Genética bacteriana en la medicina

TEMAS: Genética

Microorganismos

Funcionamiento de los fármacos

(Fotografía: El antibiograma es un test de resistencia o sensibilidad de las bacterias bajo la acción de diversos antibióticos. Si en la zona que rodea al antibiótico no hay desarrollo de la bacteria: esta es sensible a la droga.

Esta zona circundante al antibiótico, llamada halo de inhibición, arriba a la derecha, es de gran valor clínico para iniciar, continuar o modificar una terapia).

Los genes son los factores clave de la herencia. Están formados por una molécula bioquímica denominada ácido desoxirribonucleico o ADN. Todos los seres vivos que pueblan la Tierra tienen ADN en sus células, y sus genes contienen la información necesaria para que se desarrollen las características específicas de su organismo. Los cromosomas están formados por largas cadenas de ADN. Las células humanas tienen 46 cromosomas, mientras que la mayoría de las bacterias sólo tienen uno.

La genética bacteriana

Se piensa que en las bacterias se producen mutaciones espontáneas una vez cada millón de divisiones aproximadamente. Dado que las bacterias se dividen a mucha velocidad (en algunos casos cada 20 minutos), se puede decir que tienen una alta taza de mutación.

Cuando muta una célula bacteriana se pueden producir tres resultados. La mutación puede no tener ningún efecto sobre la célula. El segundo caso es que resulte dañina, perjudique el desarrollo de la célula y le ocasione la muerte. El tercer caso sería una mutación beneficiosa, que proporcione a la célula alguna característica que le permita tener más posibilidades de supervivencia y de reproducción. Un ejemplo de mutación beneficiosa para las bacterias es la que desarrolla la resistencia a los antibióticos. Por supuesto, es beneficiosa para las bacterias, pero no para los seres humanos, ya que permite que las bacterias sigan produciendo infecciones aún en presencia de antibióticos.

Ingeniería genética

La ingeniería genética no fabrica genes nuevos, sino que reorganiza los que ya existen, se refiere a todo el conjunto de técnicas desarrolladas para manipular los genes de las células vivas y de los organismos. Por ejemplo, resulta factible insertar un gen de una célula humana en una bacteria, de modo que dicha bacteria estará en condiciones de fabricar la sustancia humana que resulte de la expresión de dicho gen. Uno de los primeros resultados de ésta técnica fue la fabricación de insulina humana por parte de bacterias de la especie Escherichia Coli. La insulina producida se puede utilizar para el tratamiento de la diabetes mellitus. La insulina es una hormona producida por el páncreas que hace que las células obtengan la glucosa presente en la sangre y la almacenen en forma de glucógeno en el hígado y los músculos. Cuando falta la insulina se sufre de diabetes mellitus. La Escherichia Coli (E. Coli) es una bacteria de forma redondeada que vive en el tracto intestinal de los seres humanos y de otros animales. Su genética es muy simple y fácil de manipular, lo que hace que resulte muy útil para la investigación.

El uso de técnicas de ingeniería genética para forzar a las bacterias a fabricar sustancias beneficiosas para el organismo humano tiene un potencial enorme. En estos momentos es posible insertar en las bacterias genes humanos, y también de plantas y de animales, con el objetivo de fabricar sustancias de utilidad. Dada la alta capacidad de reproducción de organismos como las bacterias y las levaduras, éstos pueden convertirse en auténticas factorías biológicas. La técnica permite a los científicos la producción de cantidades prácticamente ilimitadas de sustancias que, en circunstancias normales, sólo existen en pequeñas cantidades. Hasta este momento se ha conseguido la fabricación de sustancias como la insulina, la hormona de crecimiento, el interferón (sustancia química que aumenta la capacidad de respuesta del sistema inmune), la relaxina (hormona que facilita el parto) y ciertos biocombustibles.

La ingeniería genética se ha utilizado también en la agricultura. Mediante plantas modificadas genéticamente, los granjeros obtienen cosechas más abundantes de frutas, hortalizas y cereales incluso en condiciones que resultarían desastrosas, como sería el caso de las heladas, la sequías o las plagas de insectos. No obstante, algunos grupos conservacionistas han expresado preocupación por el uso incontrolado de estos métodos en la agricultura.

Mutaciones crecientes

La tasa de mutación de las células puede incrementarse si se exponen a agentes que afecten a su ADN. Los agentes mutagénicos más conocidos son los rayos ultravioleta de la luz solar, los rayos X, el benceno, los asbestos y el humo de los cigarrillos. Los agentes químicos que producen la mutación de las células se llaman carcinógenos. El potencial de producción de mutaciones de una sustancia puede medirse con la prueba de Ames, que fue desarrollada por el bioquímico Bruce Ames. El método consiste en la exposición de una determinada cepa de bacterias o de cultivos celulares humanos al agente químico cuya capacidad de producir mutaciones se quiere medir en dicha prueba.