¡Tecnología avanzada sobre biología! ! ! ! ! ! ! urgente ! ! ! ! ! ! ! !

(1) Objetivos del Proyecto Genoma Humano

El Proyecto Genoma Humano es un proyecto de investigación internacional. Su objetivo es completar el mapeo del genoma de los 24 cromosomas humanos y el análisis de la secuencia completa del ADN en unos 15 años a través de la cooperación internacional global, principalmente en los Estados Unidos, y realizar la identificación de genes y el análisis funcional. El Proyecto Internacional del Genoma Humano (IHGP), en el que participan Estados Unidos, Reino Unido, Japón, Alemania, Francia y China, es una de las mayores creaciones científicas en la historia de la civilización humana. Su contenido principal es determinar la secuencia completa de ADN del genoma humano, obteniendo así la información biológica más importante para que los humanos se comprendan completamente a sí mismos. China se unió oficialmente al proyecto el 1 de septiembre de 1999, asumiendo la tarea de secuenciar el 1% del genoma humano (aproximadamente 30 millones de bases).

(2) Contenido de la investigación del genoma humano

A. Establecimiento del mapa genético

El mapa genético, también conocido como mapa de ligamiento, se refiere a la posición relativa y Distancia genética de genes o marcadores de ADN en los cromosomas. La distancia genética suele expresarse como la frecuencia de segregación de genes o segmentos de ADN durante los intercambios cromosómicos, cM. 1 cM representa una frecuencia de recombinación del 1% por meiosis. Cuanto mayor sea el valor de cM, mayor será la distancia entre los dos sitios; cuanto menor sea el valor de cM, más cercana será la distancia entre los dos sitios.

B. Establecer un mapa físico

Un mapa físico es la distancia real entre dos puntos en una secuencia de ADN, que generalmente consiste en fragmentos ordenados de enzimas de restricción de ADN o fragmentos de ADN clonados. El mapa físico refleja la distancia real entre dos puntos de la secuencia de ADN, mientras que el mapa genético refleja el vínculo entre los dos puntos. En áreas donde el intercambio de ADN es frecuente, dos genes o fragmentos de ADN que están físicamente cerca pueden tener una distancia genética grande, mientras que dos genes o fragmentos de ADN que están físicamente alejados pueden tener una distancia genética corta, porque en el proceso genético el intercambio rara vez ocurre. en este sitio.

C. Secuenciación del ADN

El Proyecto Genoma Humano eventualmente secuenciará todo el genoma humano. Este tipo de secuenciación difiere de trabajos anteriores que solo analizaban secuencias de ADN en regiones de interés específicas. Requiere una escala de secuenciación más eficiente y una coincidencia precisa de cada fragmento de ADN secuenciado con su ubicación cromosómica. Esto proporcionará una comprensión integral del emparejamiento de bases de la secuencia del ADN genómico humano.

D. Identificación y análisis de genes

La identificación de cada gen y el estudio de su estructura, propiedades y funciones es otro de los contenidos importantes del Proyecto Genoma Humano.

Al determinar la secuencia completa de ADN del genoma humano, se pueden utilizar ordenadores para identificar todos los posibles genes codificadores de proteínas repartidos en las dos hebras complementarias de ADN.

(3) Investigación del Genoma Humano en mi país

Mi país ha construido una serie de poderosos laboratorios nacionales clave en ciencias de la vida y ha establecido los Centros de Investigación del Genoma Humano de Beijing y Shanghai. Tiene las condiciones y los fundamentos para estudiar el genoma humano y ha introducido y establecido una serie de nuevas tecnologías para la investigación del genoma. El Proyecto Genoma Humano de China ha logrado resultados satisfactorios en la preservación de genes multiétnicos y la investigación comparativa sobre la diversidad del genoma, y ​​también ha logrado grandes avances en la investigación de genes de susceptibilidad a la leucemia, el cáncer de esófago, el cáncer de hígado y el cáncer de nasofaringe. China es el país más poblado del mundo, con 56 grupos étnicos y recursos de enfermedades extremadamente ricos. Además, debido al aislamiento social a largo plazo, en algunas áreas se han formado grupos étnicos extremadamente raros y grupos genéticamente aislados. Algunas grandes líneas con múltiples generaciones e individuos tienen características genéticas típicas y son materiales valiosos para la clonación de genes relacionados. Sin embargo, debido al inicio tardío de la investigación del PGH en nuestro país, la base débil, la inversión financiera insuficiente y la falta de un equipo juvenil estable y de alta calidad, en los últimos años, la brecha entre la investigación del PGH de mi país y la asombrosa velocidad de desarrollo de Los países extranjeros siguen siendo muy grandes y hay un mayor crecimiento. Si no podemos afianzarnos en esta guerra genética, volveremos a estar en una posición pasiva en la competencia del siglo XXI: no podremos aplicar libremente el poder del diagnóstico genético y la terapia génica, y no podremos capaz de producir y desarrollar libremente medicamentos biológicos, no puede promover libremente el desarrollo de otras industrias relacionadas con los genes.

