LA BIOTECNOLOGÍA EN MEDICINA VETERINARIA Y PRODUCCIÓN ANIMAL Óscar Hugo Díaz Oyarzún

«LA BIOLOGÍA ES TAN IMPORTANTE COMO LA MATERIA INERTE Y LA BIOTECNOLOGÍA SERÁ, A LA LARGA, MÁS IMPORTANTE QUE LA MECÁNICA Y LA INGENIERÍA QUÍMICA». Jules Huxley (1938) mONOGRAFÍAS DE MEDICINA VETERINARIAVol. 14, No. 2 (1992) El propósito principal de esta presentación es resumir de manera crítica, los avances y el significado de la Biotecnología, y por ende, de la Biología Molecular y, la Ingeniería Genética en la Medicina Veterinaria y en la Producción Animal. Esperamos que ella sirva también para familiarizarse con las categorías teórico–conceptuales de esta disciplina. Es difícil resumir los eventos que han permitido los grandes avances que muestran la Biología Molecular, Ingeniería Genética y como lógica consecuencia la Biotecnología. Estos progresos que nos asombran son el producto de cientos de cientos de pequeños granos de arena que han ido formando este orgulloso edificio, el cual sin muchos aportes que raramente se mencionan, se habría retrasado años en llegar al nivel que hoy tenemos. A fuerza de ser injustos tenemos que mencionar aquellos que consideremos más trascendentes. En primer lugar no se pueden dejar de mencionar las publicaciones de Mendel que dieron origen a la genética, como tampoco las experiencias de Pasteur que demostraron que los microorganismos originaban las fermentaciones. Empero, la partida de Biotecnología, como hoy se entiende, incluyendo en ella la Ingeniería Genética, nacen con el desarrollo durante este siglo de la Bioquímica, la Química, Biología Molecular, Genética Microbiana, Enzimología y Virología. Por estos caminos los trabajos y todos los hechos siguientes merecen especial mención: – 1943 Beadle y Tatum coligen la relación un gen – una enzima. – 1943 Luria y Delbrück dan inicio a la Genética Bacteriana. – 1944 Avery demuestra de manera inequívoca que la información hereditaria reside en el ADN. – 1953 Watson y Crick descubren la estructura bihelicoidal del ADN. – 1959 Se descubre una enzima que sintetiza el ARN a partir del ADN. – 1960 Se demuestra que el ARN contiene la información necesaria para determinar el orden de los aminoácidos en las proteínas. – 1961 Marshall y Niremberg inician el desciframiento del Código Genético. – 1966 Establecimiento del Código Genético completo. – 1967 Aislamiento de la enzima ADN ligada, capaz de unir fragmentos del ADN. – 1970 Aislamiento de la primera enzima de restricción que corta el ADN en lugares específicos, relacionada con las secuencias de aminoácidos. – 1970 Kohorana y su grupo obtienen por primera vez un gen por síntesis química. – 1972 Nace la Ingeniería Genética con el primer experimento de clonaje (ADN recombinado) hecho por Jackson, Symour y Berg. – 1982 Se aprueba el uso de insulina obtenida por intermedio de Ingeniería Genética. Sin embargo, es necesario insistir y resaltar en que desde el punto de vista técnico, todo fue posible a partir de 1970, como consecuencia de descubrimientos y técnicas realmente revolucionarias: – El descubrimiento de las enzimas de restricción o de escisión del ADN, conocidas como endonucleosas de restricción. Estas enzimas de origen bacteriano son capaces de cortar o separar una molécula de ADN en una secuencia específica. Este descubrimiento fue hecho por Werner y Arber en Suiza. – Determinación de la secuencia del ADN, cuyo primer resultado fue la determinación de la secuencia completa de nucleótidos del genoma del virus SV 40. Se consigue traducir la secuencia de ciertas partes del genoma en secuencias de aminoácidos. Se descubre que partes o regiones del genoma juegan un papel importante no codificador de proteínas, pero se desempeñan como coadyudantes en la expresión del gen y la replicación del ADN. – Ligazas o enzimas ligadoras de fragmentos de ADN. – El descubrimiento de los vectores que pueden acarrear el ADN al interior de las bacterias, primer paso para introducir ADN a células vivas. – Sondas de DNA son moléculas recombinadas de DNA, que se utilizan para la realización de métodos de diagnóstico técnico–genéticos. (Técnica de sondas DNA). Una sonda–DNA se compone de un vector al cual se le integra una secuencia de DNA altamente específica. Una secuencia de DNA de este tipo puede ser, por ejemplo, un trozo de genoma de virus o una secuencia de un cromosoma eucariota, las cuales existen solamente en esos organismos; esto significa que es específica para especies o cromosomas, Habiéndose cumplido esta premisa, es posible hibridizar las sondas de DNA según su marcación con materiales biológicos como por ejemplo células, tejidos, substancias líquidas obtenidas mediante el prensado de la planta, pruebas de sangre y otras substancias parecidas, las cuales son fijadas mediante filtros. Si en el material biológico que se examina hay una secuencia homóloga a la sonda de DNA, esta será ligada a través del acoplamiento homólogo. De esta manera obtenemos moléculas híbridas del tipo DNA–DNA o bien DNA–RNA, las cuales pueden ser analizadas autoradiográfica, inmunológica o enzimáticamente. 2.