo el aporte de las ciencias básicas al desarrollo de la biotecnología. El auge de la matemática, la física y la química influye de manera directa en muchos de los descubrimientos, objetivos alcanzados, tecnologías diseñadas y en el pronóstico del avance de las investigaciones en este campo. La vinculación de la Biotecnología con la satisfacción de las necesidades y su dependencia del mercado le imprime un fuerte componente económico, lo que hace posible que las Ciencias Económicas y Empresariales encuentren un espacio importantísimo en el desarrollo de esta rama del saber.

Las áreas de las Ciencias Jurídicas poseen también un fuerte vínculo con la Biotecnología a partir de la necesidad de las regulaciones en los aspectos de la propiedad del conocimiento, el desarrollo de las patentes, su fuerza legal, la protección y conservación de las especies y el Medio Ambiente.

En la actualidad tiene un relieve particular el nacimiento de una nueva ciencia la Bioinformática. La unión del conocimiento Biológico y la informática (Computación) dio origen a un nuevo campo de trabajo para los científicos de hoy. El gran número de datos producidos para el desarrollo de las investigaciones biológicas y el descifrado de la información genética ha exigido la unión de estas dos disciplinas para poder entender y solucionar los complejos problemas que se presentan en la nueva era.

Cuatro Ciencias Biológicas poseen un impacto especial en el desarrollo Biotecnológico, ciencia relacionada con el elemento vivo y los procesos que los mismos desarrollan; estos son Biología, la Microbiología, la Bioquímica y la Genética.(según el diccionario terminológico de Biología)

La Biología, estudio de la vida, es una ciencia de particular relieve en el proceso biotecnológico vinculada fundamentalmente al aprovechamiento y la explotación racional de la biodiversidad y al mejoramiento de las especies. (según el diccionario terminológico de Biología)

La Bioquímica: estudia la química de los seres vivos. Como ciencia posee un amplio campo de acción en el desarrollo biotecnológico relacionado con la obtención, el aislamiento y purificación de moléculas biológicas (ADN, ARN, proteína lípidos y carbohidratos).

La genética: estudia la herencia, la transmisión de las características (genes) de padres a hijos. En la última década la genética ha colerado gran fuerza en el avance de la Biotecnología. Los campos de acción de la genética están relacionados con los estudios y desarrollos de programas de mejoramiento, para la obtención de nuevas líneas genéticas con características deseadas con niveles superiores de productividad y calidad. (Según el diccionario terminológico de Biología)

La Biotecnología forma parte de los primeros manejos y técnicas que tenia que aprender el hombre para poder sobrevivir, aún cuando el término no existía.

Por lo que se plantea que el hombre ha manipulado organismos vivos para resolver diferentes problemas y mejorar su forma de vida durante milenios los siguientes ejemplos demuestra lo planteado anteriormente:

• El cultivo de plantas y la domesticación de animales comenzó en el período Neolítico.
• En 1981 se descubrió una tablilla babilonia que data de 6000 años antes de Jesucristo, en la que se describe la preparación de la cerveza.
• Según la Biblia, Noé "sufrió" accidentalmente los efectos de la fermentación espontánea del mosto de la uva.
• En la Iliada, de Homero, se habla de "Vino burbujeante" y en el bíblico libro de los Salmos se menciona una copa de espumoso.

En este sentido se puede aclarar que la Biotecnología es tan antigua casi como la propia humanidad a pesar del desconocimiento del término como tal.

Los procesos biotecnológicos conocidos de modo empírico desde la antigüedad y que constituyen productos de gran demanda como: cerveza, vino, pan, vinagre, quesos, yogurt, obtenidos por la fermentación espontánea constituyen las primeras producciones biotecnológicas y se insertan por sí mismo en las actuales fuentes de alimentación humana.

A esta primera etapa representadas por productos que desde el siglo pasado el hombre ha sido capaz de obtener, utilizando para ello el auxilio de elementos vivos mediante el mecanismo fermentativo que fue llamada la Biotecnología de Primera Generación considerada su etapa desde seis mil años antes de nuestra era y hasta principios del siglo XIX en el que llega la tecnología moderna.

En el siglo XVIII cobra cuerpo la idea que la materia viva puede ser estudiada como la materia inanimada, es decir usando el método experimental.

Hacia la primera mitad del siglo XX aparecen en el mercado nuevas producciones biológicas, relacionadas con la satisfacción de necesidades vitales del hombre, que van desde la salud humana y animal hasta la alimentación y el bienestar.

