Animal transgénico para uso en medicina

• Tipo de animal transgénico:

Cerdo transgénico (knock-in) que expresa un gen mutado de la rodopsina (Pro347Leu [P337L]). (1)

• Métodos de obtención:

Se obtuvo mediante microinyección pronuclear, consiste en:

1. Construir un vector de sustitución con el gen mutado de la rodopsina, bajo un promotor específio.
2. Recolectar cigotos fertilizados del animal de interés (cerdo).
3. Con un micromanipulador se inyecta el ADN del vector en el pronúcleo masculino del cigoto. Este nuevo material genético se inserta en el genoma del cerdo por recombinación homóloga.
4. Este cigoto se implanta en una cerda receptora para que continúe su desarrollo y al final de la gestación obtener cerdos transgénicos.
5. Se realiza técnicas genéticas (como: PCR, Southern blotting) en los lechones para confirmar la incorporación del transgén en su genoma. (1)

• Para que fue utilizado:

El cerdo transgénico en este caso se usó para estudiar la evolución de la retinitis pigmentosa (RP), ya que este modelo animal desarrolla una degeneración de la retina la cual morfológica y electrofisiológicamente semeja la que se presenta en humanos con RP. En estos cerdos, a las 2 semanas de nacidos se observó la muerte de algunos bastoncillos y a los nueve meses todos los bastoncillos están degenerados. También han sido utilizados para valuar tratamientos como trasplante de la retina de cerdos normales a cerdos P347L transgénicos. (1)

Es importante mencionar que los cerdos transgénicos también se han usado para estudiar la evolución de otras enfermedades como: fibrosis quística, enfermedad de Huntington, enfermedad de Alzheimer, entre otras. (1)

Ventajas y desventajas de los transgénicos

5 Ventajas

1. Los animales transgénicos se usan como modelos para estudiar la evolución de enfermedades humanas. ( Endermedad de Alzheimer, fibrosis quística, etc).
2. Producción de grandes cantidades de proteínas como la insulina para tratar la diabetes.
3. Los cultivos transgénicos pueden resistir condiciones extremas (sequías, heladas o plagas) lo que garantiza un mayor rendimiento en situaciones adversas.
4. Conservación de especies en peligro de extinción mediante la introducción de genes que mejoren la resistencia a enfermedades y la adaptabilidad a cambios ambientales.
5. Producción eficiente de vacunas y anticuerpos monoclonales a través de animales transgénicos. (2, 3,4)

5 Desventajas

1. Pueden generar una resistencia a los antibióticos de gérmenes que infecta al ser humano, con sus graves consecuencias sobre la salud, o de gérmenes que afectan la producción ganadera o avícola.
2. Los organismos transgénicos (OT) pueden generar reacciones alérgicas en los consumidores, por lo cual es importante un etiquetado de los productos que contienen algún porcentaje de OT.
3. Pérdida de fármacos de origen vegetal (fitofármacos) o de hongos (antibióticos) como consecuencia de pérdida de la biodiversidad o de la contaminación con genes transgénicos.
4. Los animales transgénicos podrían cruzarse con poblaciones silvestres y dañar la biodiversidad.
5. Cultivos resistentes a herbicidas puede conducir al desarrollo de supermalezas más resistentes, lo que a su vez puede aumentar el uso de herbicidas más potentes y tóxicos, perjudicando la salud de seres humanos. (2, 3, 4)

Bibliografía:

