BIOTECNOLOGÍA

La biotecnología tiene sus fundamentos en la tecnología que estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biológicas de los seres vivos, en especial los unicelulares, mediante un amplio campo multidisciplinario. La biología y la microbiología son las ciencias básicas de la biotecnología, ya que aportan las herramientas fundamentales para la comprensión de la mecánica microbiana en primera instancia. La biotecnología se usa ampliamente en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente, generación de energía (biocombustibles) y medicina. La biotecnología se desarrolló desde un enfoque multidisciplinario involucrando varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ecología, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la ciencia de los alimentos, el tratamiento de residuos sólidos, líquidos, gaseosos y la agricultura. La Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico define la biotecnología como la "aplicación de principios de la ciencia y la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios".
Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, cuando lo introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.
Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "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".
El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica define la biotecnología moderna como la aplicación de:

• Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos.
• La fusión de células más allá de la familia taxonómica, que supere las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no sean técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicionales.

                                                                                                        Por Sergio Menéndez

Un paso importante contra el cáncer

Las células tumorales son normales en sus inicios, pero comienzan a tomar las decisiones en su desarrollo. Un estudio de la Universidad de Northwestern, publicado en ELife, analizó los genes oncológicos equivalentes a las leucemias humanas en moscas, para comprender cuándo las células empiezan a irse al lado oscuro.

Las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) comparten connosotros muchos de los genes que provocan diferentes tipos de cáncer, eso las convierte en un modelo interesante a la hora de estudiar esta enfermedad. Un equipo multidisciplinar liderado por el biólogo Richard W. Carthew y el ingeniero Luís A.N. Amaral, analizó a este insecto y descubrió que los niveles de la proteína Yan, oscilan casi sin control cuando la célula está cambiando de un estado primitivo a uno más especializado. Si los niveles no fluctúan, la célula no se desarrolla. Al igual que la Tel-1 en los humanos, Yan le da instrucciones a las células para convertirse en un glóbulo blanco y en ambas especies sufre mutaciones cuando se producen casos de leucemia.

Algo similar ocurre con otra proteína, la EGFR en las moscas y su equivalente en humanos, Her-2, solo que en este caso la mutación está asociada al cáncer de mama.“Esta fluctuación o ruido – explica Carthew – ocurre en la fase de transición celular. Por primera vez podemos ver que hay un breve período, cuando la célula va de A hacia B, la fluctuación se produce justo entre ambos puntos, en ese limbo la célula se convierte en cancerígena”.Identificar ese preciso momento, constituye una información fundamental para quienes trabajan en el desarrollo de terapias genéticas relacionadas al cáncer.

Por Lydia Fernández

¿Qué es la epigenética?

La epigenética es una rama de la biología que trata de explicar por qué los organismos vivos expresan unos genes y silencian otros para crear así sus características físicas particulares y la posibilidad de desarrollar determinadas enfermedades.

 

El término fue propuesto en 1939 por Conrad Hal Wadadington y lo hizo para referirse a

"casual mechanisms by which the genes of the genotype bring about phenotype effect" 

Es decir, son todos aquellos mecanismos no genéticos (no explicables debido a la secuencia de nuestro ADN) que alteran la expresión génica y que por ende definen el fenotipo del organismo.

 

En los últimos años se han desarrollado tecnologías que permiten prever el comportamiento de los genes, y la industria farmacéutica ha mostrado un enorme interés en el desarrollo de fármacos que controlen dichos cambios epigenéticos. Los ensayos clínicos en marcha se centran fundamentalmente en el cáncer, pues está comprobado que factores epigenéticos juegan un papel clave en el desarrollo de los tumores.

Por Lydia Fernández

LOS TRANSPLANTES

Hemos tenido que hacer hace un par de semanas un trabajo por parejas (Iciar Escandón, Lydia Fernández) sobre los transplantes para la asignatura de cultura científica y este ha sido el resultado:

Transplante de corazón:

   

 

Vídeo de un infarto:

 

TRANPLANTES

DEFINICIÓN

Procedimiento por el cual se implanta un órgano o tejido procedente de un donante a un receptor

 

TIPOS

Existen dos grandes grupos:

Los trasplantes de órganos (riñón, hígado, pulmones, páncreas, córnea, corazón, hueso, tubo digestivo, etc.)

Precisan de intervenciones quirúrgicas complejas, procediéndose a los empalmes vasculares y de conductos excretores entre otras estructuras,

Los de tejidos (médula ósea, células endocrinas).