Surge la denominada Biotecnología de Segunda Generación o Era de los Antibióticos que origino la obtención de productos de utilidad incuestionable, que continúan siendo indispensables para la vida de la humanidad, ejemplo de estos productos son: los antibióticos, las vacunas naturales, vitaminas, proteínas unicelulares, enzimas, polisacáridos, alcohol industrial, entre otros.

Esta etapa se caracterizó por el desarrollo científico técnico de la ingeniería de procesos, transformaciones microbianas inmovilización de células, cultivo de tejidos y la fermentación continua. El paulatino desarrollo de la ciencia y la técnica, la profundización en el conocimiento teórico de los procesos de la vida, el diseño y construcción de equipos necesarios para los estudios básicos y el auge del desarrollo tecnológico, hizo posible en la segunda mitad del siglo XX el descubrimiento de una serie de fenómenos que marcarían el rumbo y desarrollo acelerado de las ciencias e incidirían. Entre algunos de los descubrimientos más relevantes se pueden citar:

• 1953- Sanger: Logra por primera vez establecer la estructura de una proteína: la insulina. Avanza la profundización del conocimiento respecto a la composición química y estructural de las importantísimas moléculas biológicas que son las proteínas, llamadas moléculas de la vida.
• 1963- Niremberg: Descubre y descifra el código genético contenido en las moléculas de ADN, formado por la combinación de cuatro bases nitrogenadas (A, T, G, C). Sus estudios y análisis de las propiedades del código genético le permiten definir su universalidad, es decir que la información es leída e igualmente conocida desde las bacterias hasta el hombre.
• 1928- Alexander Fleming: Descubrió de forma accidental la obtención de la penicilina producida por un hongo.
• 1940- A partir de este año el desarrollo tecnológico (ingeniería química) aliado a la microbiología y la bioquímica permiten la producción de antibióticos, ácidos orgánicos, esteroides y las vacunas.
• En la década de 1960 a 1970 se desarrollaron las transformaciones microbianas posibilitando la obtención de metabolitos como aminoácidos y vitaminas.

Las vitaminas son sustancias orgánicas indispensables en pequeñas cantidades para el crecimiento y buen funcionamiento del organismo. Su ausencia o déficit acarrea enfermedades carenciales o avitaminosis. Ejemplo de enfermedades producidas por la carencia de vitaminas son: (según el diccionario terminológico de Biología)

Escorbuto: Defectos en la cicatrización, debilidad general, sangramiento de encías, hemorragias y pérdidas de la dentina, carencia de vitamina C.

Raquitismo Infantil: Talla y desarrollo óseo deficitario, carencia de vitamina D.

Osteomalacia del adulto: Huesos blandos, carencia de vitamina D.

Los microorganismos pueden ser utilizados en la producción de ciertas vitaminas como la tiamina (B1), la riboflavina (B2), ácido ascórbico (Vitamina C), entre otros.

A pesar de la obtención de diversas vitaminas a nivel de Laboratorio es importante destacar que existen fuentes naturales expertas para incorporárselas al organismo a través de una nutrición equilibrada o balanceada para contribuir al mantenimiento de la salud.

Se concluye que esta etapa podemos decir que se fundamentaba en el empleo de microorganismos puros a los cuáles se les conocía su fisiología (función). En estos casos se trabaja con microorganismos naturales, como también se les denomina por ser la forma en que se encuentran en la naturaleza. Esto significa que el microorganismo no es manipulado genéticamente.

A partir de los años 40 del siglo XX comenzaron a realizarse una serie de descubrimiento que permitieron sentar las bases para el desarrollo ulterior de la Biotecnología "moderna" o de Tercera Generación. Ejemplos de estos descubrimientos de forma abreviada fueron

1940: Descubrimiento del ADN como material de los genes y se le considera el factor transformante.

1953: Watson y Crick descubrieron la estructura del doble hélice del ADN.

1956: Se descubre la enzima que interviene en la síntesis de los ácidos nucleicos y se aisló la enzima del ADN polimerasa I identificando de esta forma el mecanismo de la replicación del ADN.

1966: Se descubre que el código genético es universal, funciona de igual forma en todos los organismos vivos, desde los microorganismos más simples hasta el hombre.

1973: Por primera vez se lograron introducir fragmentos de ADN en una bacteria, por lo que la misma era capaz de sintetizar una proteína humana.