- Definición y proyección De entre las innumerables definiciones exigentes sobre Biotecnología y en especial de la evolución del vocablo, resulta de interés remitirse al trabajo de M.J. Kennedy (1991). En esta oportunidad considero importante referirme a dos definiciones que ayudan a comprender la amplitud y limitaciones del termino: – Es el conjunto de métodos, técnicas y procedimientos que permiten obtener rédito de los organismos vivos y, muy particularmente de los microorganismos. (Larousse Agricole, 1981). – La comisión de Biotecnología de la Comunidad Europea la define como: «El uso de la Biología Molecular con el propósito de buscar métodos de diagnóstico de enfermedades bacterianas, virales, parasitarias y toxicológicas; como asimismo buscar substancias capaces de prevenir y curar tales enfermedades; maximizar las diferentes etapas de la producción animal, con el uso de la Inseminación Artificial (I.A.), el transplante de embriones y la inserción de genes. Por este mismo camino, saber aprovechar de manera inteligente los beneficios que esta técnica tiene en los cultivos de pastos, cereales y frutas, es decir en el campo de la Agrología y Agronomía». Aunque subyacen implícitas en la definición anterior, es necesario subrayar que con el uso de la Biotecnología se obtendrán nuevas razas de híbridos de gran producción, resistencia a las enfermedades y longevidad. La selección se hará más objetiva, es decir, menos empírica. Las proyecciones de la Biotecnología y sus limitantes están aún lejos de poderse precisar, sin embargo, se pueden resaltar los siguientes aspectos: – Obtención de drogas de alta pureza y especificidad. – Obtención de vacunas simples y múltiples de gran poder antigénico, estables y prolongada eficiencia inmunitaria. – Obtención de híbridos altamente productivos o longevos. – Obtención de substancias de bioconversión y degradación efectivas y económicas. – Efectos significativos contra la contaminación ambiental por el reemplazo de procesos químicos por procesos enzimáticos que la Ingeniería Genética hace posible. – Debe ofrecer métodos de alta precisión para el control sanitario y de calidad de los alimentos. – Disminución del uso de fertilizantes sintéticos, mejorando la fijación de Nitrógeno atmosférico por las plantas. – Diagnóstico y tratamiento de enfermedades hereditarias. 3.- Importancia de la biotecnología en la producción animal Se debe tener presente dos aspectos: 3.1. – Medicina Veterinaria 3.1.1.– Perfeccionamiento de los Métodos de Diagnóstico En este campo el aporte fundamental de la Biología Molecular corresponde al descubrimiento y producción de anticuerpos monoclonales, obtenidos por Köhler y Milstein, en Cambridge, en 1975, ello gracias al uso de células híbridas, conocidas con el nombre genérico de hibridoma, y que tienen la particularidad de multiplicarse, in vitro, indefinidamente, y de los cuales se pueden obtener anticuerpos purísimos y específicos llamados monoclonales. El hibridoma, en esencia, es el cultivo de clones de linfocitos B, inmortalizados gracias a su fusión con células del mieloma. Esto ocasionó una revolución en la Inmunología y en los métodos de diagnóstico. Con respecto a estos últimos ganaron en precisión, especificidad y precocidad, principalmente porque se pueden pesquisar cantidades ínfimas de anticuerpos Se estudia la posibilidad del uso terapéutico de anticuerpos monoclonales, especialmente para ciertos tipos de cánceres y fenómenos de histoincompatibilídad. Grandes posibilidades ofrecen para el futuro el uso del método en «tandem» y el de los anticuerpos monoclonales híbridos. Otro paso ha sido el uso combinado de estas tecnologías con métodos de EIA y RIA, su perfeccionamiento y adopción a diferentes métodos electroforéticos y cromatográficos, en este último caso, especialmente en lo que se refiere a la Cromatografía de Bioafinidad. 3.1 . 2. – Vacunas Sintéticas El principio biológico básico para iniciar la producción de vacunas sintéticas reside en el conocimiento que la respuesta de los organismos a los antígenos es dependiente de un estricto control genético y está principalmente relacionada con la familia de los genes Complejo Mayor de Histoincompatibilidad (CMH) que en las especies estudiadas contienen dos grupos de genes, denominados clase I y II, encargadas de codificar las proteínas de superficie involucradas en la presentación de los antígenos para los linfocitos T. Las Vacunas sintéticas se producen por la unión de un adyuvante de síntesis con un antígeno deseado, también de origen sintético. Ello lleva a pensar que es posible unir varios antígenos de síntesis a un transportador sintético no tóxico, originando así vacunas polivalentes, con lo cual no sólo se disminuiría el número de vacunaciones, sino también el número de repeticiones vacinales disminuyendo los costos de trabajo en las haciendas. El mito o sueño es conseguir una vacuna universal. En resumen, se puede expresar que para producir estas vacunas existen dos caminos: – La obtención de péptidos sintéticos que corresponden a antígenos naturales. – La obtención de polímeros que no tienen su correspondiente natural. Las ventajas de las vacunas sintéticas son: – No se usan organismo vivos no modificados para su producción. – Tienen alto