Concepto de biotecnología

La Biotecnología es un área multidisciplinaria que emplea la Biología, Química y procesos con gran uso en la agricultura, farmacología, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. El primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereky en 1919.

Una definición aceptada internacional- mente es la siguiente:

La Biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.

Aplicaciones de la Biotecnología en la época antigua y moderna

La Biotecnología, de manera general, es tecnología cuyo soporte es el ser vivo; por lo consiguiente, desde la Prehistoria (hace unos diez mil años), en el Neolítico, el ser humano ha utilizado esta técnica, es decir, comenzó a domesticar plantas y animales fomentando la agricultura y ganadería, respectivamente, seleccionando especies que satisficieran sus necesidades, esto es, llevó a cabo prácticas caseras de hibridación. Con el tiempo desarrolló algunas fermentaciones con bacterias y levaduras, gracias a las cuales pudo producir vinagre, pan, queso, vino, pulque, tepache, entre otras. Aunque en ese entonces no entendían cómo ocurrían estos procesos, los utilizaban para su beneficio. La obtención y utilización de los productos de ciertos organismos se le conoce como Biotecnología tradicional.

Ejemplos de biotecnologías de la época antigua o tradicionales son:

• Pan: fermentación de harina por levadura.
• Queso: enzimas digestivas animales y microorganismos para cuajar y fermentar la leche.
• Vino y pulque: fermentación de jugos vegetales por microorganismos.

La Biotecnología moderna surge en la década de 1980 y usa técnicas de la ingeniería genética para transferir o modificar genes de un microorganismo.

En la actualidad, al comprender cómo ocurren estos procesos biológicos, los cien- tíficos se han dado a la tarea de modificarlos o copiarlos para obtener mejores productos. Así, las aplicaciones de la Biotecnología son para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre no sólo en la agricultura y ganadería, además en la industria farmacéutica, el medio ambiente y la medicina. A partir de los microorganismos se fabrican compuestos químicos (aminoácidos, ácidos orgánicos, alcoholes) y enzimas que se emplean en diferentes procesos.

Además, se considera a la Biotecnología como una técnica de manipulación del ADN para la obtención de individuos que den lugar a productos de interés o a mejorar la producción. De forma experimental se inyectan ácidos nucleicos en células o bien se fusionan células para lograr la reproducción o recombinación de especies seleccionadas.

Además, se crean organismos genéticamente modificados con características como:

• Resistentes a plagas.
• De crecimiento rápido.
• Con una mayor producción.
• Con resistencia a herbicidas.
• De mejor calidad.

De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias para mejorar el tratamiento de la diabetes. También es posible producir la quimosina que es una enzima que se utiliza como sustituto del cuajo en la elaboración de quesos o es posible crear semillas transgénicas resistentes a insectos.

Fundamentos de la técnica de ADN recombinante y su utilización en la ingeniería genética

Gracias a los avances tecnológicos, el ADN recombinante se ha podido utilizar como diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades, que en épocas de antaño hubiese sido imposible.

Esta tecnología utiliza bacterias, virus o leva- duras y en su interior se producen de forma rutinaria proteínas de importancia médica. La primera proteína elaborada de ADN recombinante fue la insulina, en 1982. La insulina ya se utilizaba en tratamientos para enfermos con diabetes mellitus, pero se obtenía de páncreas del cerdo o de res y, a pesar de las muchas semejanzas a la insulina humana, existían pequeñas diferencias, además de que estos animales no tenían ningún cuidado especial, por lo cual su administración ocasionaba alergias a 5% de los pacientes.

Antes de la aparición de la técnica recombinante, algunas proteínas como la del crecimiento y los factores de coagulación se obtenían de sangre humana, de personas vivas o muertas, pero estas técnicas eran muy peligrosas y caras, ya que los virus de la hepatitis o el VIH podrían estar presentes en estas células, o alguna otra enfermedad como la de Creutzfeld-Jacob, que se transmite de cadáveres contaminados a partir de los cuales se generan proteínas que causan una degeneración cerebral mortal e irreversible. La ingeniería genética cultiva proteínas en bacterias o en otras células de manera segura y ética. Las plantas o animales que tienen ADN modificado o derivados de otras especies se llaman transgénicos.

La Biotecnología avanza y nos oferta una amplia gama de probabilidades de trata- miento en diversas enfermedades, a veces salvando vidas, otras veces sólo tratan- do síntomas.

Beneficios de la Biotecnología en diferentes campos

Como has aprendido a lo largo del bloque, la Biotecnología ha dado muchos beneficios a los seres humanos y al medio ambiente. A grandes rasgos, has visto algunos sectores o campos en los que se aplica, pues bien, la Biotecnología se puede clasificar en las siguientes áreas importantes: en la salud humana, Biotecnología animal y vegetal, Biotecnología alimentaria y Biotecnología industrial.

Biotecnología en salud

• Desarrollo de vacunas de nueva generación.
• Producción de antibióticos (naturales, sintéticos y semisin- téticos).
• Obtención de proteínas recombinantes, como la insulina hu- mana.
• Producción de sueros.
• Trasplantes.
• Terapia genética.
• Donación de órganos.
• Prevención de enfermedades hereditarias.
• Producción de sustancias terapéuticas.

Biotecnología animal y vegetal

• Plantas resistentes a plagas.
• Plantas y cultivos resistentes a virus
• Tolerancia a herbicidas que sirven para el control de malezas.• Enriquecimiento nutricional de cultivos y anima- les comestibles.
• Eliminación de metales pesados y cultivos tolerantes a metales en el suelo.
• Alimentos transgénicos.

Biotecnología ambiental

• Limpieza de lugares contaminados.
• Depuración de aguas residuales.
• Tratamiento de composta.
• Biodegradación de materiales.

Biotecnología industrial

• Producción de biocombustibles.
• Producción de materia prima para productos que utilizan materiales naturales.
• Optimización de procesos fermentativos.
• Diseño y aplicación de biocatalizadores.
• Disminución de pérdidas de materia prima.
• Aprovechamiento de residuos.

Fuente: Secretaría de Educación Pública. (2015). Biología II. Ciudad de México.