En este cuadro de avances y conocimientos lo que abre la posibilidad de salvar las barreras entre especies, y de introducir genes de un organismo en otro no relacionado. Surge así la tecnología del ADN recombinante con el desarrollo de la Ingeniería Genética. Productos como: La Insulina Humana, los anticuerpos monoclonales y los Interferones son representativos de esta etapa de la Biotecnología contemporánea, obtenidos todos con un enfoque amplio, experimentado y condicionado a la voluntad del hombre para satisfacer sus necesidades vitales y calidad de vida.

Hacia los finales del siglo XX e inicios del XXI asistimos a otra revolución del conocimiento científico de influencia directa en la vida de la Sociedad. Se incrementa el nivel de integración de las Ciencias a partir del conocimiento acumulado y las nuevas tecnologías. En al Biotecnología de Cuarta Generación, se combinan las Ciencias de la Información con la Biología y surge la Bioinformática desarrollándose una nueva plataforma de trabajo en la búsqueda de nuevos productos, y donde la satisfacción del hombre sigue siendo el principal objetivo.

Como resultado de este desarrollo se acelera el descifrado de genoma completos de organismos, lo que unidos a la aplicación de la geonómica y la proteómica genera una enorme cantidad de datos que proporcionan la información de las bases moleculares de los fenómenos y el camino para el diseño racional de moléculas.

La terapia génica, los medicamentos dirigidos, la obtención de órganos y organismos productos de la clonación y otros productos altamente novedosos son representativos de esta época.

Es importante reconocer que la satisfacción de las necesidades del hombre fue en paralelo al progreso de los adelantos científicos. De no haberse hecho los descubrimientos en la esfera de la Biología Molecular y la Genética no hubiese sido posible el desarrollo de los productos necesarios para el hombre. En la gráfica representativa del desarrollo científico-técnico de la Biotecnología en relación con el tiempo demuestra el avance de la ciencia y la técnica, la profundización en el conocimiento de la vida donde la satisfacción de las necesidades del hombre sigue siendo el objetivo principal.

El desarrollo científico-técnico alcanzado en la Biotecnología ha tenido su impacto en diferentes sectores.

Sectores de Influencia de la Biotecnología y su Impacto en la Sociedad Cubana.

• Sector Farmacéutico.
• Sector Agrícola y Alimentaría.
• Sector Químico.
• Sector Ambiental.
• Sector Energético.

Nuestro país ha estado al margen de desarrollo científico-técnico en la Biotecnología en el cual ha contribuido. Podemos analizar el impacto que ha tenido la vacunación en Cuba, cuando en la actualidad todavía mueren anualmente en el mundo 2 millones de niños por enfermedades que pueden ser prevenidas por las vacunas que actualmente existen y se utilizan en la PAI. La principal causa de estas muertes es que cada año el 20% de la población infantil mundial no es completamente inmunizado contra las enfermedades básicas del PAI.

Por tal motivo lograr coberturas de vacunación globales del 90% constituye en la actualidad un importante reto de la comunidad mundial.

En Cuba esta realidad es bien diferente, existe un Programa Nacional de Inmunizaciones desde el año 1962 mediante el cual los niños cubanos reciben 10 vacunas simples o combinadas para protegerlos contra tres enfermedades (tos ferina, sarampión, tétanos).

La población cubana ha recibido en los últimos 38 años más de 260 millones de dosis de estas vacunas.

El Impacto que ha tenido la vacunación sobre las enfermedades prevenibles por vacunas en Cuba se manifiesta en la erradicación de cinco enfermedades (la papera, el sarampión entre otras).

Dentro de los principales productos biotecnológicos cubanos con aplicación en biomedicina y que han tenido resultados exitosos en la salud de la población podemos citar:

EN EL SECTOR AGROPECUARIO

En este Sector se utiliza la biotecnología moderna que con inteligencia, voluntad, cooperación, los beneficios pueden llegar a todos. Por ejemplo:

1. Producción de semillas.
2. Clonación de plantas.
3. Mejoramiento genético.
4. Plantas trangénicas.

EN EL SECTOR AMBIENTAL

La incidencia de la Biotecnología en este Sector está relacionada fundamentalmente con el monitoreo de la contaminación ambiental y la descontaminación del Medio Ambiente así como con el desarrollo de procesos biológicos donde se aprovechan la posibilidad de los organismos en la transformación de los desechos. Ejemplo: Lombricultura, biorremedación

LA BIOSEGURIDAD, ÉTICA Y BIOÉTICA RELACIONADA CON LA BIOTECNOLOGÍA.

