Terapia génica.

Por Terapia Génica Humana se entiende la "administración deliberada de material genético en un paciente humano con la intención de corregir un defecto genético específico".
Otra definición más amplia considera la Terapia Génica como "una técnica terapéutica mediante la cual se inserta un gen funcional en las células de un paciente humano para corregir un defecto genético o para dotar a las células de una nueva función".

Existen, en teoría, dos tipos de TG: la Terapia Génica de Células Somáticas y la Terapia Génica de Células Germinales, aunque sólo la primera está siendo desarrollada actualmente.

       La TG somática busca introducir los genes a las células somáticas, y así eliminar las consecuencias clínicas de una enfermedad genética heredada o adquirida. Las generaciones futuras no son afectadas porque el gen insertado no pasa a ellas.

La TG germinal sólo existe como posibilidad, pues no se cuenta

con la tecnología necesaria para llevarla a cabo. Además ha sido proscrita por la comunidad científica y por organismos internacionales por sus implicaciones éticas, las cuales discutiremos más adelante. La TG germinal trataría las células del embrión temprano, los óvulos, los espermatozoides o sus precursores. Cualquier gen introducido en estas células estaría presente no sólo en el individuo, sino que sería transmitido a su descendencia.

Diagnóstico prenatal.

El diagnóstico prenatal es el conjunto de técnicas disponibles para conocer la adecuada formación y el correcto desarrollo del feto antes de su nacimiento. Cada gestante debe ser estudiada e informada de forma individual, aplicando los métodos diagnósticos adecuado al caso concreto.
Para comprender mejor estos medios diagnósticos los hemos dividido en dos grandes grupos:

Técnicas no invasivas

• Clínica. Existen una serie de situaciones, tras elaborar el historial de la paciente, en la que podría ya indicarse la realización de alguna de las pruebas invasivas que detallaremos más adelante: edad materna avanzada, antecedentes de embarazos con anomalías o retardo mental, progenitores portadores de alguna anomalía cromosómica, antecedentes familiares de malformaciones, etc.
• Analítica. Entre la semana 9 y 12, pueden cuantificarse dos proteínas del embarazo. La Beta-HCG y la PAPP-A (proteína plasmáticas A), cuyo aumento o disminución, está relacionado con la aparición de algunas enfermedades cromosómicas.
• Ecografía. La ecografía es el método de exploración imprescindible en el ámbito del diagnóstico prenatal. Tiene unos momentos clave de aplicación.
• Estudios combinados. Es el llamado Test Combinado del primer Trimestre o EBA-Screening (Screening Ecográfico y Bioquímico de Aneuploidías). Es el que aconsejamos a todas las pacientes del Instituto Bernabeu. Consiste en la combinación y estudio informatizado para calcular un índice de riesgo de enfermedad cromosómica (especialmente del Síndrome de Down), empleando la edad de la gestante, marcadores analíticos (los dos comentados anteriormente) la medida de la translucencia nucal. Los resultados tienen una tasa de detección cercana a un 90%, con una aceptable tasa de falsos positivos de un 3%.

Técnicas invasivas

• Diagnóstico Genético Peimplantacional (D.G.P.).
• Biopsia Corial. Tiene como objetivo la obtención de tejido placentario, por vía abdominal o por vía transcervical, para el estudio de los cromosomas fetales, o estudios más sofisticados como el ADN o enzimas fetales. Presenta una ventaja clara respecto a la amniocentesis: su realización es más precoz, en las semanas 11 y 12, con una tasa de complicaciones similar.
• Amniocentesis. Consiste en la obtención de líquido amniótico que rodea al feto mediante una punción a través del abdomen materno. Se realiza entre las semanas 15 y 18. El avance en el área de la Biología Molecular ha hecho posible la detección de alteraciones cromosómicas específicas en las células del líquido amniótico. Esta técnica conocida como Hibridación In Situ Fluorescente (FISH), nos permite en el plazo de 24-48 horas, y con la misma técnica de recogida de líquido amniótico y misma cantidad de muestra, realizar un análisis para los cromosomas implicados más frecuentemente en las alteraciones numéricas en recién nacidos.
• Funiculocentesis. Es la obtención de sangre fetal, mediante la punción de un vaso umbilical guiada por ecografía. Se practica a partir de la semana 19-20. Es una técnica con indicaciones mucho más selectivas, siendo útil para el estudio rápido de cromosomas fetales y para confirmar infecciones o enfermedades graves del feto.