grado de pureza y no debieran de producir efectos secundarios. – Poseen mayor efecto y duración inmunitaria. – Son muy resistentes a cambios de temperatura y pH. – Por este método se pueden obtener vacunas antitumorales. Sin embargo, según algunos tratadistas, para su uso generalizado aun es necesario conocer su exacto grado de pureza y su acción real sobre los organismos receptores, como asimismo su verdadera efectividad inmunitaria. Empero, la práctica parece haber superado estas dudas, puesto que firmas como Cetus, Genetech y Molecular Genetics, pondrán a disposición del mercado, muy pronto, vacunas obtenidas por Ingeniería Genética contra Colibacilosis, Fiebre Aftosa y Peste Porcina. La fabricación a nivel comercial de este tipo, modificará de manera fundamental la Medicina Veterinaria preventiva; el intercambio internacional de genomas; y hasta la comercialización de productos de origen animal. 3.1.3.–– Obtención y Fabricación de Nuevos Medicamentos La trascendencia y la confianza que se tiene en los medicamentos obtenidos por Biotecnología se puede graficar si se recuerda que según fuentes de Wall Street, en los primeros cinco meses de 1991, las inversiones en Biotecnología alcanzaron la cifra récord de 915 millones de dólares superando un récord que tenía el año 1986. Las razones de este proceder residen en las ventajas de los medicamentos de Ingeniería Genética que están en el mercado y que se avizoran nuevos productos de iguales o mejores características y perspectivas. El primer medicamento de Ingeniería Genética entregado al mercado fue la insulina que bajo el nombre de Humuline se empezó a expender en 1982, sintetizado por Colibacilos Transgénicos En 1985 aparece el primer Interferon, producto de transgénesis, inaugurando una nueva era en la terapia interferónica. Posteriormente aparecen los Interferones, Eritroproteína o factor de maduración de los glóbulos rojos: el factor antihemofílico A; TPA o factor activador del plasminógeno que evita y cura la trombosis.; a nivel hormonal la HC y los factores liberadores del Hipotálamo. Las diferentes compañías biotecnológicas centran sus estudios en: – A nivel inmunológico: obtener substancias que estimulan o inhiben la formación de anticuerpos. – A nivel del sistema nervioso: buscar medicamentos para curar enfermedades como la de Alzheimer y Parkinson, principalmente – A nivel hormonal: conseguir substancias que puedan ejercer sólo una de las funciones de la hormona, por ejemplo, hormona suprarrenal que sólo sea capaz de actuar sobre la inflamación sin ningún efecto secundario . – A nivel sanguíneo: obtener factores que conserven, mejoren y reproduzcan con mayor eficiencia las funciones del sistema sanguíneo. Se ha patentado ya un factor estimulante de los granulocitos. Es indudable que con el futuro paquete de medicamentos biotecnológicos, la terapia de las patologías médicas sufrirá un enorme cambio, con gran beneficio para la producción animal de los rebaños, especialmente para los de elite y los de explotación intensiva. Sin embargo la aplicación de estos fármacos puede tener algunos riesgos. Las enzimas y hormonas que se propone usar, son objeto de una regulación muy fina en el organismo, y es preciso tener presente que pueden desatar efectos aun no previsibles. Por ello tal vez sería prudente, en la primera etapa, usarlas tan sólo en patologías que no respondan a las terapias clásicas. 3.1.4.– Control y Tratamientos de las Enfermedades Hereditarias Se puede expresar sin temor a equivocación que la profesión veterinaria, a nivel mundial, está muy poco sensibilizada con relación a la importancia de las enfermedades hereditarias. Ello pese a los estragos producidos en rebaños y razas, por alteraciones como la hipoplasia genital; enfermedad de las vaquillas blancas; acromegalia; enanismo; Dag–defect; acrosoma persistente, etc. Y actualmente alteraciones como CID que pone en peligro la existencia de los caballos árabes, o el revuelo que está causando en Canadá y USA el factor XI en la raza Holstein y la preocupación que se tiene en USA con el descubrimiento de un gen recesivo deletéreo gravísimo que origina la enfermedad denominada BLAD (Bovine Leucocyte Adhesion Deficiency). Es útil seguir las indicaciones de Queinec en el sentido de preocuparse de la «epidemiología» hereditaria, pues se trata de «defender un bien internacional común». Si a todo ello sumamos las alteraciones cromosómicas mas preocupantes como las traslocaciones 1/9 en bovinos y la 6/11 en cerdos, no se puede tomar el problema como intranscendente. Las técnicas de recombinación de ADN, permiten un diagnóstico directo de las enfermedades genéticas y por tanto la detección de. genes portadores recesivos. Si ello se compara con los estudios fenotípicos y de descendencia, o en los análisis bioquímicos, esta nueva herramienta, presenta la ventaja que no es necesario esperar la expresión de los genes y que se puede discernir la influencia de efectos no genéticos. Si la mutación causante de la anomalía es conocida, las alteraciones de la secuencia ADN pueden identificarse por el RFLP (Análisis del poliformismo de longitud de fragmentos de restricción) o por la técnica de los oligonucleótidos alélicos específicos (ASO). Estas técnicas son cada vez más expeditas y confiables. Si el origen de la anomalía no es conocido, es posible establecer el diagnóstico analizando el genoma de ascendientes con sonda de ADN y con ello ubicar la región cromosómica donde se sitúa el gen responsable de la anomalía Los progresos de tales técnicas en el hombre serán de utilidad para diagnosticar enfermedades hereditarias en todas las especies. Estudios recientes llaman la atención que cromosomas idénticos, afectados por una misma anomalía, provocan enfermedades diferentes si son de origen paterno o materno. Nueva materia para dilucidar. 