 El procedimiento es simple, inyectándose las células suspendidas (en el de médula ósea se inyectan en el torrente sanguíneo) y dejando que éstas implanten en sus lugares de destino. 

TIPOS

Alotrasplante cuando el órgano procede de otro individuo de la misma especie

 Autotrasplante cuando procede del mismo paciente y

 Xenotrasplante cuando procede de un animal de otra especie.

ESPAÑA

España, con una tasa de 39,7 donantes por millón de población, es el país donde los ciudadanos que necesitan un trasplante tienen más posibilidades de acceder a este tipo de terapéuticas. El tiempo medio de espera en España para recibir un trasplante varía en función de cada órgano:

 · En el caso del pulmón oscila entre 5 y 6 meses

· En el cardíaco, 3 meses

· En el hígado, entre 4 y 5 meses

 · En el renal, entre 15 y 18 meses

 · En el páncreas, entre 9 y 10 meses

BIOÉTICA

Plantean cuestiones sobre:

·       El significado de la muerte

·       La constitución de la identidad humana,

·       Las fronteras entre los individuos y entre las especies,

·       Las diferencias entre la naturaleza y la cultura

·        El tipo de ciencia biológica y médica que nuestra sociedad desarrolla

·       Los trasplantes nos dicen mucho sobre nosotros mismos porque revelan valores culturales que asignamos al cuerpo y, a su vez, nos descubren nuevos terrenos sobre los que reflexionar para entender los límites que definen los lazos sociales, y cuestionan muchas asunciones generalizadas sobre la relación entre el cuerpo y la identidad personal.

 

TRANSPLANTE DE CORAZÓN

DESCRIPCIÓN

Encontrar un donante de corazón puede ser difícil. El corazón debe ser donado por alguien que esté clínicamente muerto, pero que permanezca con soporte vital. El donante de corazón debe ser lo más compatible posible con su tipo de tejido para reducir la probabilidad de que su cuerpo lo vaya a rechazar.

Se le induce el sueño profundo con anestesia general y se hace un corte a través del esternón.

 

·         Su sangre pasa a través de un sistema de circulación extracorpórea, mientras el cirujano trabaja en su corazón. Esta máquina hace el trabajo del corazón y los pulmones mientras estos se encuentran detenidos y le suministra al cuerpo sangre y oxígeno.

·         Se extrae el corazón enfermo y el corazón donado se sutura en su sitio. Luego, se desconecta la máquina de circulación extracorporal y la sangre fluye por el corazón trasplantado, y este se hace cargo de suministrar al cuerpo de sangre y oxígeno.

·         Se introducen tubos para permitir la salida del aire, el líquido y la sangre fuera del tórax durante varios días, con el fin de permitir que los pulmones se vuelvan a expandir completamente.

RIESGOS

Los riesgos de cualquier anestesia son:

·         Reacciones a las medicinas

·         Problemas respiratorios

Los riesgos de cualquier cirugía son:

·         Sangrado

·         Infección

Los riesgos del trasplante incluyen:

·         Coágulos de sangre (trombosis venosa profunda).

·         Daño a los riñones, el hígado u otros órganos del cuerpo a raíz de las medicinas antirrechazo.

·         Desarrollo de cáncer a raíz de los fármacos empleados para prevenir el rechazo.

·         Ataque cardíaco o accidente cerebrovascular.

·         Problemas del ritmo cardíaco.

·         Niveles altos de colesterol, diabetes y adelgazamiento de los huesos por el uso de las medicinas antirrechazo.

·         Aumento del riesgo de infecciones debido a los medicamentos antirrechazo. 

·         Insuficiencia cardiopulmonar.

·         Rechazo del corazón.

·         Arteriopatía coronaria grave.

·         Infecciones de heridas.

TRANSPLANTE DE MÉDULA ÓSEA

DESCRIPCIÓN

Antes del trasplante, se puede administrar quimioterapia, radioterapia o ambas. Esto se puede hacer de dos maneras:

·         Tratamiento ablativo (mieloablativo): se administran altas dosis de quimioterapia, radioterapia o ambas para destruir cualquier tipo de células cancerosas. Esto también destruye toda la médula ósea sana que queda y permite que crezcan nuevas células madre en la médula ósea.

·         Tratamiento de intensidad reducida también llamado mini trasplante. Las personas reciben dosis más bajas de quimioterapia y radioterapia antes de un trasplante. Esto permite a las personas de edad avanzada y a las personas con otros problemas de salud realizarse un trasplante.