2. Introducción al Proyecto Genoma del Arroz Híbrido de China

El arroz es uno de los cultivos alimentarios más importantes del mundo. Es el principal alimento del que depende la mitad de la población mundial. También es un factor importante en la economía de China y una parte importante de la cultura, la tradición y la historia, el arroz se cultiva en China desde hace más de 7.000 años. El valor total de la producción anual de arroz supera los 100 mil millones de yuanes y es el grano más importante relacionado con la economía nacional y el sustento de la población de China. El arroz híbrido del académico Yuan Longping ha tenido un gran impacto en el mejoramiento del arroz en China y los países del Sudeste Asiático."

El "Proyecto del Genoma del Arroz Híbrido de China" se basa en la principal variedad alimentaria de mi país, el arroz índica y el arroz híbrido con arroz indica como fondo genético La importancia del proyecto en estudio es comparable a la importancia del Proyecto Genoma Humano en el campo de la salud humana.

A través del análisis de toda la secuencia del genoma del arroz, podemos. obtener una gran cantidad de información relacionada con la fertilidad, el rendimiento y la calidad del arroz, la resistencia a enfermedades, la resistencia al estrés, la madurez y otra información genética relacionada y genes funcionales que pueden promover la mejora de variedades de arroz y generar mejores variedades nuevas con alta calidad y. alto rendimiento; también puede ayudar a comprender los genomas de otros cultivos importantes (como el trigo, el maíz, etc.). También podemos solicitar patentes para genes relacionados de otros cultivos importantes. También podemos solicitar patentes para transformar excelentes recursos de germoplasma. en recursos de información y protegerlos para facilitar el desarrollo sostenible de la agricultura

Como todos sabemos, el académico Yuan Longping es el inventor y fundador más importante de la línea de arroz masculino estéril en mi país. el "Padre del Arroz" y el "Pionero de la Revolución Verde" y es muy conocido en todo el mundo. Eligió esta línea de arroz como punto de entrada para el análisis de secuenciación, tiene una importancia política, científica y económica positiva y está estrechamente relacionada. relacionado con la práctica de producción en la industria; científicamente, es un complemento y desarrollo de la investigación internacional del genoma del arroz; en términos de tareas nacionales, promoverá y ayudará a mi país a completar el mapa de secuencia del genoma del cromosoma 4 del arroz. >

El arroz híbrido de mi país ocupa una posición de liderazgo en el mundo y es uno de los recursos importantes para la seguridad alimentaria y el desarrollo agrícola sostenible de mi país. El académico Yuan Longping y otros. El arroz súper híbrido es el orgullo y el tesoro nacional de China. La investigación sobre el mecanismo genético molecular del arroz híbrido es una cuestión que surge de la práctica de producción y también es la única manera de lograr un alto rendimiento y una alta calidad del arroz mediante la secuenciación del genoma del arroz súper híbrido utilizando tecnología de la información. Promover la investigación aplicada y el desarrollo industrial del arroz; solicitar la protección de patente correspondiente, sentar una buena base para el desarrollo sostenible y llevar este tema a la vanguardia internacional.

El proyecto del genoma del arroz híbrido. se centra en la investigación en los campos de secuenciación, genoma comparativo del arroz y genoma funcional, centrándose en el descubrimiento y aplicación de importantes genes funcionales con derechos de propiedad intelectual independientes de mi país. El proyecto identificó a los padres del arroz súper híbrido Liangyoupeijiu cultivado por el académico Yuan. Longping - Peidao 64S y el marco completo de la secuencia del genoma de 9311. Peiyou 64S es una variedad estéril nuclear fotosensible y termosensible. Su genoma contiene componentes de líneas indica, japónica y melón y se utiliza como progenitor femenino en el arroz híbrido 9311. variedad índica típica, utilizada como progenitor masculino.

La secuencia del genoma del arroz, al igual que la secuencia del genoma humano, es la base para estudiar la variación genética, el desarrollo y la evolución del arroz, especialmente como cultivo, que es excelente para cultivar alto rendimiento, alta calidad y buen sabor. La base de la variedad es evidente. Por eso, han aparecido en el mundo tres "Proyectos del Genoma del Arroz":

①En. 1992, el "Grupo Internacional de Colaboración sobre el Genoma del Arroz" se estableció formalmente en 1997. Se han publicado 200 Mb de datos de clonación de BAC y la secuencia completa de un cromosoma;

②En abril de 2000, Monsanto publicó el arroz " secuencia del genoma del arroz";

③En abril de 2000, Monsanto Company anunció la "secuencia del genoma del arroz";

La secuencia del genoma del arroz es la base para estudiar la variación, el desarrollo y la evolución genética.