A medida que la Biotecnología se desarrolla comienza a ocupar un espacio de tremendo interés científico y comercial, surge la necesidad de crear normas y mecanismos tendientes a impedir y controlar el impacto y los efectos negativos de la investigación, producción, liberación e introducción de especies nuevas o productos genéticamente modificados, elaborados por la biotecnología, los cuáles pueden atentar sobre la integridad de aspectos ambientales, tecnológicos, socioeconómicos y culturales, además sobre la seguridad alimentaría y la calidad de vida presente y futura.

En Cuba existe un marco regulatorio dentro de la legislación con el fin de garantizar que los productos obtenidos mediante el uso de las nuevas técnicas sean tan seguros e inocuos como los provenientes de la biotecnología tradicional. Se cuenta con un adecuado mecanismo de revisión que involucra expertos de diferentes instituciones científicas y gubernamentales con el fin de garantizar la aplicación confiable, segura y eficaz de la biotecnología.

Algunas consideraciones relevantes en relación con la bioseguridad, incluyen el riesgo, el beneficio, la eficacia, la diseminación o la dispersión y el efecto ambiental de los organismos transgénicos.

El análisis de riesgos de los productos de la Biotecnología moderna deben incluir los valores éticos y el análisis de todas las formas alternativas en el desarrollo tecnológico que puedan llevar al mismo logro.

En la conferencia de Asilomar se habló por primera vez desde el punto de vista de bioseguridad pero también, se puso a prueba el concepto de bioética. Este concepto fue formulado en 1970 por Van Rensselaer Potter, Bioquímico de la Universidad de Michigan, para definir una ética de la Biología y la práctica médica en los ensayos clínicos que deben llevar los medicamentos.

Ética:(costumbre). Rama de filosofía que estudia los fundamentos de lo que se considera bueno, debido o moralmente correcto. También puede definirse como el saber acerca de una adecuada gestión de libertad.

Es menester diferenciar entre los términos ética y moral. Aunque frecuentemente son tomados como sinónimos, se refiere el empelo del vocablo "moral" para designar el conjunto de valores, normas y costumbres de un individuo o grupo humano de terminado. Se reserva la palabra "ética", en cambio, para aludir al intento racional (vale decir filosófico) de fundamentar la moral entendida en cuanto fenómeno de la moralidad. En otras palabras: la ética es una tematización del ethos-moralidad

La Bioética se define más recientemente como el análisis de los asuntos éticos surgidos en la Biología y la Medicina, especialmente los producidos por la actividad humana en la Sociedad y le ambiente a través de la Biotecnología. También se conoce como la ética de la bioseguridad.

Conocemos que se requiere de un desarrollo sustentable que no comprometa las necesidades de las generaciones futuras, haciendo uso racional de los recursos naturales, evitando así su agotamiento y la extinción de las especies.

Las consideraciones basadas en la información y el conocimiento sobre bioseguridad definen un comportamiento ético según el sector económico en que actúen las aplicaciones de la Biotecnología.

Las potencialidades económicas, del desarrollo de la Biotecnología moderna han dado lugar a una fuerte discusión acerca de la protección legal de los resultados de las investigaciones en este campo. Sin embargo, la protección a través de las leyes de la propiedad industrial y específicamente de patentes, había sido concebida para invenciones que involucraban materia inanimada y bajo los principios mantenidos hasta hoy de novedad, actividad inventiva y utilidad de la inversión en cuestión. Las grandes empresas transnacionales comenzaron entonces una fuerte lucha por presentar los resultados de la biotecnología, incluida la materia viva manipulada o no, como inversiones patentables, de manera de asegurar el monopolio comercial de sus productos dado que una inversión es patentable solo si se cumplen los tres requisitos básicos de patentabilidad:

Novedad, actividad inventiva y utilidad industrial, los descubrimientos científicos como tales no son patentables, por la carencia de novedad ya que existían en la naturaleza aunque el hombre no lo conociera.

Hasta la segunda mitad del siglo XIX el concepto de invención patentable solo alcanzaba la materia inanimada y solo los procesos tradicionales de fermentación se patentaban porque se ignoraba que estos productos surgían como consecuencia del metabolismo de organismos vivos.

La primera patente sobre un organismo vivo la concedió en 1873 la oficina de patentes de Estados Unidos a Luis Pasteur sobre la levadura libre de gérmenes patógenos. No es hasta 1980 que se agudiza el debate sobre las patentes biotecnológicas con la concesión de la denominada patente Chakrabarty sobre una bacteria del género Pseudomonas. A partir de este momento se admitieron sin restricciones la patente de los microorganismos.

Por estos años comenzaba el desarrollo de la biotecnología moderna y se notaba su impacto en el mercado mundial.