1. Estrada López JL. El cerdo transgénico: curiosidad o realidad médica?. Academia Colombiana de Ciencias Veterinarias. [Internet]. 2010 [citado el 27 de julio de 2024] Disponible en: https://academiacolombianadecienciasveterinarias.org/wp-content/uploads/2023/10/v2r1112010.pdf#page=40
2. Tchernitchin AN. Organismos Transgénicos: Ventajas y Riesgos. Unirioja.es [Internet]. 2010 [citado el 27 de julio de 2024] Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=9510728
3. Spendeler L. ORGANISMOS MODIFICADOS GEN... TICAMENTE: UNA NUEVA AMENAZA PARA LA SEGURIDAD ALIMENTARIA [Internet]. Scielosp.org. 2005 [citado el 28 de julio de 2024]. Disponible en: https://www.scielosp.org/pdf/resp/2005.v79n2/271-282/es
4. Oviedo M. Ventajas y Desventajas de los Alimentos Transgénicos [Internet]. La Guía de las Vitaminas. 2015 [citado el 28 de julio de 2024]. Disponible en: https://laguiadelasvitaminas.com/ventajas-y-desventajas-de-los-alimentos-transgenicos/

ADN recombinante artificial o quimérico o clonación de genes

• Tema: Clonación y expresión recombinante de los dominios variables tipo-Inmunoglobulina de los inmunorreceptores PD-1 y PD-L1 humanos.
• Objetivo: Clonar y expresar los dominios variables IgV de PD-1 y PD-L1 en E. coli para producir proteínas recombinantes, facilitando el desarrollo de anticuerpos monoclonales para la inmunoterapia contra el cáncer.
• Gen o secuencia clonar: Regiones codificantes de los dominios extracelulares IgV de PD-1 y PD-L1.
• Enzima de restricción: BamHl y Hbal.
• Enzima ligasa: T4 ligasa.
• Vector: pcDNA6
• Célula receptora: Procariota: Escherichia coli.
• Mecanismo de transferencia o inserción del gen: Transformación bacteriana por choque térmico, se llevó a cabo un protocolo destinado a preparar bacterias competentes de la cepa Escherichia coli BL21-(DE3)
• Métodos de identificación de clones: Se cultivó la línea celular de cáncer de mama MCF-7 (ATCC HTB-22) en medio RPMI-10, suplementado previamente con 10% de suero fetal bovino, descomplementado previamente a 56 °C, 50 uM de 2-mercaptoetanol y 50 ug/mL de gentamicina empleando botellas de plástico con cuello angular y tapa ventilada estériles de 25 cm2. Los cultivos se mantuvieron a una temperatura de 37 °C en una incubadora, con atmósfera húmeda y 5% de CO2. Las regiones génicas de interés de Pdcd1 y de Pdl1 fueron clonadas mediante PCR y los productos obtenidos fueron evidentes mediante electroforesis en geles de agarosa.  Resultados: Productos PD-1 (375 pb) y PD-L1 (357 pb), permitirán la producción de un MAb u otra herramienta inmunoterapéutica contra el cáncer (1).
  
  
         Figura 1: Clonación y secuenciación de los IgV de PD-1 y PD-L1

Ácidos nucleicos recombinantes en la naturaleza

Rhizobium leguminosarum forma una simbiosis con plantas leguminosas, como frijoles y guisantes. La bacteria detecta señales químicas de las raíces y se introduce en las células del tejido radicular, formando nódulos. En estos nódulos, R. leguminosarum transfiere fragmentos de su ADN a las células vegetales, permitiendo a la planta fijar nitrógeno atmosférico. La planta proporciona azúcares a la bacteria, mientras que R. leguminosarum ofrece nitrógeno esencial a la planta. Este intercambio beneficia a ambos y también ayuda a mejorar la fertilidad del suelo de manera natural (2).

Bibliografía:

1. González P, López EB, Moreno HSL. Clonación y expresión recombinante de los dominios variables tipo-Inmunoglobulina de los inmunorreceptores PD-1 y PD-L1 humanos. QUIBIOUAS [Internet]. 2024 [citado el 20 de julio de 2024]; (2):1–10. Disponible en: https://revistas.uas.edu.mx/index.php/QBU/article/view/598
2. Jiménez Nieto N. Simbiosis entre Rhizobium y leguminosas para la mejora de la calidad del suelo frente a situaciones adversas. Universitat Politècnica de València [Internet]. 2022 [citado el 20 de julio de 2024] Disponible en: https://riunet.upv.es/handle/10251/184909