②En abril de 2000, Monsanto Company anunció el "marco de trabajo" del arroz;

③En febrero de 2001, otra empresa, Syngenta, también anunció la finalización del "marco de trabajo" del arroz;

El "mapa del marco de trabajo" del arroz híbrido de China proporcionará información para la investigación y el mejoramiento mundial del arroz, y promoverá la investigación del genoma del arroz y de otros cultivos.

La investigación sobre los genomas del arroz híbrido y sus padres de arroz índica no sólo puede resolver los problemas prácticos de la producción de arroz híbrido en mi país, sino también compensar las deficiencias del proyecto internacional del genoma del arroz.

En septiembre de 2001, completamos el "diagrama de marco de trabajo" y la base de datos del genoma del arroz híbrido chino (índica), líder a nivel internacional, y publicaremos los datos para acceso global gratuito.

Según los resultados del ensamblaje y el análisis de datos, el "diagrama del marco de trabajo" y la base de datos del genoma híbrido del arroz de China se encuentran en el nivel internacional líder, lo que marca la transición del país desde el seguimiento de proyectos de clase mundial (que representan el 1% del proyecto) hasta el desarrollo independiente de proyectos de talla mundial. Un salto adelante en la investigación sobre temas importantes.

3. Clonación de células somáticas

La clonación es la transliteración de CLone, que significa reproducción asexual. Es el proceso biológico y las características de una célula o molécula que se replica y amplifica en un grupo de células o moléculas idénticas. La clonación a nivel individual es común en la reproducción de plantas. Los esquejes y los injertos se utilizan ampliamente en la agricultura para producir descendencia asexual. También es muy común la clonación a nivel celular utilizando células vegetales para producir árboles forestales, flores, frutas y vegetales. Sin embargo, la clonación mediante el empalme de genes, la duplicación y la expresión de genes a nivel molecular es mucho más compleja y difícil.

En la década de 1950, algunos científicos utilizaron los núcleos de células de la piel del intestino delgado de renacuajos y los trasplantaron a células de Xenopus laevis que aún no habían sufrido diferenciación nuclear, demostrando que los núcleos de células somáticas diferenciadas son totipotente. Pero en los mamíferos esta técnica nunca ha tenido éxito.

En la década de 1980, la gente recurrió al uso de células embrionarias para clonar mamíferos. Se separaron los blastómeros de las células embrionarias tempranas para que tuvieran múltiples óvulos con los mismos genes, de modo que pudieran reproducirse a partir de una variedad de. Se producen animales genéticamente idénticos. En 1986, científicos británicos clonaron una oveja a partir de células embrionarias. Desde mediados de la década de 1980, los científicos chinos han clonado con éxito ratones, cabras, conejos, cerdos y vacas utilizando células embrionarias. Justo cuando el torbellino británico de clonación de ovejas agitaba a la opinión pública mundial, científicos estadounidenses anunciaron el año pasado que habían clonado con éxito a dos de los parientes más cercanos de la humanidad: los monos, utilizando células embrionarias.

Sin embargo, estos honores no son tan buenos como los de la oveja clonada por científicos británicos utilizando células somáticas.

Esta extraordinaria oveja recibió el nombre de sus creadores en honor a la querida cantante de country británica Dolly. Nació en una familia sin precedentes. Tiene tres madres pero ningún padre. Su desarrollo embrionario y su nacimiento fueron manipulados por el grupo de Wilmot en el Instituto Rollins. Primero le dieron a la oveja A medicamentos para inducir la ovulación, luego succionaron todos los cromosomas de los óvulos no fertilizados, convirtiéndolos en "cáscaras de huevo" sin material genético, y luego los extrajeron de las glándulas mamarias de la oveja B (una niña de seis años). ovejas). Tome una célula normal y estimúlela con una corriente eléctrica. En julio de 1996, nació Dolly ante la gran expectación de la comunidad científica. Afortunadamente, hasta ahora todo va bien con esta encantadora joven. Las tres ovejas fueron buenas con ella, pero sólo la oveja B de seis años, que le proporcionó su núcleo, era su verdadera "madre biológica". Dolly heredó todo el ADN de Ewe B, es decir, era una copia 100% de Ewe B.

El nacimiento de Dolly supuso un magnífico final para la tecnología de la bioingeniería a finales de este siglo, y también jugó un papel decisivo en el desarrollo de esta tecnología que todo el mundo en el siglo XXI ha estado esperando con impaciencia y con un optimismo unánime. sobre. Notas altas fuertes. Una vez que la tecnología de clonación madure, significa que cualquier célula somática de un mamífero puede convertirse en material donante para la clonación. Se estima que en un cuerpo humano adulto existen aproximadamente 40 mil millones de células. Para usar esto como referencia, imagina cuántas células hay en un pequeño trozo de carne. Esto es inagotable. La mayor ventaja de la tecnología de clonación es que puede copiar al 100% todas las características del padre. Por lo tanto, la tecnología de clonación ha abierto una manera única de resolver los problemas actuales en la medicina básica, los productos farmacéuticos, la ganadería y otros campos, así como de proteger la diversidad biológica de la Tierra.