Existen 3 clases de trasplante de médula ósea:

·         Autotrasplante de médula ósea. El término auto significa "propio". Las células madre se toman de usted mismo antes de recibir tratamiento de radioterapia o quimioterapia en altas dosis y se almacenan en un congelador. Después de realizar la radioterapia o quimioterapia en altas dosis, las células madre se colocan de nuevo en el cuerpo para hacer células sanguíneas normales. Esto se llama trasplante de rescate.

·         Alotrasplante de médula ósea. El término alo significa "ajeno". Las células madre se extraen de otra persona que se llama donante. La mayoría de las veces, el donante debe ser al menos parcialmente compatible en términos genéticos. Se hacen exámenes de sangre para determinar si un donante es compatible con usted. Un hermano o hermana tiene más probabilidad de ser un buen donante compatible. Algunas veces, los padres, los hijos y otros parientes son buenos donantes compatibles. Los donantes que no tienen parentesco con usted, pero que son compatibles, se pueden encontrar a través de los registros nacionales de médula ósea.

·         Trasplante de sangre del cordón umbilical: Este es un tipo de alotrasplante. Las células madre se toman del cordón umbilical de un bebé recién nacido inmediatamente después del parto. Dichas células se congelan y se guardan hasta que se necesiten para un trasplante. Las células de la sangre del cordón umbilical son muy inmaduras, así que hay menos necesidad de compatibilidad perfecta. Debido al número menor de células madre, los conteos sanguíneos tardan mucho tiempo en recuperarse.

Después de que se completa la quimioterapia y la radiación, generalmente se hace el trasplante de células madre. Las células madre se inyectan en el torrente sanguíneo a través de una sonda llamada catéter venoso central, un proceso similar a recibir una transfusión de sangre. Las células madre viajan a través de la sangre hasta la médula ósea. Por lo regular, no se requiere ninguna cirugía.

Las células madre donadas se pueden recoger de dos maneras:

·         Recolección de médula ósea: Esta cirugía menor se realiza bajo anestesia general, lo cual significa que el donante estará dormido y sin dolor durante el procedimiento. La médula ósea se saca de la parte posterior de ambos huesos de la cadera. La cantidad de médula que se extrae depende del peso de la persona que la está recibiendo.

·         Leucocitaféresis: En primer lugar, el donante recibe varios días de inyecciones para ayudar a que las células madre se desplacen desde la médula ósea hacia la sangre. Durante la leucocitaféresis, se extrae la sangre del donante a través de una vía intravenosa (IV). Luego, se separa la parte de los glóbulos blancos que contiene células madre en una máquina y se extrae para dársela al receptor. Los glóbulos rojos se devuelven a los donantes.

Un trasplante de médula ósea puede causar los siguientes síntomas:

·         Dolor torácico

·         Reducción de la presión arterial

·         Fiebre, escalofríos, sofoco

·         Sabor raro en la boca

·         Dolor de cabeza

·         Ronchas

·         Náuseas

·         Dolor 

·         Dificultad para respirar

RIESGOS

Las posibles complicaciones de un trasplante de médula ósea dependen de muchos factores, como:

·         La enfermedad que le están tratando.

·         Si se sometió a quimioterapia o radioterapia antes del trasplante de médula ósea y las dosis del tratamiento.

·         Su edad.

·         Su salud general.

·         La compatibilidad del donante.

·         El tipo de médula ósea que recibió (autotrasplante, alotransplante o sangre del cordón umbilical).

Las complicaciones pueden incluir:

·         Anemia.

·         Sangrado en los pulmones, los intestinos, el cerebro y cualquier otra parte del cuerpo.

·         Cataratas.

·         Coagulación en las pequeñas venas del hígado.

·         Daño a los riñones, el hígado, los pulmones y el corazón.

·         Retraso del crecimiento en niños que reciben un trasplante de médula ósea.

·         Menopausia temprana.

·         Insuficiencia de un injerto, lo cual significa que las nuevas células no se establecen dentro del cuerpo y no comienzan a producir células madre.

·         Enfermedad injerto-contra-huésped (EICH), una afección en la cual las células del donante atacan su propio cuerpo.

·         Infecciones, lo cual puede ser muy grave.

·         Inflamación y dolor en la boca, la garganta, el esófago y el estómago, llamada mucositis.

·         Dolor.

·         Problemas estomacales, por ejemplo, diarrea, náuseas y vómitos.

