biotecnologÍa, economÍa y sociedad - … · primeras aplicaciones de la biologÍa sintÉtica o...
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BIOTECNOLOGÍA,ECONOMÍA Y SOCIEDAD
Dra. MARÍA ANTONIA MALAJOVICH
BIOTECNOLOGÍA: ENSEÑANZA Y DIVULGACIÓN
ORT Uruguay, Montevideo, 7 de Octubre de 2015
Bienes y servicios
Industria Química EnergíaMedio ambiente Agricultura
Pecuaria BiodiversidadAlimentos Salud
Herramientas
BioseguridadBiocontención
Bioética
La biotecnología es una actividad basada en conocimientos multidisciplinarios, que utiliza agentes biológicos para hacer productos útiles o resolver problemas
EN EL SIGLO XXI...
La biotecnología se integra en la economía global y surgen
nuevas tecnologías que podrían solucionar algunos de los
problemas actuales
o Necesidad de alimentos para una población mundial creciente,
o Cambios climáticos, contaminación del medioambiente, pérdida de biodiversidad etc.
o Aumento de la longevidad y de las enfermedades crónicas, enfermedades emergentes y re-emergentes etc.
BIOTECNOLOGÍA VERDE
PRINCIPALES CULTIVOS Y TRAZOS MÁS FRECUENTES
o Tolerancia a herbicida
o Resistencia a insectos
o Resistencia a virus
o Resistencia a la sequía
o Combinaciones de varios trazos
o Otros
CÓMO CONSTRUIR UNA PLANTA TRANSGÉNICA
Transgene M P ST
Agrobacterium tumefaciens Plásmido TiPlásmido desarmado
DNA
Plásmido recombinante Gene gun
TRANSFORMACIÓN
PGM
TECNOLOGÍA DEL DNA
ExtraerCortar Pegar
Separar Identificar Copiar Secuenciar
DEL LABORATORIO AL AGRONEGOCIO
10-15 años – US $ 136 M
Comercialización (Multiplicadores, productores, comerciantes y agricultores)
o Obtención de una variedad comercial
o Testes de campo
o Laboratorio (transformación y regeneración)
o Autorización legal
o Liberación del cultivo
o En 2014, 18 millones de agricultores en 28 países plantaron más de 181 millones de hectáreas.
o Los cultivos GM representaron
Pesticidas -37%, Producción +22% , Ganancias + 68%
o Sin embargo, o Demandan buenas prácticas agrícolas (rotación de cultivos,
manejo de la resistencia), del mismo modo que los cultivos convencionales.
o La percepción pública es frecuentemente desfavorable
VEINTE AÑOS DESPUÉS
Alimentos tradicionales producidos con microorganismos starters (GRAS = generally recognized as safe)
Aditivos (conservantes, edulcorantes,modificadores de consistencia, complementos, enzimas, etc.) producidos por mos. transgénicos
Cultivos transgénicos
Productos derivados de un cultivo transgénico
Animales alimentados con raciones preparadas con cultivos transgénicos
Cultivos biofortificados(transgénicos)
Cultivos biofortificados (no transgénicos), obtenidos con técnicas de biotecnología moderna
BIOTECNOLOGÍA Y ALIMENTOS
PERCEPCIÓN Y EVALUACIÓN DE RIESGO
Los alimentos de origen transgénico son evaluados caso a caso, demodo a poder afirmar que “determinado alimento transgénico es tanseguro como su equivalente convencional”.
La evaluación de riesgos comprende la construcción del transgene, lacomposición centesimal y el valor nutritivo del alimento, la producciónde substancias alergénicas o tóxicas y los efectos debidos a la presenciadel transgene.
La noción de seguridad alimentar es un concepto bastante flexible(papa, kiwi, maní). Sin embargo, todos los alimentos de origentransgénico comercializados actualmente fueron debidamenteanalizados y aprobados por las autoridades correspondientes, siendoconsumidos desde hace varios años.