La razón por la que muchas enfermedades persistentes que devoran la salud humana no han sido vencidas es porque sólo muestran sus rostros feroces y ocultan sus misteriosas experiencias de vida. Los científicos prevén introducir genes "sospechosos" en células humanas que pueden estar relacionados con enfermedades en los genes de animales de experimentación y luego clonar un lote de animales de experimentación genéticamente modificados. Dado que existen muchas similitudes en los mecanismos de las enfermedades entre humanos y animales, si el gen sospechoso introducido causa una enfermedad en los animales, se demostrará que el gen es el culpable; de ​​lo contrario, se eliminará la sospecha;

De esta manera, la humanidad podrá encontrar una espada afilada que pueda cortar las garras de la enfermedad.

Si los medicamentos proteicos se extraen de la sangre, el costo será alto y algunos productos sanguíneos pueden contener el miedo de las personas al VIH, la hepatitis B y otros virus, lo que hace que las personas tengan muchas dudas incluso al usar estos medicamentos. pánico. Si se clona un gran número de animales genéticamente modificados con valor medicinal especial, la sangre y la leche de estos animales se pueden utilizar para producir fármacos proteicos con efectos especiales. "De esta manera, no sólo se puede mejorar la eficiencia, sino también trabajar con tranquilidad.

Si se desea cultivar razas de ganado excelentes, es necesario pasar por varias generaciones de cruces y mutaciones. y la degradación a menudo amenaza la calidad, se han desperdiciado muchos años de arduo trabajo de investigadores científicos y con el uso de la tecnología de clonación de células somáticas, este problema centenario se resolverá fácilmente, por ejemplo, utilizando una vaca de alto rendimiento. como donante se pueden clonar diez, cientos o miles de vacas. Cabeza, diez mil…, también son vacas de alto rendimiento, por supuesto, la premisa es que las condiciones de reproducción son más o menos las mismas que las de los donantes. "Si quieres un buen caballo, debes tener un caballo que no coma hierba", aquí no funciona. .

Cada año, algunas especies se convierten en visitantes permanentes de nuestro planeta. Pandas gigantes, monos dorados.. Las figuras solitarias y llorosas de especies en peligro de extinción siempre han tocado los nervios del mundo. Sin duda, traerán buenas noticias a las generaciones futuras de animales raros y también brindarán posibilidades tecnológicas para que los humanos protejan la biodiversidad de la tierra.

Las atractivas perspectivas de la tecnología de la clonación son sólo la punta del iceberg. Los experimentos reproducibles aún deben perfeccionarse y la aplicación de la tecnología de la clonación no se logrará de la noche a la mañana. En el futuro, la clonación de animales de diferentes especies será una tarea fácil. Una dirección de investigación más audaz e importante, por ejemplo, los núcleos de células somáticas de oveja se pueden hibridar con óvulos de vaca para reconstruir embriones. Sin embargo, todavía quedan muchas cuestiones teóricas y técnicas por explorar.

Pero al mismo tiempo, también podemos ver que la tecnología de clonación, como muchas tecnologías científicas, es un arma de doble filo, porque en teoría, dado que las ovejas mamíferos pueden clonarse, no habrá. Habrá muchos obstáculos para la clonación de humanos. Es concebible que ahora que han aparecido las ovejas clonadas, la clonación de humanos aún esté lejos.

El surgimiento de la clonación humana puede plantear desafíos a la política, la religión, la ley y la ética. y la moralidad de la sociedad humana, y tendrá un impacto impredecible en el estilo de vida actual, la estructura familiar, el matrimonio y el amor de la sociedad humana. Por lo tanto, países de todo el mundo han anunciado que la clonación humana es una persona impopular y ha creado un campo minado para los humanos. Investigación sobre clonación que no se puede cruzar

El presidente estadounidense Clinton anunció una prohibición federal de la financiación gubernamental de la clonación humana y ordenó el establecimiento de un grupo de trabajo para estudiar las implicaciones éticas de los avances en la tecnología de clonación.

El "Osservatore Romano" del Vaticano pide: "Los seres humanos tienen derecho a ser clonados: "Los seres humanos tienen derecho a ser seres humanos y a no nacer en un laboratorio es inaceptable.

El Ministro de Salud de China, Chen Minzhang, anunció que China no aprueba, participa, financia ni acepta que científicos extranjeros se dediquen a la clonación humana.

