El genoma humano está formado por unos 25.000 genes, localizados en 24 cromosomas, más el ADN. Se cree que sólo el 2% del total del genoma humano tiene información necesaria para la síntesis de cadenas peptídicas, mientras que el resto codifica distintos ARN o corresponde a secuencias repetitivas cuya función no es conocida.
Con el conocimiento del genoma humano se inició la búsqueda de los genes que están relacionados con algunas enfermedades, entre las que se encuentran el cáncer, la diabetes, la enfermedad de Parkinson o la enfermedad cardiovascular, y de las bases genéticas de la respuesta frente a los medicamentos.
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La nanotecnología y la nanomedicina
La nanotecnología tiene como objetivo la elaboración y el uso de materiales y dispositivos cuyo tamaño es del orden del nanómetro (10-9m). Entre sus aplicaciones está la elaboración de diferentes tipos de microchips, ordenadores basados en el ADN y la nanomedicina.
La nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología a la medicina, mediante el diseño y la puesta en funcionamiento de máquinas moleculares que permiten realizar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades.
Se espera conseguir de la nanomedicina en los próximos años las siguientes aplicaciones:
- La realización del diagnóstico precoz de enfermedades a nivel celular y tisular.
- Aplicación de tratamientos específicos con fármacos para curar o destruir las células afectadas por un proceso patológico, como el cáncer.
- Diseño de nanopartículas sensibles a factores externos, que pueden ser utilizadas para realizar terapias in situ en un tejido u órgano.
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Obtención industrial de antibióticos
Los antibióticos son sustancias químicas elaboradas por microorganismos, que inhiben o matan el crecimiento de otros microorganismos.
Como los antibióticos son selectivamente tóxicos, se utilizan con fines preventivos o con fines terapéuticos en las enfermedades infecciosas.
La eficacia tóxica de antibiótico se debe a su capacidad de inhibir reacciones bioquímicas esenciales y específicas en las bacterias, pero no en las células humanas.
En la actualidad, ciertas mutaciones genéticas bacterianas han originado cepas de bacterias resistentes a uno o más antibióticos. La resistencia bacteriana a los antibióticos consiste en la creación de mecanismos de defensa (resistencia) frente a los antibióticos, lo que origina la perdida de acción de estos medicamentos, impidiendo que ejerzan su efecto bactericida (producir la muerte de una bacteria) y los consiguientes problemas en la salud pública.
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Obtención industrial de vacunas
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Las vacunas de antígenos sintéticos están formadas por aquellos antígenos microbianos que desencadenan una respuesta inmunitaria más eficaz y que son sintetizados en el laboratorio mediante la aplicación de la tecnología del ADN recombinante, en la que se utilizan plásmidos bacterianos (pequeñas moléculas cíclicas de ADN) que dan lugar a una respuesta inmunitaria. Un ejemplo es la vacuna utilizada frente al virus de la hepatitis.
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Obtención de órganos para xenotraspantes
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El xenotrasplante es el trasplante en el que el donante y el receptor son individuos de especies diferentes. En ellos las diferencias existentes entre el organismo donante y el receptor dan lugar al rechazo hiperagudo, por eso son inviables.
Actualmente se intenta producir animales transgénicos (genéticamente modificados) que sean compatibles, de tal forma que sus órganos no generen el rechazo. Los cerdos manipulados genéticamente son una de las posibilidades que se barajan para conseguir órganos para trasplantes.
Terapia génica
La terapia génica consiste en la inserción de genes funcionales ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos para tratar una enfermedad o realizar un marcaje.
La técnica todavía está en desarrollo. Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran:
- Enfermedad letal sin tratamiento.
- La causa sea un único gen que esté ya clonado.
- La regulación del gen sea precisa y conocida.
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Ejemplos de hormonas que se pueden fabricar artificialmente:
- La insulina:
La ciencia moderna ha conseguido sintetizar insulina. Para ello:
- Se extraen células del paciente insertando el gen humano que controla la síntesis de insulina.
- Después se introduce en el genoma de una bacteria, la “Escherichia Coli” que habita en nuestros intestinos. Esta bacteria es el hospedador de la insulina, y se la llama "organismo genéticamente modificado", ya que su genoma ha sido modificado.
- Se obtiene insulina. Esta proteína obtenida se llama “proteína recombinante".
- Posteriormente esta insulina se purifica y se envasa para su aplicación mediante inyecciones subcutáneas generalmente.Y así el paciente empieza a producir insulina.
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- La hormona del crecimiento:
Es una hormona proteica producida por la hipófisis, que es una glándula situada en la base del cerebro. Controla y regula el crecimiento en la especie humana. Su falta hace que aparezcan enanismos proporcionados y su exceso, gigantismo o acromegalia.
Su proceso de fabricación es como la insulina.
Biónica
La ingeniería biónica estudia y desarrolla aplicaciones tecnológicas que tengan la finalidad de simular el comportamiento, forma o funcionamiento de los organismos vivos y mejorar capacidades naturales de éstos.
En el campo de la salud humana puede suplir órganos con homólogos electromecánicos que igualen o incluso mejoren la funcionalidad del órgano original.
Por ejemplo, fabricar una mano artificial que permita al paciente realizar todas las actividades con normalidad.
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Tras ese descubrimiento, se han obtenido grandes avances en el estudio y aplicación de las células madre adultas, ya que ellas muestran muchas ventajas sobre las embrionarias.
Entre las enfermedades en las que se plantean posibles beneficios gracias a la medicina regenerativa se encuentran las cardiovasculares, la enfermedad oclusiva arterial de las extremidades, el trasplante del menisco, enfermedades neurológicas, degenerativas, diabetes mellitus, enfermedades y lesiones óseas, entre otras.
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