Enfermedad genética.

Una enfermedad genética puede ser hereditaria o no; si el gen alterado está presente en las gameto (óvulos y espermatozoides) será hereditaria (pasará de generación en generación), por el contrario si sólo afecta a las células somáticas, no será heredada.

CAUSAS.
Hay varias causas posibles:

• Mutación, como muchos cánceres.
• Duplicación de cromosomas, como en el síndrome de Down, o duplicación repetida de una parte del cromosoma, como en el síndrome de cromosoma X frágil.
• Deleción de una región de un cromosoma, como en el síndrome deleción 22q13, en que el extremo del brazo largo del cromosoma 22 está ausente, o de un cromosoma completo, como el síndrome de Turner en el que falta un cromosoma sexual.
• Uno o más genes heredados de los padres; en este caso el trastorno se llama enfermedad hereditaria. A menudo los padres están sanos, si son portadores de un defecto recesivo, como la fibrosis quística aunque también ocurren casos con defectos genéticos dominantes, como la acondroplasia.

Alteración	Mutación	Cromosoma	Cariotipo
Síndrome de Angelman	DCP	15
Enfermedad de Canavan
Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth
Daltonismo	P	X
Síndrome de Down	C	21
Síndrome de Edwards	C	18
Espina bífida	P	1
Fenilcetonuria	P
Fibrosis quística	P	7
Hemofilia	P	X
Síndrome de Ehlers-Danlos y Síndrome de Hiperlaxitud articular	P	15
Síndrome de Joubert
Síndrome de Klinefelter	C	X	47 XXY
Neurofibromatosis
Enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher
Síndrome de Patau	C	13
Síndrome de Prader-Willi	DC	15
Enfermedad de Tay-Sachs	P	15
Síndrome de Turner	C	X

• P - Mutación puntual, o cualquier inserción / deleción de un gen o parte de un gen
• D - Ausencia de un gen o genes
• C - Un cromosoma entero extra, falta o ambos

Proyecto Genoma Humano.

El Proyecto Genoma Humano fue un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los aproximadamente 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional.
El proyecto, dotado con 90.000 millones de dólares, fue fundado en 1990 en el Departamento de Energía y los Institutos Nacionales de la Salud de los Estados Unidos, bajo la dirección de James D. Watson, con un plazo de realización de 15 años. Debido a la amplia colaboración internacional, a los avances en el campo de la genómica, así como los avances en la tecnología computacional, un borrador inicial del genoma fue terminado en el año 2000, finalmente el genoma completo fue presentado en abril del 2003, dos años antes de lo esperado. Un proyecto paralelo se realizó fuera del gobierno por parte de la Corporación Celera. La mayoría de la secuenciación se realizó en las universidades y centros de investigación de los Estados Unidos, Canadá, Nueva Zelanda y Gran Bretaña.
El genoma humano es la secuencia de ADN de un ser humano. Está dividido en fragmentos que conforman los 23 pares de cromosomas distintos de la especie humana. El genoma humano está compuesto por aproximadamente entre 25000 y 30000 genes distintos. Cada uno de estos genes contiene codificada la información necesaria para la síntesis de una o varias proteínas. El "genoma" de cualquier persona es único.
Conocer la secuencia completa del genoma humano puede tener mucha relevancia en cuanto a los estudios de biomedicina y genética clínica, desarrollando el conocimiento de enfermedades poco estudiadas, nuevas medicinas y diagnósticos más fiables y rápidos. Sin embargo descubrir toda la secuencia génica de un organismo no nos permite conocer su fenotipo. Como consecuencia, la ciencia de la genómica no podría hacerse cargo en la actualidad de todos los problemas éticos y sociales que ya están empezando a ser debatidos. Por eso el PGH necesita una regulación legislativa relativa al uso del conocimiento de la secuencia genómica, pero no tendría por qué ser un impedimento en su desarrollo, ya que el saber en sí, es inofensivo.
Antes de los ochenta ya se conocía la secuencia de genes sueltos de algunos organismos, como también se conocían los genomas de entidades subcelulares, tales como virus y plásmidos. Así pues, no fue hasta 1986 cuando el Ministerio de Energía, concretó institucionalmente el Proyecto Genoma Humano durante un congreso en Santa Fe. El PGH contaba con una buena suma económica y sería utilizado para estudiar los posibles efectos de las radiaciones sobre el ADN. Al siguiente año, en el congreso de biólogos en el Laboratorio de Cold Spring Harbor, el Instituto Nacional de la Salud quiso participar del proyecto al ser otro organismo público con mucha más experiencia biológica, si bien no tanta en la organización de proyectos de esta magnitud.

