Aplicaciones

Obtención de proteínas de seres vivos

Una serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc., tienen un interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas se realizaba mediante su extracción directa a partir de tejidos o fluidos corporales. En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomyces cerevisae, donde se copia el gen de la insulina en humanos.

Obtención de vacunas recombinantes

El sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un riesgo potencial. Muchas vacunas, como la de la hepatitis B, se obtienen actualmente por ingeniería genética. Como la mayoría de los factores antigénicos son proteínas lo que se hace es clonar el gen de la proteína correspondiente.

Vacunas atenuadas: Se eliminan los genes de virulencia de un agente infeccioso para provocar una respuesta inmune. El organismo modificado genéticamente puede usarse como lo que es llamado una vacuna “viva” sin que exista riesgo de que se revierta al tipo virulento.

Actualmente se está ensayando una vacuna de cepas estables del Vibrio cholerae, éste se encuentra desprovisto del gen que codifica para su enterotoxina, la cual provoca la enfermedad. Otro ensayo existente ha sido en la Salmonella, donde se le han quitado ciertos genes que aunque no son virulentos, convierten a la cepa en atenuada una vez desaparecidos, es decir que disminuyen su virulencia 1, 000, 000 de veces. Su efectividad ha logrado demostrarse en ovejas, bovinos, pollos y hasta en humanos recientemente

Vacunas de organismos recombinantes vivos: Para estas se utilizan microorganismos no patógenos a los cuales se incorporan genes de agentes patógenos que codifican para los antígenos que desencadenan la respuesta inmune. El virus vacunal tiene un genoma amplio y secuenciado que permite acomodar varios genes foráneos en su interior por lo que es un vector recombinante muy utilizado. A partir de éste método se ha logrado desarrollar la vacuna contra la rabia insertando el genoma del virus, provocando la respuesta inmune en el organismo del hospedador. De igual manera se han ensayado las expresiones de genes que codifican para antígenos de virus de la hepatitis B, de la gripe y del herpes simple. Con este método, se podría lograr el desarrollo de vacunas que inmunicen simultáneamente para varias enfermedades, insertando en el virus recombinante varios genes de distintos organismos patógenos a la vez.

Vacunas de subunidades: Para agentes infecciosos que no se pueden mantener en cultivo, se aíslan los genes que codifican para las proteínas causantes de la respuesta. Dichos genes se pueden clonar y expresar en un huésped alternativo tales como bacterias, levaduras o líneas celulares de mamíferos. Luego de insertado el gen de interés, la bacteria o levadura recombinante inicia con la producción de subunidades de proteínas en grandes cantidades, mismas que son recolectadas y purificadas para utilizarlas como vacunas. La vacuna contra la hepatitis B fue la primera puesta en el mercado y siendo producida por este método.

Vacunas de ADN: Consisten en plásmidos en los que se introduce tan sólo una diminuta cantidad del material genético del patógeno contra el que se pretende luchar. Al inyectar el plásmido en el músculo o la piel, éste penetra dentro de la célula y llega al núcleo, comandando entonces la producción de los antígenos del patógeno que desencadenarán la respuesta inmune. Así, se traslada la fábrica de la vacuna a los tejidos del huésped. En la actualidad se realizan ensayos de diversas vacunas de este tipo, algunos ejemplos son la vacuna para la hepatitis B, para la malaria, para la gripe, para el herpes simple y para el SIDA.