3.1. 5 – Selección Contra Enfermedades El método para seleccionar contra enfermedades se basa en identificar y aislar marcadores ADN vinculados con genes que codifican caracteres de resistencia a las enfermedades. Dicen relación con el funcionamiento del sistema inmunitario, principalmente con los mecanismos de resistencia o sensibilidad a las patologías, tanto asociadas o no al CM H. Se destacan los factores de activación de los macrófagos, las citokinas y sus receptores y las células Gamma, Delta T. La clave está en crear por Ingeniería genética linajes resistentes a las enfermedades. En resumen, se trata de conocer con detalle los mecanismos genéticos que controlan la resistencia y la susceptibilidad a las enfermedades. Es interesante resaltar que en bovinos y cerdos (tb en el hombre) una estrecha asociación entre CMH, las características reproductivas y las enzimas responsables del metabolismo de los esteroides. Los avances en este campo dependen de los logros que se obtengan en el estudio de la cartografía cromosómica de los animales domésticos, y por este intermedio, del conocimiento cabal de las características moleculares CMH y sus diferentes clases; en bovinos, ovinos y cerdos se ha alcanzado un desarrollo trascendente en este sentido. Parecen distinguirse dos categorías de asociaciones entre enfermedades y CMH: una relacionada con las enfermedades metabólicas y serológicas; y otra para las bacterianas y virales. Se ha observado que existen algunas respuestas genéticas de resistencia a las enfermedades que no están relacionadas con el CMH; en tal sentido se estudian regiones cromosómicas que parecen controlar la activación de macrófagos, la regulación de las citokinas y sus receptores. Se ha observado enfermedades, cuya resistencia depende de un gen dominante, y en estos casos, la resistencia deriva del aumento de macrófagos o de su activación. 3.2– Biotecnología y Producción Animal 3.2.1.– Aspectos Generales No hay duda que el futuro de la producción animal está actualmente dependiendo de los avances que se alcancen en el desarrollo en cada sector del Pentaedro formado por la Inseminación Artificial, la Criobiología, Sexaje, Transferencia de Embriones y Transferencia de Genes, y naturalmente sus interrelaciones. Los aspectos teóricos y prácticos de la mejora de la producción animal por la Biotecnología se pueden analizar teniendo en cuenta dos acápites: – Aspectos sobre los procesos reproductivos. – Perfeccionamiento para la Selección de caracteres reproductivos. Antes de analizar cada uno de estos puntos en particular, es preciso entregar algunas observaciones generales. En cualquiera de los puntos indicados se pretende hacer uso de la ingeniería Genética, pero ello depende de los avances que la técnica alcance en cada especie, y en especial en cada uno de sus eslabones fundamentales: identificación, aislamiento, inserción y clonación de genes. Se trata de conseguir índices superiores de progreso genético entre generaciones. Ello originará un mejor trabajo de los genetistas, puesto que en el futuro deberán trabajar de manera más objetiva: con genes marcadores y no con un conjunto de genes mal definidos que se expresen en feno y genotipo. Empero es bueno resumir los progresos y los inconvenientes que estas técnicas muestran para su uso masivo. El uso de micro inyecciones de DNA en los pronúcleos de los Zigotos se ha utilizado con éxito en conejos, cerdos, vacunos y ovejas. Sin embargo, la eficiencia de la transferencia de genes en los animales domésticos es baja: – Sólo 10% de los oocitos inyectados se desarrollan hasta el nacimiento. – Sólo 10–15% de los nacidos son portadores del gen transferido. – 30–70% de los transgénicos portadores son capaces de transmitir ese gen a la próxima generación. – Otros métodos de transgenia son: los retrovirus vectores; células embrionarias primarias (E.S. Embrionic System Cells); liposomas portadores; vectores autónomos de replicación. Se estima que durante los próximos 10 años la técnica de microinyección del pronúcleo seguirá siendo el método de elección. En resumen, la eficiencia final fluctúa entre 0–2,07%. La transferencia en los animales de laboratorio está más avanzada que en los animales domésticos. Los primeros acusan algunas ventajas, como es la presencia de lineas muy puras, cartografía cromosómica más avanzada, lapso intergeneracional mucho más corto. Los problemas más difíciles para el uso de estas técnicas en los animales domésticos derivan de los costos, incluyendo en ellos la baja eficiencia; duración de las experiencias y duración de los lapsos intergeneracionales. Sin embargo, el éxito científico–experimental está dependiendo del desarrollo de la Cartografía Cromosómica completa en cada especie y de las técnicas adecuadas de transferencia en el sentido más amplio; puesto que, no se conocen los elementos genéticos que controlan los parámetros productivos. Las nuevas metas de la Genética incluye la habilidad para transferir genes en el genoma de los animales domésticos, identificar genes y cromosomas que estén asociados con características productivas importantes y así facilitar una selección directa y rápida. Se piensa que a finales de este siglo o al comienzo del siglo XXI, la técnica se debe estar usando en los campos. 