El debate público que suscitó la idea captó la atención de los responsables políticos, no solo porque el Proyecto Genoma Humano era un gran reto tecnocientífico, sino por las tecnologías de vanguardia que surgirían, así como porque el conocimiento obtenido aseguraría la superioridad tecnológica y comercial del país. Antes de dar luz verde a la iniciativa del PGH se necesitó por un lado el informe de 1988 de la Oficina de Evaluación Tecnológica del Congreso y el del Consejo Nacional de Investigación. Ese año se inauguró HUGO  y James D. Watson fue nombrado alto cargo del proyecto. Sería reemplazado por Francis Collins en abril de 1993, en gran parte por su enemistad con Bernadine Healy que era su jefe por aquel entonces. Tras esto el nombre del Centro cambió a Instituto Nacional de Investigaciones del Genoma Humano.
En 1990 se inauguró definitivamente el Proyecto Genoma Humano calculándose quince años de trabajo. Sus objetivos principales en una primera etapa eran la elaboración de mapas genéticos y físicos de gran resolución, mientras se ponían a punto nuevas técnicas de secuenciación, para poder abordar todo el genoma. Se calculó que el PGH americano necesitaría unos 3000 millones de dólares y terminaría en 2005. En 1993 los fondos públicos aportaron 170 millones de dólares, mientras que la industria gastó aproximadamente 80 millones. Con el paso de los años, la inversión privada cobró relevancia y amenazó con adelantar a las financiaciones públicas.

Organismos Modificados Genéticamente

Un organismo modificado genéticamente es aquel cuyo material genético es manipulado en laboratorios donde ha sido diseñado o alterado deliberadamente con el fin de otorgarle alguna característica específica. Comúnmente se los denomina transgénicos y son creados artificialmente en laboratorios por ingenieros genéticos.
Las técnicas de ingeniería genética que se usan consisten en aislar segmentos del ADN para introducirlos en el genoma de otro, ya sea utilizando como vector otro ser vivo capaz de inocular fragmentos de ADN, ya sea bombardeando las células con micropartículas recubiertas del ADN que se pretenda introducir, u otros métodos físicos como descargas eléctricas que permitan penetrar los fragmentos de ADN hasta el interior del núcleo, a través de las membranas celulares.
Al hacer la manipulación en el material genético, este se vuelve hereditario y puede transferirse a la siguiente generación salvo que la modificación esterilice al organismo transgénico.

• Microorganismos transgénicos: como se reproducen con rapidez y son fáciles de desarrollar, las bacterias transgénicas producen hoy infinidad de sustancias importantes y útiles para la salud y la industria. En el pasado, las formas humanas de proteínas como insulina, hormona del crecimiento y factor de coagulación, que sirven para tratar graves enfermedades y alteraciones en las personas, eran muy raras y costosas. Pero ahora, las bacterias transformadas con genes para proteínas humanas producen estos importantes compuestos de una manera muy económica y en gran abundancia. Las personas que tienen diabetes insulino-dependiente son tratadas con insulina humana pura producida por genes humanos introducidos en bacterias. En el futuro, los organismos transgénicos podrían producir sustancias dirigidas a combatir el cáncer.^[1]

• Animales transgénicos: se han usado animales transgénicos para estudiar genes y mejorar las reservas de alimento. Se han producido ratones con genes humanos que hacen que su sistema inmunológico actúe igual al del hombre. Esto permite estudiar el efecto de enfermedades en el sistema inmunológico humano. Hay ganado transgénico que lleva copias adicionales de genes de la hormona del crecimiento. Esos animales crecen más rápido y producen mejor carne que los animales comunes. Los investigadores tratan de producir pollos transgénicos que resistan infecciones que ocasionan la intoxicación por alimentos. En el futuro, los animales transgénicos también podrían proporcionar una fuente inagotable de nuestras propias proteínas. Varios laboratorios han desarrollado cerdos y ovejas transgénicos que producen proteínas humanas en su leche, facilitando así la recolección y refinación de dichas proteínas. Hoy día los animales transgénicos se pueden usar como fuente de producción de proteínas recombinantes, las cuales se pueden extraer o consumir directamente del animal. Estas proteínas recombinantes se pueden utilizar como vacunas o medicamentos, entre otros. Además, los animales transgénicos se están utilizando actualmente como modelos para estudiar patologías humanas y así utilizarlos en xenotrasplantes, cirugía, etc.^[2]