El Secretario de Estado de Salud francés dijo: "La clonación humana. No es aconsejable." El Instituto Francés de Investigación Agrícola anunció: "Nos oponemos firmemente a cualquier tecnología de clonación humana".

Lo que nos hace felices y orgullosos es que frente a la tecnología de la clonación, los humanos han demostrado una madurez, una racionalidad y una previsión sin precedentes. Si la tecnología de la clonación es realmente otra caja de Pandora que Dios ha colocado frente a la humanidad, entonces la humanidad extenderá con confianza dos manos, una llamada sabiduría o espiritualidad, para que la tecnología de la clonación pueda beneficiar al mundo, y la otra llamada racionalidad, control y impedir que la tecnología de clonación vaya en sentido contrario.

4. Terapia génica:

Con el desarrollo de la genética humana, los investigadores se han dado cuenta de que la unidad genética más básica del ser humano es el gen del cromosoma, y ​​los genes se "hacen" " por el cuerpo humano. Y el modelo de "control", que dirige a las células a sintetizar genes, la base de la vida humana. Dirige a las células a sintetizar proteínas, que son la base de la vida humana. Sin embargo, cuando un gen cambia, la proteína que codifica no puede funcionar normalmente y se produce la enfermedad. En la última década, la terapia génica, como tecnología para corregir genes defectuosos, se ha convertido en un tema candente de investigación y experimentación en muchos países, especialmente en los países desarrollados occidentales.

Después de años de investigación, los investigadores han encontrado una variedad de formas de corregir genes defectuosos, la más común de las cuales es insertar un gen normal en una ubicación no específica del genoma para reemplazar el defectuoso (también (llamados genes ineficaces o causantes de enfermedades).

En este enfoque, los investigadores suelen utilizar vectores llamados vectores transmisores de enfermedades para administrar genes normales o terapéuticos en las células diana de un paciente. Actualmente, los vectores más comunes son virus que han sido diseñados para transportar ADN humano normal. A lo largo de la evolución, los virus han desarrollado una forma única de introducir sus genes en las células humanas, causando enfermedades. Los investigadores están tratando de eliminar genes de genomas virales que causan enfermedades humanas y agregar genes terapéuticos, luego utilizan la capacidad especial del virus para administrar genes para tratar enfermedades humanas.

Cuando el vector viral llega a una célula diana, como una célula de hígado o pulmón, "descarga" el material genético que porta el gen terapéutico humano y lo deja en la célula diana. Según las instrucciones genéticas emitidas por el gen terapéutico, las células comienzan a producir proteínas con las funciones correspondientes, restableciendo así el funcionamiento normal de las células diana. Los tipos virales utilizados como vectores de terapia génica suelen incluir: retrovirus, adenovirus, virus adenoasociados (AAV) y virus del herpes simple. Diferentes virus atacan diferentes objetivos en el cuerpo y, por lo tanto, portan diferentes genes terapéuticos y células diana cuando se utilizan como vectores.

Por supuesto, además de utilizar vectores para administrar genes terapéuticos para tratar enfermedades, existen otros métodos no virales de administración de genes entre los que los investigadores pueden elegir. Uno de los métodos más simples es "inyectar" ADN terapéutico directamente en las células diana, pero este método tiene aplicaciones muy limitadas porque sólo funciona en una pequeña cantidad de tejidos humanos y requiere grandes cantidades de ADN. Ahora, los investigadores están intentando inyectar un cromosoma artificial, llamado cromosoma 47, en las células diana, que será idéntico a los cromosomas de las células humanas. Los cromosomas artificiales coexistirán con los 23 pares (46) de cromosomas de las células humanas, sin afectar su funcionamiento ni provocar mutaciones, y no serán atacados por el sistema inmunológico del organismo. Los investigadores esperan utilizar cromosomas artificiales como grandes vectores para la transmisión de enfermedades, portadores de grandes cantidades de código genético. El problema actual de este método es que es muy difícil introducir moléculas tan grandes en el núcleo de la célula diana.

Aunque la terapia génica es muy factible en teoría, en la práctica encuentra muchas dificultades. El primer ensayo clínico de terapia génica en Estados Unidos comenzó en 1990, pero aún no ha logrado resultados significativos. En 1999, Jess Gelsinger, de 18 años, murió de insuficiencia orgánica múltiple en el cuarto día de terapia genética experimental para la deficiencia de ornitina transcarboxilasa. Se cree que una fuerte respuesta del sistema inmunológico del cuerpo al adenovirus que actúa como vector es la causa de la muerte de Jace.

