¿Para qué se crean los animales transgénicos? (nota de Lluís Montoliu en The Conversation)

Los animales transgénicos se han utilizado para múltiples aplicaciones científicas, ya sea en biología, biomedicina o biotecnología.

Lluís Montoliu | The Conversation

Es una excelente pregunta que merece ser contestada adecuadamente. Pero, para empezar, debemos entender bien qué es un animal transgénico o, en general, qué es un ser vivo transgénico, sea este una planta, un animal o una bacteria.

De los primeros ratones a las bacterias y las plantas transgénicas

Los organismos transgénicos son aquellos a los cuales se les ha añadido uno o varios genes de la misma u otra especie para que adquieran alguna característica que pueda resultar útil, tanto al propio ser vivo como a la investigación que pueda realizarse con él. Al nuevo material genético incorporado se le llama transgén y, por lo tanto, denominamos a los seres vivos portadores de transgenes (Organismos transgénicos u Organismos modificados genéticamente [OMG]).

Sabemos crear animales transgénicos desde finales de los años 70 del siglo pasado. En primer lugar usando virus, capaces de insertar su material genético en el genoma de embriones de ratón (los primeros animales que se usaron para crear transgénicos). Posteriormente, los científicos ya emplearon microinyecciones para depositar directamente el transgén o transgenes que querrían añadir en el núcleo de los embriones de ratón.

La primera bacteria transgénica es del año 1981: una Escherichia coli capaz de producir insulina humana tras haberle introducido el gen que codifica esta hormona en su genoma. Y poco después, en 1983, empezaron a crearse plantas transgénicas . Se obtuvieron aprovechando la capacidad natural que tiene una bacteria, llamada Agrobacterium tumefaciens , de infectar a las células de las plantas y transferirles parte de su material genético.

El gen de una medusa revela los secretos de la sangre

Los animales transgénicos se han utilizado para múltiples aplicaciones científicas, ya sea en biología, biomedicina o biotecnología. A los investigadores nos sirven para entender el funcionamiento de los genes, para desarrollar nuevas terapias médicas y para producir proteínas recombinantes . Estas últimas son las proteínas que podemos obtener de algún órgano del animal transgénico (por ejemplo, a partir de la leche que fabrica la glándula mamaria) y que pueden ser usadas para los pacientes que las necesitan.

Quizá la mejor manera de entenderlos es a través de ejemplos, como los tres que detallamos a continuación.

Una de las posibilidades es insertar el gen de una medusa en el genoma del ratón. Concretamente, uno perteneciente a la medusa Aquorea victoria , que vive en aguas del océano Pacífico y brilla con un color verde fluorescente en la oscuridad de la noche. Este resplandor atrae a los peces que, al acercarse, tocan alguno de sus tentáculos y se quedan paralizados, convirtiéndose en la comida de la medusa.

El brillo de Aquorea victoria se debe a la proteína verde fluorescente, codificada en el gen GFP. Si introducimos el gen GFP en embriones de ratón nacerán ratoncitos fluorescentes, que han sido muy útiles en experimentos de medicina regenerativa o investigaciones sobre trasplantes.

Por ejemplo, todas las células de uno de esos ratones transgénicos pueden ser verdes fluorescentes, incluidas las de la sangre. Si queremos estudiar cómo las células de la médula ósea son capaces de reconstruir todas las células de la sangre (glóbulos rojos, glóbulos blancos o linfocitos, plaquetas…), podemos usar células de un ratón transgénico verde e introducirlas en la médula de un congénere normal .

Entonces veremos cómo aquellas células verdes van dando lugar a las diferentes células de la sangre, que siguen siendo del mismo color. Así, los científicos podemos investigar el modo en que esa nueva médula ósea verde recoloniza un ratón de color convencional .

Sin ellos, las vacunas no habrían sido posibles

Para desarrollar las vacunas contra la covid-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2, se utilizaron diferentes modelos animales, en los que se comprobó si eran seguras y eficaces. Esto corresponde a los ensayos preclínicos, que deben ser realizados antes de comenzar los ensayos clínicos con voluntarios.

Habitualmente se usan roedores, sobre todo ratones, en estas primeras fases de validación. Pero en este caso, los investigadores descubrieron que los ratones no se infectaban por el coronavirus de forma natural, pues la proteína que actúa como puerta de entrada del virus en los ratones (un receptor de la membrana externa de las células que se llama Ace2) es ligeramente distinta de la que tenemos los humanos (ACE2).

Para solucionar este problema, los científicos introdujeron el gen ACE2 humano en el genoma del ratón y crearon ratones transgénicos ACE2 , que ahora ya pueden ser infectados por el coronavirus. Estos animales fueron una herramienta importante en la creación de las vacunas que nos permitieron controlar y sobrevivir a la pandemia.

Cerdos transgénicos: ¿el futuro de los trasplantes?

Cada vez son más las personas que necesitan un nuevo órgano para sustituir al que tienen, que está dañado o no funciona adecuadamente. Sin embargo, no todos los pacientes que lo necesitan pueden acceder a un trasplante. Desgraciadamente, algunas personas caen en la lista de espera, antes de que les llegue su turno para ser trasplantadas.

Para resolver este problema hay varias soluciones. En primer lugar, aumentar las donaciones de órganos de personas que acaban de morir por otras causas. España, por ejemplo, es un país líder en donaciones de órganos y en trasplantes, y aun así siguen quedando muchas personas a quienes no les llega su turno para ser trasplantadas y acaban falleciendo.

Una solución alternativa es utilizar órganos de otros animales parecidos a nosotros. Por ejemplo, el cerdo. El problema es que si intentamos introducir un corazón o un riñón de este animal dentro de un cuerpo humano, nuestro sistema inmunitario detectará que esas células no son humanas y lo rechazará. Pero si le añadimos varios genes humanos al cerdo, creando un ejemplar transgénico –entre otras modificaciones genéticas–, entonces lograremos engañar al sistema inmunitario y sus órganos serán aceptados.

Estos trasplantes entre animales distintos se llaman xenotrasplantes y ya se han hecho varios experimentos con pacientes que han logrado sobrevivir con corazones, riñones y hasta hígados de cerdos transgénicos.