Plantas transgénicas: las plantas transgénicas son ya un elemento importante en nuestras reservas de alimentos. En el año 2000, el 52% del frijol de soya y el 25% del maíz cultivado en Estados Unidos, eran cultivos transgénicos o genéticamente modificados. Muchas de estas plantas contienen genes que producen un insecticida natural, por lo que no requiere plaguicidas sintéticos. Otros cultivos tienen genes que le permiten resistir sustancias químicas que matan malas hierbas. Esos genes ayudan a que el cultivo sobreviva mientras se controla la mala hierba. Uno de los últimos desarrollos importantes en alimentos GM, consiste en una planta de arroz que contiene vitamina A, un nutriente esencial para la salud de las personas. Gracias a que el arroz es un alimento fundamental para miles de millones de personas en todo el mundo, esta clase de arroz podría mejorar la dieta y la salud de muchas personas al proporcionar un nutriente importante.

Los alimentos transgénicos.

Los alimentos sometidos a ingeniería genética o alimentos transgénicos son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética. Dicho de otra forma, es aquel alimento obtenido de un organismo al cual le han incorporado genes de otro para producir las características deseadas. En la actualidad tienen mayor presencia alimentos procedentes de plantas transgénicas como el maíz, la cebada o la soja.
La ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante es la ciencia que manipula secuencias de ADN que normalmente codifican genes de forma directa, posibilitando su extracción de un taxón biológico dado y su inclusión en otro, así como la modificación o eliminación de estos genes. En esto se diferencia de la mejora clásica, que es la ciencia que introduce fragmentos de ADN conteniendo como en el caso anterior genes de forma indirecta, mediante cruzamientos dirigidos. La primera estrategia, la de la ingeniería genética, se circunscribe en la disciplina denominada biotecnología vegetal. Cabe destacar que la inserción de grupos de genes y otros procesos pueden realizarse mediante técnicas de biotecnología vegetal que no son consideradas ingeniería genética, como puede ser la fusión de protoplastos.

La mejora de las especies que serán usadas como alimento ha sido un motivo común en la historia de la Humanidad. Entre el 12.000 y 4.000 a. de C. ya se realizaba una mejora por selección artificial de plantas. Tras el descubrimiento de la reproducción sexual en vegetales, se realizó el primer cruzamiento intergenérico es decir, entre especies de géneros distintos en 1876. En 1909 se efectuó la primera fusión de protoplastos, y en 1927 se obtuvieron mutantes de mayor productividad mediante irradiación con rayos X de semillas. En 1983 se produjo la primera planta transgénica. En estas fechas, unos biotecnólogos logran aislar un gen e introducirlo en un genoma de la bacteria E.Coli. Tres años más tarde, en 1986, Monsanto, empresa multinacional dedicada a la biotecnología, crea la primera planta genéticamente modificada. Se trataba de una planta de tabaco a la que se añadió a su genoma un gen de resistencia para el antibiótico Kanamicina. Finalmente, en 1994 se aprueba la comercialización del primer alimento modificado genéticamente, los tomates Flavr Savr, creados Calgene, una empresa biotecnóloga. A estos se les introdujo un gen antisentido con respecto al gen normal de la poligalacturonasa, enzima que induce a la maduración del tomate, de manera que este aguantaría más tiempo maduro y tendría una mayor resistencia. Pero pocos años después, en 1996, este producto tuvo que ser retirado del mercado de productos frescos al presentar consecuencias imprevistas como una piel blanda, un sabor extraño y cambios en su composición. Aun así, estos tomates se usan para la producción de tomates elaborados.
En el año 2007, los cultivos de transgénicos se extienden en 114,3 millones de hectáreas de 23 países, de los cuales 12 son países en vías de desarrollo. En el año 2006 en Estados Unidos el 89% de plantaciones de soya (o soja) lo eran de variedades transgénicas, así como el 83% del algodón y el 61% del maíz.

El ADN.