En enero de este año, fracasó otro ensayo de terapia génica en Francia, lo que asestó el golpe más grave a la investigación en terapia génica. Un niño con inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X (X-SCID) desarrolló una enfermedad similar a la leucemia después de someterse a un ensayo de terapia génica. En agosto de 2002, un niño con la misma enfermedad desarrolló la misma afección después de someterse a un ensayo de terapia génica. Después de que el segundo ensayo fracasara, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos tomó medidas inmediatas para suspender temporalmente todos los ensayos de terapia génica con células madre hematopoyéticas en Estados Unidos que utilizan retrovirus como vectores de transmisión de enfermedades como medida de precaución.

A finales de febrero de 2003, el Comité BRMAC de la FDA se reunió para discutir si algunos ensayos de terapia génica retroviral para enfermedades potencialmente mortales podrían permitirse con las salvaguardias de seguridad adecuadas, pero la FDA aún no ha respondido. Actualmente, la terapia genética en los Estados Unidos todavía se encuentra en la etapa experimental y la Administración de Alimentos y Medicamentos aún no ha aprobado la comercialización de ningún producto de terapia genética humana.

Los investigadores han descubierto que hay muchos factores que afectan la eficacia de la terapia génica en el tratamiento de enfermedades genéticas, incluida la corta vida útil natural de la terapia génica, la fuerte respuesta del sistema inmunológico humano y el problema de los vectores virales. para la transmisión de enfermedades y enfermedades poligénicas. En concreto, dos problemas, la dificultad de "integrar" el ADN terapéutico en el genoma y la rápida división de múltiples células, dan como resultado la incapacidad de la terapia génica para lograr efectos a largo plazo, y los pacientes tienen que someterse a múltiples tratamientos del sistema inmunológico humano; reacciona fuertemente a los "invasores" afectan la eficacia de la terapia génica. La fuerte respuesta del sistema inmunológico a los "invasores" afecta el efecto de la terapia génica, y la respuesta inmune producida por el sistema inmunológico aumenta la dificultad de la terapia génica repetida para los pacientes. Los vectores virales plantean riesgos potenciales para los pacientes, como toxicidad e inmunidad; y reacciones inflamatorias, etc.

Además, a la gente también le preocupa que el vector pueda recuperar su actividad patógena después de entrar en el cuerpo humano. La terapia génica es el método más eficaz para las enfermedades causadas por mutaciones de un solo gen. Pero, de hecho, muchas enfermedades del cuerpo humano son causadas por múltiples mutaciones genéticas, por lo que es difícil que funcione la terapia de un solo gen.

Aunque la terapia génica todavía tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda aplicarse en entornos clínicos, la investigación reciente sobre terapia génica ha logrado avances alentadores en algunos aspectos. Según un informe de la revista New Scientist del 20 de marzo de este año, un equipo de investigación de la Universidad de California utilizó con éxito partículas de microlípidos (o liposomas) "recubiertas" con una capa de polímero PEG (polietilenglicol) para administrar genes terapéuticos. en el cerebro humano. Este es un gran avance y logro porque investigaciones anteriores han demostrado que el "cuerpo" de los vectores virales es demasiado grande para cruzar la "barrera hematoencefálica". El nuevo descubrimiento podría conducir a una cura para la enfermedad de Parkinson. Para otro ejemplo, New Scientist informó el 13 de marzo que algunos investigadores dijeron que debido a que las células pueden usar ácidos ribonucleicos bicatenarios cortos (ARNip) para degradar o degradar el ARN de una secuencia especial, si un ARNip está diseñado para unirse a un gen defectuoso, Si las copias de ARN coinciden, el gen defectuoso no puede producir la proteína anormal. Hace unos días, científicos del Hospital Hammersmith de Londres informaron en la versión online de la revista británica Nature Medicine que habían logrado un éxito preliminar en el tratamiento experimental de ratones con distrofia muscular de Duchenne mediante la inyección de ácido ribonucleico (ARN). meses.

Quizás algún día, la firme creencia y los esfuerzos incansables de los investigadores permitan que la terapia génica se utilice en la prevención y el tratamiento de enfermedades humanas, liberando a aquellos que portan genes defectuosos y viven a la sombra de la enfermedad en cualquier momento. del sufrimiento.

5. Organismos genéticamente modificados

(1) Cultivos genéticamente modificados

En la reunión anual de la "Organización de la Industria de Biotecnología" celebrada en el Nuevo Centro de Convenciones de Washington, capital de Estados Unidos, el biológico Feldbaum, presidente de la Organización de la Industria Tecnológica, anunció: "A finales de 2002, se habían plantado 870 millones de acres de cultivos biotecnológicos en 16 países de todo el mundo. Estados Unidos, Argentina , Canadá y China son los cuatro países con mayor número de cultivos genéticamente modificados. Sólo en Estados Unidos hay 55 cultivos biotecnológicos aprobados para su comercialización, y actualmente los cultivos más genéticamente modificados son la soja (3 variedades), el algodón (6 variedades). , maíz (13 variedades) y colza (11 variedades)."