3.2.2.– Biotecnología y Reproducción Animal El uso de la Biotecnología para mejorar la eficiencia reproductiva de los animales domésticos se centra en los siguientes campos: – Mejorar la eficiencia del Transplante de Embriones (T.E.) Los avances se refieren a la simplificación de las técnicas y el mejor conocimiento de las diferentes etapas tecnológicas. Indices de partos superiores al 60% son corrientes con el uso de T. E. Los problemas dicen referencia a la falta de regularidad y en mejorar la eficiencia de la Superovulación (S.O.), por una parte, y por otra, a la aceptación por los Gobiernos de acuerdos que permitan un expedito intercambio internacional de embriones. También las necesidades de determinación de la exacta paternidad y maternidad de la cria obtenida, por intermedio de los hemotipos respectivos, más los de la cria y vientre receptor originan problemas en los países en desarrollo. El uso de la fragmentación del DNA en reemplazo de los hemotipos, debiera facilitar esta tarea. La necesidad de estudiar la prolongación de la duración de la gestación que se produce en algunas hembras con el uso de T. E., debe ser acelerada. – Mejorar los métodos de Superovulacion Sigue siendo este aspecto considerado como el «talon de Aquiles» de la T.E. El método mas usado es la PMSG, combinada o no con P4, PG. Las variaciones a la respuesta ovulatoria, así como el numero de embriones sanos que se obtienen por este método preocupa a prácticos y científicos. No se conoce la causa, pero la interacción entre estación, dosis, razas y vida media de la PMSG se han imputado como causa de esta irregularidad de acción; como también la relación con las dosis de estradiol previas a la aplicación de la hormona. La relación FSHLH, parece ser crucial cuando se usa gonadatrofinas hipofisiarias; una relación amplia 1:10 entrega los mejores resultados. Ello podría llevar al reemplazo de la PMSG por las hormonas hipofisiarias. El perfeccionamiento del método estaría en la obtención de hormonas por intermedio de la Ingeniería Genética (I.G.), con mayor pureza y vida media más constante. Empero el estudio de las relaciones entre diferentes grupos de las neurosecreciones del hipotálamo y su efecto en la liberación de hormonas es una puerta que puede abrir nuevas perspectivas. – Sincronización de celos Para el éxito de la Superovulación (S.O.) es necesario un adecuado sistema de inducción de Celos. Se usan los métodos conocidos: Estrógenos, LH, Gn RH, Progesterona, PG en la mayoría de las especies. La utilización de inyecciones que simulen la pulsatilidad de la Gn RH son efectivas, pero no tienen uso práctico, aunque las microbombas osmóticas pueden permitir su uso en el futuro próximo. La aplicación de neurosecreción de SNC y sus antagonistas está abriendo nuevos derroteros para mejorar la eficiencia de la inducción al estro. Sin embargo se necesita profundizar los estudios que expliquen las relaciones hormonales en los procesos de oogénesis, foliculogénesis y ovulación. – Control neuroendocrino de la reproducción En acápites anteriores se ha hecho referencia a este aspecto. Los estudios demuestran de manera inconclusa que la función de la Gn RH depende del carácter pulsatil, por tanto, el conocimiento de la frecuencia y amplitud de los ciclos es básica para actuar sobre la modificación de sus funciones. La Gn RH se vislumbra como la verdadera directora de la «orquesta endocrina». – Sexaje Se diferencian dos tipos de métodos, el sexaje de los espermios y de los embriones. Hasta el momento parecen no existir métodos eficientes para separar los espermios portadores del cromosoma Y. Los principales serían medir la especificidad del DNA; citometría de flujo; movimiento de los espermios en solución de albúmina; anticuerpos para detectar antígenos H–Y; diferenciación en base a velocidad de concentración; diferentes métodos electroforéticos. Mientras que tratándose del sexaje de embriones destacan la determinación de cariotipos; uso de antígenos masculinos específicos; dosificación de genes; índices de desarrollo de los blastocitos; pruebas especificas para el DNA de los machos. Con algunos métodos se alcanza una eficiencia superior al 90%, pero muestra aún dificultades para su aplicación en la práctica. Parece ser que en el futuro la prueba del cromosoma Y específico, es decir, sondas de ADN para detectar el cromosoma Y, puede ser perfeccionada, incluso para su