En 1985 se otorga a los Estados Unidos una patente que protege células, semillas y plantas de maíz modificadas por la ingeniería genética.

En 1988 se le otorga a la Universidad de Harvard una patente a un ratón transgénico. Con esta decisión se sientan las bases para la avalancha posterior de solicitudes de patentes desde los organismos más sencillos hasta plantas y animales.

Hoy en día la patentabilidad de seres vivos está siendo cada vez más aceptada en la mayoría de los países. La transgenesis ha dado lugar a múltiples solicitudes de patentes de animales y plantas con el desarrollo de la clonación puede esperarse una escalada impresionante de la monopolización de seres vivos.

La evidente contradicción de la protección por patente de procesos biológicos naturales, ya sean modificados o no, y seres vivos derivados de ellos, con los principios antes mencionados de la patentabilidad (novedad y actividad inventiva) ha sido inexplicablemente resuelta con el argumento de la intervención del hombre en su obtención o simple aislamiento de su medio natural.

La patentabilidad de microorganismos no modificados, sino solamente descubiertos y aislados, constituyen una aceptación implícita de que los criterios de patentabilidad tradicionales ya no son respetados y establece la interrogante de cuáles seres vivos pueden ser objetos de patentes y cuáles no. Las células humanas y animales son actualmente consideradas como material microbiológico y por tanto susceptible también de ser objeto de patente.

Actualmente el debate va mucho más allá: la discusión se centra ahora en la patentabilidad de los propios genes del hombre. El proyecto de genoma humano ha traído consigo el espectacular resultado de la secuenciación de todos nuestros genes y se trabaja hoy en día en la determinación de la función de cada uno de ellos.

El gran impacto que esta teniendo en el mundo estos resultados por sus grandes aplicaciones clínicas ha traído también aparejadas la competencia por el dominio económico de sus beneficios a través de la obtención de patentes de todos los genes descubiertos.

A partir de esta reflexión pudiéramos entonces preguntar

¿Son patentables los propios genes del hombre?

¿Alguien tiene derecho de apropiarse de partes del cuerpo humano?

La convención de patentes europeas, plantea que no se serán patentables el cuerpo o elementos del cuerpo humano como tales, pero ¿Qué se entiende por elementos del cuerpo humano?

El problema radica en que según las interpretaciones actuales los elementos del cuerpo humano una vez aislados de este ya no se consideran como tales y pueden ser patentables.

Aunque el hombre como individuo no es considerado objeto de patente, sus genes, sus células o sus órganos son ya o podrán serlo en breve.

Por otra parte: ¿Pueden los países menos desarrollados competir en temas de tan alta tecnología y tan altos niveles de recursos donde prácticamente solo algunos del primer mundo han tenido éxitos? ¿Qué significa en el orden práctico la posibilidad de patentar seres vivos?

Más allá del conflicto ético del asunto, nos enfrentamos además a la privatización misma de la vida y en consecuencia a la utilización de esta de forma monopólica, en beneficio único de un pequeño grupo de compañías transnacionales que acentúan de manera nunca antes vista las diferencias entre ricos y pobres.

Fenómenos como el visto hoy en países como Sudáfrica que se ven envueltos en el problema de violar las leyes internacionales del tema, con sus potenciales consecuencias, o ver morir a cada año a miles de enfermos de SIDA por no tener acceso a los precios monopólicos de las terapias cuyas patentes están en manos de unas pocas compañías.

CONCLUSIONES

1. Está demostrado que la Biotecnología moderna puede ser la solución a muchos de los problemas que enfrenta hoy la humanidad siempre que interactúen adecuadamente la Bioseguridad, Biodiversidad y la Bioética para que la ciencia sea segura y no se comprometa el futuro de la sociedad.
2. Para lograr un impacto de la Biotecnología moderna en la sociedad, no solo basta con disponer de la tecnología y el conocimiento sino que es necesario la implementación de estrategias que permitan aplicarlas a quienes lo necesitan.
3. Los éxitos de la ciencia en la rama de la Biología en su alianza con la tecnología son indudables, han proporcionado gran capacidad para explicar, controlar y transformar el mundo relacionada con la satisfacción de necesidades vitales del hombre que van desde la salud humana hasta la alimentación y el bienestar.
4. ¿Es patentable la vida? ¿La clonación es solamente un problema científico?

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Sitios de Internet revisados.

http://es.wikipedia.org/wiki/bio%c3%a9tica

www.sanytel.com/diccionario/phtm.

www.biotecnología.como.mx

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Autor:

Lic: Yicel Alonso Hidalgo

Lic: Ana Yipsi López Milian.