REQUISITOS PARA SER DONANTE

Quedarán excluídos todos los posibles donantes que en el momento de acudir a donar presenten síntomas de plétora, un estado físico precario, un estado de debilitamiento o desnutrición, anemia, ictericia, cianosis, disnea, inestabilidad mental o síntomas de intoxicación por consumo de alcohol, drogas u otros productos (BOE Nº 41 de 16 de Febrero de 1996). :: Edad: Comprendida entre 18 y 65 años. :: Peso: Superior a 50 Kgs. :: Tensión diastólica(la baja): Entre 50 mmHg-100 mmHg. :: Tensión sistólica(la alta): Entre 100 mmHg-180 mmHg. :: Pulso: Regular y entre 50 y 110 pulsaciones. :: Valores Hemoglobina hombre: Superior a 135 Gr/litro. :: Valores Hemoglobina mujeres: Superior a 125 Gr/litro. :: Frecuencia donación hombres: Máximo 4 veces al año. :: Frecuencia donación mujeres: Máximo 3 veces al año. :: Período mínimo entre 2 donaciones: 2 meses. :: No se debe donar en ayunas. :: Tener una salud normal; de todas formas antes de cada donación el equipo médico realiza una historia y una    exploración para valorar si se está en condiciones de donar. :: No realizar prácticas de riesgo que faciliten el contagio de hepatitis o Sida. :: No haber viajado en el último año a zonas endémicas de paludismo o chagas.(Algunos paises de Sud o    Centroamérica, Africa y Asia). • Acudir: - A una Asociación de donantes - A un Banco de sangre. - A un Centro regional.

 

PREGUNTAS DE INTERÉS

¿Qué es un trasplante?

Un trasplante es sustituir un órgano o tejido enfermo por otro que funcione adecuadamente. Hoy en día constituye una técnica médica muy desarrollada que logra magníficos resultados para los receptores. No obstante, necesita obligatoriamente la existencia de donantes. Sin la solidaridad de los donantes no hay trasplantes.

 

 Los españoles, un ejemplo imitado.

El español es un pueblo solidario. España es el país con mayor tasa de donación de todo el mundo. Las donaciones se realizan siempre de forma altruista y todo el proceso es cubierto, desde el punto de vista económico, por el Sistema Nacional de Salud. Estas bases de funcionamiento nos proporcionan el privilegio de tener mayores posibilidades de obtener un trasplante en caso de necesitarlo. El modelo español de funcionamiento de los trasplantes es considerado mundialmente un ejemplo a imitar, que de hecho se está implantando en gran parte del mundo.

Pero ser un modelo de solidaridad no puede servirnos para dar la espalda a la realidad. Cada día hay más personas que necesitan ser trasplantadas para seguir viviendo. Aproximadamente el 10% de los receptores fallecen mientras esperan recibir un órgano.

 

 Todos iguales. Está garantizado.

En España la donación y el trasplante se encuentran regulados por la Ley de Trasplantes que garantiza entre otros, dos aspectos fundamentales:

• Altruismo de la donación: nadie puede donar ni recibir un trasplante con otras intenciones o medios que no sea la solidaridad altruista.

• Equidad en el acceso al trasplante: todos tenemos el mismo derecho y las mismas posibilidades de recibir un trasplante, independientemente de nuestro lugar de residencia o de cualquier otra coyuntura personal. Esto es así, porque existe una red nacional de coordinación y trasplantes, sometida a rigurosos controles para verificar la igualdad de todos los ciudadanos.

 

 ¿Quién tiene acceso a un trasplante?

Personas enfermas que sufren un daño irreversible en uno de sus órganos (hígado, corazón, pulmón, intestino, páncreas y riñón) y no pueden curarse con otro tipo de tratamiento médico. El trasplante es la única solución para evitar su muerte o para llevar una mejor calidad de vida. Cada paciente incluido en lista de espera es valorado de forma individual por el equipo de trasplante de su hospital de referencia. Ellos mejor que nadie pueden responder a sus dudas sobre los posibles tratamientos.

 

 ¿Cuánto cuesta un trasplante?

Al paciente no le cuesta nada. El órgano donado es trasplantado gratuitamente, sin que influya la condición social o económica del paciente que lo recibe. Toda la terapéutica que implica un trasplante (incluida la medicación inmunosupresora post-trasplante), es sufragada por el Sistema Nacional de Salud, y las respectivas Comunidades Autónomas dónde se llevan a cabo los trasplantes.

 

Listas de espera y criterios de asignación de los órganos.

Los criterios de asignación de los órganos (también denominados criterios de distribución) se encuentran disponibles en nuestra página web.