uso en el Campo. Los recientes descubrimientos en relación a la polimerización en cadena, con la cual se obtendría una verdadera fotocopia de los genes, puede abrir en éste y otros campos nuevas perspectivas. – Diagnóstico precoz de la gestación El uso de la Sonografía permite con gran seguridad el diagnóstico de la gestación desde etapas muy tempranas en la mayoría de las especies. Empero en la actualidad se buscan pruebas de diagnósticos ultraprecoces. En el campo experimental la de terminación de PPG, permite determinar la preñez entre 8–48 horas que siguen al coito, según las especies. Esta se puede transformar en una prueba serológica barata y de uso amplio en el futuro. – Fertilización in Vitro Con métodos de fertilización in vitro se han conseguido nacimientos en ovejas, cabras y cerdos. Su avance se ha debido a la mejor comprensión de la capacitación espermática y con ello, a la introducción de nuevos métodos para la capacitación in Vitro. – Otros Aspectos Por intermedio de la I.G. se pretende obtener animales transgénicos que mejoran la eficiencia estacional reproductiva, el número de ovulaciones, la supervivencia postnatal y disminuir la mortalidad perinatal. 3.2.3.– Biotecnología y Mejoramiento Genético Es obvio que las relaciones entre reproducción y producción animal son muy estrechas y se interactuan, puesto cualquier aumento de los índices reproductivos implican aumento de la producción. De tal suerte que la división presentada tiene sólo fines expositivos. El avance de la B.M. y sus biotecnologías son una promesa para obtener metas de selección y medios de propagación de genomas superiores. Entre ellas se cuenta la capacidad para transferir nuevos genes en los genomas de los animales domésticos, así como la identificación de genes por intermedio de la técnica RFLP, especialmente de aquellos asociados a características básicas de producción. Ello permite una selección más directa, más rápida y, más confiable de tales características. Se considera que el trabajo con embriones clonados será herramienta del futuro para la selección y pruebas de progenie, especialmente en líneas puras. Si a ello se agrega el uso de genes marcados, aumenta la confianza en la selección, mejorando las ganancias genéticas intergeneracionales, según algunos autores en índices que fluctúan entre 30–50%. Estos nuevos métodos alcanzan utilidad cuando se pueden aplicar masivamente. El uso de la información genética que acarrean las nuevas técnicas de la B.M., mejoran también la seguridad de selección de los animales jóvenes, puesto que se conocen sus aptitudes genómicas antes de conocer sus récord de performance y mucho antes de las informaciones que derivan de su progenie. Es decir, permiten adelantar las pruebas de progenie y entregan mayor seguridad de calificación. Estas nuevas técnicas detectan la variación molecular de los genes mismos, pero libres de la acción del ambiente. Sin embargo no hay duda que el hecho que la mayoría de las características de interés productivo estén codificadas por muchos genes, dificulta la transferencia y por otro lado indica que ella está fuertemente influida por los fenómenos de expresión del gen. Ello lleva a no olvidar que la explotación de un gen depende también del conocimiento de los mecanismos que regulan su expresión. La glándula mamaria produce cantidades considerables de proteínas a partir de un número pequeño de genes, la idea es, por transgénesis, mejorar la cantidad y naturaleza de las proteínas que sintetiza la glándula mamaria. Sin embargo, la producción de leche es un problema complejo, en el cual están en juego muchos genes, dependiendo principalmente de la producción de muchas hormonas: prolactina, insulina, glucocorticoides, progesterona, etc. El problema es, si se selecciona para calidad de leche, para cantidad o para ambas características. Según sea la respuesta, diferente será la estrategia. En resumen se puede expresar que la evolución del impacto de la B.M. y la I.G. tengan sobre el desarrollo de la producción animal, depende de la gigantesca tarea que significa conocer a cabalidad la Cartografía Cromosómica de cada especie productiva y, por tanto, determinar en que lugar del cromosoma están instalados, es decir, conocer la secuencia exacta de ADN de cada cromosoma. Los avances son enormes, pero aún insuficientes. 4.- Biotecnologías en los países en desarrollo En primer lugar se debe expresar que los países en desarrollo no pueden auto excluirse de esta transcendental tarea, puesto que es el único camino para evitar que la brecha entre los países industrializados y los nuestros no siga aumentando. Además porque es la única manera de estar preparados humana, técnica y científicamente para tener acceso a los conocimientos y tecnologías que auguran para la humanidad potencialidades incalculables. Sin embargo, para tener éxito en esta tarea se necesitan algunas precauciones, entre las cuales, destacan: – Se debe tratar de tener en un principio un perfecto equilibrio entre el desarrollo por caminos biotecnológicos y por caminos clásicos, cualquiera exageración que nos lleve tratar de ocupar un sólo extremo de las posibilidades tecnológicas, además