BIOTECNOLOGÍA BLANCA
BIOINDUSTRIAS
o Producen substancias que atienden a las necesidades otras industrias.
o Se ajustan rápidamente a cualquier cambio en el costo de la materia-prima o de la energía.
o Poco visadas por la opinión pública
Moléculas, enzimas, bioplásticos y biocombustibles
o J. Keasling et al. (2000). Joint BioEnergy Institute (Berkeley) / Patente
(2001)
o Amyris Biotechnology (2003). Con el apoyo de la Fundación Bill e Melinda
Gates e de Sanofi-Aventis, Amyris aumenta la producción (100.000 X) y
disminuye 10 veces el costo del tratamiento (menos de US $ 1).
o Desvíos metabólicos ( Biofene)
LLEGADA DE LA BIOLOGÍA SINTÉTICA
You You Tu, Premio Nobel de Medicina 2015
TECNOLOGÍA DEL DNA (2)
NUEVAS PLATAFORMAS TECNOLÓGICAS
Utilizar componentes no naturales para
construir sistemas que funcionen de manera natural (vida artificial)
Utilizar componentes naturales para construir sistemas que funcionen
de manera no natural
PRIMERAS APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA SINTÉTICA
o Área ambiental (Exxon Mobil e C. Venter)
Biocombustibles a partir de
algas y levaduras
o Educación y Arte
BIOTECNOLOGÍA ROJA
PROTEÍNAS RECOMBINANTES
Hematología, Oncología, Endocrinología, Artritis, Enfermedades inmunes y genéticas (lisosómicas)
BacteriasLevaduras
CélulasPlantas
Animales
Métodos de producción Aplicaciones
Substituyen o complementan
moléculas naturales
Cumplen una función medicamentosa
Hormonas, interferones, interleucinas, factores de crecimiento celular o de coagulación sanguínea,
enzimas
tPA, estreptoquinasa, anticuerpos monoclonales y antígenos bacterianos para vacunas
Función
GENÓMICA
¿QUÉ ES POSIBLE?
Prevenir
Vacunas
Monitorear
Pruebas de diagnóstico de base genética e
inmunológica
Remediar
Medicamentos y tratamientos nuevos
VACUNAS RECOMBINANTES Y DE DNA
o ÁREA DE SALUD HUMANA
o Erradicar enfermedades
o Banco de DNA viral sintético que permita, en caso de epidemia (enfermedades emergentes), iniciar la producción de vacunas una vez caracterizada la cepa correspondiente por la Organización Mundial de la Salud.
o Construcción de una vacuna universal para el virus de la gripe, a partir de alguna secuencia común a todas las variantes.
o ÁREA VETERINARIA
Virus HINV (truchas y salmones)V. del oeste del Nilo (equinos)
PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO
o Parámetros fisiológicos,
o Práctica forense,
o Diagnóstico de enfermedades infecciosas,
o Diagnóstico genético preventivo y predictivo.
Imágenes comerciales de algunos dispositivos miniaturizados, utilizados en pruebas de diagnóstico. A: Lab-on-a-chip de Agilent B: Chip de DNA para diagnóstico de Toshiba C: Gene chip de Affymetrix D: Cariotipo SKY
INDUSTRIA DE MEDICAMENTOS
12%
49%
28%
11%
Consumo de medicamentos
Resto del mundo América del Norte
Europa Japón
Investigación y desarrollo de un medicamento nuevo: 10 a 15 años, US$ 800 millones, patentes
Blockbusters : ventas por US $ 1 bi
Orphan Drug Act asegura incentivos financieros a las empresas que desarrollen medicamentos para las enfermedades que
afectan a menos de 200.000 personas
Las proteínas recombinantes son más difíciles de copiar (biosimilares)
NUEVAS TÉCNICAS DE EDICIÓN
http://life-technologies.uberflip.com/i/438554-genome-modulation-and-editing
TALEN, iRNA, ZINC fingers, CRISPR, MAGE
NUEVOS TRATAMIENTOS
o Trasplantes de órganos y células
o Ingeniería de tejidos
o Cultivo de piel in vitro
o Bio-mimética para reparar fracturas y lesiones.
o Ejemplo: reconstrucción de tráquea.
o Terapias celulares
o Terapias génicas
LA REVOLUCIÓN BIOTECNOLÓGICA es rápida y compleja,incide en toda la sociedad, crea nuevos dilemas éticos yproblemas de seguridad.
Es necesario definir prioridades, formar cuadrosprofesionales, establecer marcos legales, discutir lasconsecuencias éticas.
No basta con acumular conocimientos sobre los aspectoscientíficos y tecnológicos. Hay que reflexionar sobre susposibilidades y limitaciones, porque lo que caracteriza a unatecnología es el uso que le damos...
MUCHAS GRACIAS