Con  el fin de garantizar los principios de igualdad y equidad los criterios se establecen teniendo en cuenta dos aspectos fundamentales: aspectos territoriales y aspectos clínicos. Los criterios territoriales permiten que los órganos generados en una determinada área o zona, puedan trasplantarse en esa misma zona, para disminuir al máximo el tiempo de isquemia (que es el tiempo máximo que puede transcurrir entre la obtención del órgano y su implante en el receptor). En los criterios clínicos se contemplan la compatibilidad donante/receptor y la gravedad del paciente. Existe un criterio clínico que está por encima de los criterios territoriales, la “urgencia 0”. Un paciente en “urgencia 0” tiene prioridad absoluta en todo el territorio nacional. Si no hay “urgencia 0”,  los órganos se asignan respetando los criterios territoriales. El equipo de trasplante decide, dentro de su lista de espera, qué paciente es el más indicado para recibir el órgano, siguiendo los criterios clínicos: compatibilidad del grupo sanguíneo, características antropométricas, la gravedad del paciente, etc.

 

¿En qué consiste el trasplante de Médula Ósea?

El trasplante de médula ósea consiste en la infusión por vía intravenosa de  médula ósea obtenida del donante, con el objetivo de sustituir a las células enfermas del paciente.

Los trasplantes de médula ósea están indicados en enfermos que padecen enfermedades congénitas o adquiridas de la médula ósea, tales como leucemias agudas o crónicas, aplasias medulares, inmunodeficiencias, etc.

Lo ideal para estos pacientes es encontrar un donante compatible entre sus familiares más directos, pero esto sólo ocurre en el 30% de los casos.

 

 ¿Cómo se hace el trasplante de sangre de cordón umbilical?

 

 

El trasplante de sangre de cordón umbilical consiste en la infusión por vía intravenosa de la sangre de cordón umbilical con el objeto de sustituir a las células enfermas del paciente. No se trata por tanto, de ninguna intervención quirúrgica.

 

 

 

 

¿En qué tipo de enfermos está indicado el trasplante de células de sangre de cordón umbilical?

El trasplante de células de sangre de cordón umbilical (SCU) está indicado en personas que padecen enfermedades congénitas o adquiridas de la médula ósea, tales como las leucemias agudas o crónicas, etc. Para estos enfermos, lo ideal es encontrar un donante compatible entre sus familiares más directos, pero esto sólo ocurre en alrededor del 30% de los casos.

En casos urgentes y en niños, el trasplante de las células de sangre de cordón umbilical presenta más ventajas que el trasplante de médula ósea completa, ya que se reducen las complicaciones y aumenta la supervivencia del paciente trasplantado. 

Desde que comenzó el empleo de la sangre de cordón umbilical para estos pacientes, fueron creándose bancos de sangre de cordón umbilical en el mundo. Los  cordones son donados de forma altruista, y utilizados siempre que hay un enfermo compatible que lo necesite.

De ésta forma, hoy en día cuando se indica un trasplante de progenitores hematopoyéticos (los genéricamente denominados ”trasplantes de médula”),  las búsquedas de donantes se realizan tanto entre donantes de médula ósea, como entre las unidades de sangre de cordón umbilical almacenadas.

 

¿Qué ocurre con los cordones donados que no sirven para el trasplante?

En la actualidad se está investigando (siempre con el consentimiento previo de la madre donante) con aquellas células de SCU que no son útiles para el trasplante y en un futuro las investigaciones podrían tener repercusiones en el tratamiento de otras enfermedades muy frecuentes tales como la diabetes, el parkinson u otras.

 

Trasplantes de tejidos.

Son bastante menos conocidos que los trasplantes de órganos sólidos, pero existen muchos tipos de tejidos que también se trasplantan para curar enfermedades.

 Curiosamente, los trasplantes de tejidos se realizaron décadas antes que los de órganos sólidos. Son pues ellos los verdaderos precursores de los actuales trasplantes.

Las células madre y la medicina regenerativa serán posiblemente las soluciones del futuro. Poco a poco van ocupando el papel que tuvieron los trasplantes de órganos en los últimos cincuenta años. La única posibilidad para España de engancharse al tren de vanguardia cuando estas técnicas se apliquen en la especie humana, será ligarlas a su sistema de trasplantes.

 Los tejidos que se pueden trasplantar son:

• Tejido osteotendinoso (hueso, tendón, y otras estructuras osteotendinosas)
• Córneas
• Piel
• válvulas cardíacas
• Segmentos vasculares (arterias y venas)

 

Por Lydia Fernández