El ADN es la sustancia química donde se almacenan las instrucciones que dirigen el desarrollo de un huevo hasta formar un organismo adulto, que mantienen su funcionamiento y que permite la herencia. Es una molécula de longitud gigantesca, que está formada por agregación de tres tipos de sustancias: azúcares, llamados desoxirribosas, el ácido fosfórico, y bases nitrogenadas de cuatro tipos, la adenina, la guanina, la timina y la citosina.

Los azúcares y los ácidos fosfóricos se unen lineal y alternativamente, formando dos largas cadenas que se enrollan en hélice. Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de esta doble hélice y forman una estructura similar a los peldaños de una escalera. Se unen a las cadenas mediante un enlace con los azúcares. Cada peldaño está formado por la unión de dos bases, formando los pares de bases anteriormente mencionados; pero estos emparejamientos sólo pueden darse entre la adenina y la timina o entre la citosina y la guanina. Las secuencias -el orden en que se van poniendo- que forman adenina, timina, citosina y guanina a lo largo de la cadena de ADN es lo que determina las instrucciones biológicas que contiene. 

Teoría del Big Bang.

El universo es el resultado de una expansión del Espacio-Tiempo a partir de una "singularidad".
Tal expansión se hizo a una velocidad situada entre la velocidad de la luz y esta multiplicada por 1 000.
De esta velocidad inicial depende el futuro de nuestro universo : 

• Si la energía cinética domina, el universo al refriarse conocerá una expansión sin fin...
• Si la energía potencial domina, la atracción gravitacional llevará el universo hacia un Big Crunch. Una vuelta hacia la singularidad inicial...  

Entonces, según las investigaciones, el universo tiene una edad media entre 12 y 15 mil millones de años.
El estudio publicado en Ciencia el 3 de enero de 2003 anuncia una escala situada entre 11,2 y 20 mil millones de años.
Un descubrimiento del 25 de marzo de 2003 sitúa la galaxia observada más lejana a 13 mil millones de años luz...
Lo que sitúa la edad del universo a por lo menos 14 mil millones de años luz...
Recientemente se determinó que la expansión del universo se estaba acelerando.
La teoría del Big Bang sigue sin aclarar si el universo es "encurvado ( "abierto" o "cerrado" ) o "llano". Las observaciones más recientes parecen sin embargo indicar que sería "llano".
Todavía ignoramos si el universo es finito o infinito...

En los "pocos segundos" que siguieron el Big Bang, las reacciones nucleares sintetizaron practicamente la totalidad del helio y del hidrógeno del universo. La radiación fósil después del Big Bang detectada por el satélite COBE tiene "300 000 años", en aquella época el universo se volvió "transparente". Es el horizonte cósmico. Al dilatarse, el universo se enfría. La materia se condensa en galaxias, las cuales se fragmentan en estrellas y se vuelven a reunir en enjambres. La primera generación de estrellas fabrica los primeros elementos pesados ( carbono, oxígeno, silicio y hierro ). A su "muerte", estas estrellas esparcen la materia bajo forma de gas y polvos que se van a juntar para formar nuevas estrellas con su escolta de planetas, etc., hasta nosotros...

Así, el universo tiene historia ( cuando miramos a lo lejos, vemos el pasado ) y está en evolución constante, igual que todo lo que lo compone...
La teoría del Big Bang es incompleta pero tiene la ventaja de estar abierta y evolutiva.

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Los Éxitos del Big Bang...

La teoría del Big Bang está basada en cuatro argumentos :

• La noche es negra ( paradoja de Olbers )
• La composición química del universo y la formación de los elementos en concordancia con lo que conocemos de la mecánica cuántica
• El redshift como indicador de la velocidad de recesión de las galaxias
• El fondo de radiación fósil cuyas "arrugas" serían los "gérmenes" de las galaxias.

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LAS ANOMALÍAS DEL BIG BANG...

• Formación de las galaxias, de los enjambres y de los super enjambres de galaxias
• Las galaxias Seyfert y los cuasares ( trabajos de Halton Arp )
• Otras causas posibles para el redshift y para el fondo de radiación cósmica
• La ausencia de consideración de las fuerzas electromagnéticas ( el plasma contituye más del 90 % de la materia conocida )
• La antimateria ¿ dónde está ? ¿ Por qué predominó la materia ?
• La materia oscura, la energía negra, que constituyen desde 90 hasta 99 % del universo y que todavía no conocemos
• La estructura fractal del universo
• La edad de las estrellas más viejas encaja mal con la edad supuesta del universo
• etc.