15.000 empresarios y científicos de 47 estados de Estados Unidos y más de 50 países de todo el mundo asistieron a la reunión anual de tres días. Los temas discutidos abarcaron desde las ciencias biológicas y su gestión hasta la bioética y la seguridad nacional. La conferencia cubre biodefensa, comercio global de biotecnología, descubrimiento y desarrollo de fármacos, recaudación de fondos y protección de la propiedad intelectual.

La asistencia a la conferencia de este año fue mucho mayor que en años anteriores, debido al reciente fuerte aumento en los precios de las acciones de biotecnología de Estados Unidos, con el índice de acciones de biotecnología Nasdaq subiendo casi un 50% este año. La investigación biotecnológica también ha logrado grandes avances y la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos ha aprobado varios medicamentos nuevos. "Es bien sabido que la biotecnología y la tecnología de la información están experimentando una importante integración, pero la tendencia actual es combinar la biotecnología con otras tecnologías, especialmente la nanotecnología, para formar nuevos tallos altamente informatizados", afirmó el laboratorio Feldbaum.

El "laboratorio seco" se refiere al uso extensivo de computadoras y otras tecnologías electrónicas en los laboratorios para realizar experimentos sin el uso de productos químicos como solventes y soluciones. Este es un cambio importante en los laboratorios biológicos, que permite realizar miles de experimentos más en el laboratorio que en el pasado. El periodista observó en el simposio de la conferencia que la biotecnología se ha utilizado ampliamente en la industria. Los plásticos, los combustibles, el papel, los detergentes, etc., pueden fabricarse con biotecnología y tener menos impacto en el medio ambiente.

En la Conferencia sobre Biotecnología y Países en Desarrollo celebrada al mediodía del 22 de junio de 2003, los organizadores ofrecieron un "Almuerzo sobre Biotecnología" especial para los periodistas. Desde platos principales hasta snacks y frutas, todo es producto de la biotecnología. El primer aperitivo fueron tomates y papayas mejorados mediante biotecnología. El periodista probó los tomates amarillos y sintió que no se diferenciaban de los tomates comunes excepto por ser un poco amargos. Las papayas genéticamente modificadas son resistentes a una enfermedad de la papaya que le ha costado a la industria de la papaya de Hawaii 17 millones de dólares. El plato principal es arroz con camarones a la parrilla, además de arroz con ciruelas y maní.

El arroz modificado genéticamente es rico en hierro y vitamina A, y las ciruelas modificadas mediante biotecnología son resistentes al virus plumeria. Las alergias a los camarones y al maní no se producirán después de comer camarones y maní, porque los científicos utilizan la biotecnología para eliminar por completo los alérgenos.

(2) Los álamos y abedules empezaron a cambiar de cara. Rusia desarrolló árboles genéticamente modificados

El Instituto Siberiano de Fisiología Vegetal y Bioquímica de la Academia de Ciencias de Rusia cultivó con éxito árboles genéticamente modificados. álamos mediante métodos de ingeniería genética. El Instituto Científico de Genética y Mejoramiento Forestal de Vorónezh clonó abedules de Carelia de alta calidad. Los investigadores han descubierto mediante experimentos que los árboles genéticamente modificados y clonados también tienen las ventajas de un rápido crecimiento y resistencia a las plagas de insectos, manteniendo al mismo tiempo la calidad de la madera.

En el siglo XX, la ingeniería genética se ha utilizado ampliamente en la medicina, la alimentación y la producción agrícola, pero la investigación sobre el uso de la ingeniería genética para mejorar la calidad de los árboles y los bosques comenzó tarde. En los últimos años, los científicos han comenzado a prestar atención a la investigación sobre árboles clonados y modificados genéticamente.

Investigadores del Instituto Siberiano de Fisiología Vegetal y Bioquímica de Rusia descubrieron que el gen del maíz ugt controla la síntesis de fitato glucanasa. Si se puede aumentar el contenido de fitato glucanasa en los árboles, los árboles aumentarán la tasa de crecimiento. se acelerará. Los investigadores insertaron el gen ugt en álamos, álamos y cedros y obtuvieron álamos, álamos y cedros transgénicos. Después de años de experimentos, se ha demostrado que la velocidad de crecimiento de los álamos, álamos y abetos que contienen el gen del maíz ugt mejora considerablemente.

Investigadores del Instituto de Investigación Forestal de Genética y Mejoramiento de Vorónezh seleccionaron los abedules de Carelia más preciados para la investigación de clonación. Extrajeron células y callos de los tallos de abedul con los diseños más bellos, luego utilizaron los callos para cultivar los abedules y obtuvieron abedules clonados con éxito. Los experimentos han demostrado que los abedules clonados crecen más rápido: después de tres o cuatro años, aparecerán signos de patrones leñosos (nudos o nervaduras) dentro del tronco, y después de cinco a ocho años, todos los patrones dentro del tronco se volverán muy hermosos. Los abedules de Carelia cultivados tradicionalmente tardan entre 10 y 12 años en desarrollar sus patrones leñosos.