de unilateral, puede ser fatal. Es decir, es de gran utilidad el trabajo con tecnologías de vanguardia y su reemplazo por las clásicas, debe ser lógico, cuidadoso y en ningún caso excluyente. No porque existe el avión nos negaremos en andar a caballo. – Respecto de la transferencia biotecnológica y de cualquier tipo para nuestros países se deben tener en cuenta los siguientes considerandos: a) La transferencia directa de tecnologías, es decir, el uso de la Biotecnología tal cual se produjo en el país de origen. b) Transferencia de biotecnologías modificadas, es decir, adaptadas a las características socio–económico–productivas propias de cada país. Tales transformaciones o modificaciones, permiten no sólo ahorrar divisas, sino aumenta el espectro de aplicación y aún de eficiencia para su adaptación a su nuevo medio. Por otro lado, abre las puertas a nuestros científicos y técnicos para que se atrevan a buscar variantes y hasta sus propios caminos. c) Realizar entre nosotros un intercambio abierto, franco y frecuente de las experiencias obtenidas con el uso de nuevas tecnologías. Nosotros no nos conocemos y a veces, porqué no decirlo con franqueza, hasta despreciamos lo que hace el vecino. En citas de nuestros trabajos se desconoce todo lo que se hace en el Tercer Mundo. No se trata de abandonar la recepción imprescindible que debemos recibir de los grandes centros de la Ciencia y la Técnica, sino sólo de repartir las miradas y no tener ojos fijos en un sólo punto. con relación a ello yo recuerdo siempre la experiencia de los nigerianos, que optaron por seleccionar para postura, gallinas salvajes, pero usando tan sólo medios de alimentación y de manejo que sean propios de su tierra y costumbres con resultados sorprendentes, y la posibilidad de explotación al alcance de todos sus campesinos. Similar experiencia realizan en cerdos. d) No nos debemos conformar con la asimilación o con la transferencia tecnológica, para alcanzar avances significativos, debemos contar con nuestras propias tecnologías, capaces de servir a nuestro entorno, idiosincrasia, nivel cultural y económico social. e) Saber elegir en concordancia con las características de nuestros medios, las tecnologías que se puedan adaptar mejor a nuestros medios teniendo en cuenta que su nivel de eficiencia sea similar. 5.- Riesgos de los procesos biotecnológicos 5. I.– Aspectos Generales Si se entiende por riesgo la posibilidad de originar algún daño, no hay duda que, la preocupación de científicos, técnicos y público en general, en relación con los peligros de las biotecnologías, se centran sin duda, en una de ellas, verbi gratia, la Ingeniería Genética. Por ello, este capítulo hará referencia fundamental a ella. 5.2.– La Esencia de los Riesgos y las Preocupaciones Por qué preocupan las consecuencias futuras de la lngeniería Genética? Innumerables son las razones, pero se pueden destacar las siguientes: – Porque la inserción de genes significa incorporar información genética al patrimonio propio de la naturaleza, y su significado de mediano y largo plazo, parece imprevisible, por lo menos sobre la base de una probabilidad estadística grande. – Porque por su intermedio se puede alterar la diversidad genética de las especies, fuente básica de su capacidad de adaptación. – Porque se teme no sólo por un posible mal uso, sino en el abuso con relación a la aplicación de esta tecnología. Y en este sentido preocupa que individuos de derecho público o privado, definan o sancionen lo que se debe hacer, es parte central de las preocupaciones. – Porque se acepta que la I.G. implica dar mayor responsabilidad que el hombre haya tenido en sus manos durante toda su historia, puesto que está definiendo la evolución de la naturaleza toda, incluyendo su propia evolución. – Porque se teme a la dictadura de científicos, técnicos y tecnólogos. Se teme a una tecnocracia indiscriminada. – Y principalmente porque se carece de información para comprender la esencia de su significado actual y su proyección futura. Sin embargo no se puede olvidar que siempre la actitud del hombre ha sido de temor y duda frente a los avances científicos. Recordemos lo que aconteció a Galileo y Giordano Bruno. Es bueno no olvidar que un Alcalde en Francia quiso declarar interdicto a Pasteur por inyectar animales y cultivar bacterias. Mas recientemente los problemas y discusiones casi apocalípticas que desencadenó la desintegración del átomo, renovadas por los tristes acontecimientos de Hiroshima, Nagasaky, Chernobyl. La preocupación que originó la posibilidad de poner satélites artificiales a la Tierra. Es decir, que para cada avance significativo de la Ciencia y la Técnica, siempre ha habido. eufóricos, catastrofistas y eclécticos filosóficos. Sin embargo es bueno no olvidar que todo avance científico o técnico es un Dios JANO y por lo tanto, con dos caras, una para el Bien y otra para el Mal; y es el hombre en la expresión de suprema libertad, honestidad, hidalguía y altruismo, quien debe decidir el rumbo de cada fenómeno. Se puede concluir que siempre que aparezca una inflexión en la curva del desarrollo de la Ciencia, aparecen actitudes justas de duda y temor. Tal