En este sentido, algunos científicos rusos creen que, al igual que otros productos genéticamente modificados, las personas carecen de una comprensión integral de la estructura y características de los árboles genéticamente modificados. Los árboles de rápido crecimiento pueden causar envejecimiento prematuro del suelo, y el polen de árboles genéticamente modificados puede provocar cambios en la estructura natural de las poblaciones forestales, dañando así los ecosistemas forestales. Por tanto, la investigación sobre árboles transgénicos requiere una observación a largo plazo.

(3) El tabaco cultivado en los Estados Unidos "produce" anticuerpos contra el virus de la rabia

Por primera vez, científicos estadounidenses han creado cultivos de tabaco modificados genéticamente que pueden contener anticuerpos contra los virus de la rabia. Nuevos resultados muestran que se espera que los cultivos genéticamente modificados se conviertan en "talleres de producción" baratos de anticuerpos contra el virus de la rabia.

Investigadores de la Universidad Thomas Jefferson dicen que han insertado un gen que codifica anticuerpos contra el virus de la rabia humana en un nuevo cultivo de tabaco modificado genéticamente, y ahora 900 acres de tabaco modificado genéticamente pueden producir al menos 1.000 gramos de anticuerpos contra el virus de la rabia. Se pueden producir aproximadamente 100.000 medicamentos. Los investigadores dijeron que después de las mejoras, la productividad de este "taller de producción" de cultivos se puede mejorar aún más. Los experimentos con cultivos celulares han demostrado que los anticuerpos obtenidos del tabaco modificado genéticamente pueden inhibir el virus de la rabia y sus efectos son similares o incluso más fuertes que los anticuerpos producidos naturalmente por el cuerpo humano. Los experimentos con animales in vivo también muestran que los anticuerpos producidos por el tabaco modificado genéticamente pueden proteger a los hámsteres de la infección por el virus de la rabia.

Con una media de más de 50.000 personas en todo el mundo que mueren de rabia cada año, el mercado de medicamentos y vacunas contra la rabia es bastante grande. Tradicionalmente, los anticuerpos contra el virus de la rabia se han extraído principalmente de humanos y caballos, pero el costo de los primeros es demasiado alto y los anticuerpos extraídos de caballos pueden causar efectos secundarios como alergias graves en humanos. Actualmente existe una escasez mundial de anticuerpos contra el virus de la rabia. El Dr. Koprowski de la Universidad Thomas Jefferson, que dirige la investigación sobre nuevos cultivos de tabaco modificados genéticamente, cree que obtener anticuerpos contra el virus de la rabia a partir de cultivos modificados genéticamente es más seguro y más barato de producir que otros métodos.

(4) Reacción:

A principios de la década de 1970, cuando los científicos utilizaron por primera vez la tecnología de recombinación genética para construir moléculas genéticas recombinantes a partir del virus fago grande de E. coli y el virus SV40 de Simios, la gente tiene una preocupación: ¿Creará este método súper criaturas que no pueden ser controladas por los humanos, causando daños devastadores a los humanos y a la naturaleza? Como resultado, los científicos comenzaron a prestar atención a la seguridad de la biotecnología moderna, es decir, a la bioseguridad.

Los expertos creen que la biotecnología moderna tiene daños extensos, potenciales y a largo plazo, que pueden afectar la estructura ecológica de organismos no objetivo en el medio ambiente, cambiar la relación competitiva entre especies y provocar el deshierbe de las plantas genéticamente modificadas. y algunos Una serie de cuestiones como la toxicidad, patogenicidad y alergia del producto.

¿Cómo ve estos peligros potenciales? Wang Guoying, profesor de la Universidad Agrícola de China, cree que debemos prestar atención al daño potencial de la biotecnología y tomar medidas preventivas, pero no debemos exagerar el daño de la biotecnología. Algunos peligros potenciales previsibles pueden evitarse mediante medidas de bioseguridad y no son tan aterradores como la gente piensa. Por ejemplo, el problema de la maleza de las plantas genéticamente modificadas. La mayoría de los cultivos existentes han sido domesticados artificialmente y han perdido su adaptabilidad y competitividad natural en condiciones naturales, y la posibilidad de degenerar en malezas es extremadamente remota.

Otro de los aspectos implicados en las inspecciones de bioseguridad es la deriva genética. ¿Los cultivos genéticamente modificados causarán deriva genética y cambiarán la estructura ecológica de los organismos no objetivo y la relación competitiva entre especies? Wang Guoying explicó que la deriva genética sólo puede ocurrir entre especies y géneros estrechamente relacionados.