vez frente a la I.G. parece ser más aguda. Sin embargo, los recelos en relación a la I.G. han ido disminuyendo con el devenir del tiempo. Se concuerda que se usará para bien utilizar los recursos naturales y como F. Gross lo expresa: « Para proteger y mejorar lo vivo». Las experiencias efectuadas hasta hoy parecen confirmar esta visión optimista. En primer lugar, se puede decir que en 10–15 años de experiencias no ha aparecido ningún accidente que se pueda imputar al Bio–Azar y no ha aparecido ningún desequilibrio ecológico atribuible a estas nuevas tecnologías. En el plano teórico se ha llegado a la conclusión, sobre la base del estudio de los genomas de animales superiores que es muy difícil originar modificaciones profundas de especificidad en el Reino Animal y Vegetal; especialmente porque el número de genes implicados en la expresión de la morfología y funcionalidad global, como asimismo en la interacción célula–ecosistema es tan elevado que hace difícil un cambio de especificidad derivado del empleo de recombinaciones artificiales. Se puede pensar que el primer período de recelo en relación a la aparición de nuevas patologías y transformación brutal de especies se encuentran muy disminuidas. Quince años de experiencia con microorganismos recombinados permiten disponer de una serie de «huéspedes o vectores» certificados que son permanentemente objeto de múltiples y finos controles que garantizan alta estabilidad e inocuidad. Los problemas podrían surgir cuando los organismos modificados se usen en gran escala. Por ello ningún gen artificial o modificado se puede usar sin la adecuada «cuarentena», y se debe definir el tiempo y las características de los que para estos casos se entenderá por cuarentena. Se trata de un problema científico–legislativo a estudiar imprescindiblemente. Por otro lado, es imposible pretender que las biotecnologías estén absolutamente exentas de peligros, sin embargo, como insiste Gross, ellos no son mayores que las de una central atómica moderna y sofisticadamente perfeccionada. 5.3.– Biotecnologías y Opinión Pública Es de un alto interés tener bien informada a la opinión pública sobre el tema para que se comprenda el significado y la proyección de la Biotecnoloqía. Para justipreciar la importancia del tema, recordemos los resultados de algunas encuestas realizadas en U.S.A.: 1987:42% consideraba un error autorizarlos ensayos en gran escala con organismos transgénicos; 18% eran totalmente contrarios al uso de la I.G. por los riesgos que implicaría. Empero el 60% estimaba que la I.G. podría mejorar sus condiciones de vida y trabajo. La mayoría exigía una estricta documentación para su uso. En otra encuesta realizada a científicos y especialistas en Etica, 70% son partidarios de la I.G. o la consideran un factor positivo, pero el 80% no sabía que era la I.G. Estos resultados obligan a difundir y divulgar conocimientos sobre biotecnologías y en especial de I.G. Aquí hay un tremendo vacio, pero no sólo para las biotecnologías sino para todas las disciplinas científicas. Para corroborarlo vale la pena preguntarse: ¿Qué porcentaje de las informaciones de diarios, radios, revistas y T.V. están dedicadas a las ciencias? Respuesta: bajísimo. Se deben buscar caminos para desarrollar este tipo de información, y procurar que los espacios, columnas o secciones sean dirigidos y controlados por los propios científicos. Es necesario que políticos y la opinión pública, disponga con relación a las Ciencias, de juicios y no de prejuicios. 5.4.–Papel de los Actores y los Usuarios Es de interés analizar cómo actores y usuarios de estas nuevas tecnologías deben actuar para prever a un nivel máximo cualquier anomalía que ge pudiera originar con el uso de diferentes biotecnologías. Con relación a los actores, científicos y técnicos, se podría tener en cuenta los siguientes aspectos: – Que se necesita más que nunca hacer gala de una honestidad científica a prueba de balas, tanto en el diseño y desarrollo de los experimentos, como en la interpretación de sus resultados. – Comprender la necesidad imprescindible del trabajo inter y multidisciplinario. Sólo las profesiones que así lo comprendan tendrán un porvenir en la Ciencia y en la Sociedad de mañana. – Que en el trabajo multidisciplinario la toma de decisiones implica la participación responsable de todos los eslabones de la cadena, y jamás debe depender de una decisión personal. – Apego irrestricto al método científico. – Que en la aplicación de los resultados de experiencias e investigaciones se debe respetar las etapas de: experimentación; aplicación restringida y controlada; aplicación masiva cuidadosamente controlada. – Crear los medios para que las leyes y reglamentaciones que deben velar por la inocuidad de los avances tecnológicos sean dirigidas por los especialistas. En cuanto a los usuarios, tal vez lo más relevante sería que aplicaran las biotecnologías en estricta concordancia e irrestricto respeto a las indicaciones de los centros científicos de origen. Bibliografía seleccionada ALLENDE, JORGE (1991) Actualidad Universitaria. U. de Chile. Año V, 70, Pag, 49. 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