¿Puede la biotecnología ayudar en el caso de enfermedades infecciosas?

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El aporte de la biotecnología al diagnóstico de enfermedades infecciosas

Hasta hace poco tiempo el diagnóstico de enfermedades infecciosas consistía básicamente en el cultivo microbiológico, pruebas químicas y determinaciones en suero, métodos en general largos y tediosos que requieren mucha mano de obra y son difíciles de automatizar. La biotecnología moderna aporta nuevas herramientas diagnósticas que son especialmente útiles cuando los microorganismos causantes de las enfermedades son difíciles de cultivar, ya que permiten su identificación sin necesidad de aislarlos.

El desarrollo de nuevas técnicas de diagnóstico como los anticuerpos monoclonales, o aquellas que analizan directamente el material genético como la hibridación o la secuenciación del DNA o RNA con la ayuda de la técnica de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) ha sido un logro biotecnológico decisivo para introducir el concepto del diagnóstico rápido, sensible y preciso.

Los anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos son un tipo de proteínas llamadas inmunoglobulinas (Ig) que son producidas por los linfocitos B de la sangre. Se originan como una respuesta de defensa del sistema inmune ante la presencia de una molécula que es extraña al organismo, denominada antígeno. Los anticuerpos tienen la propiedad de unirse específicamente al antígeno y bloquearlo. Existen cinco clases de anticuerpos o inmunoglobulinas: IgG, IgA, IgD, IgE, e IgM.

Análisis de ADN o ARN mediante PCR

La PCR o reacción en cadena de la polimerasa, es un procedimiento que sirve para obtener de forma sencilla y rápida millones de copias de un fragmento de ADN o ARN.

Esta técnica tiene un amplio campo de aplicación en la detección de mutaciones responsables de las alteraciones genéticas. Se usa en microbiología para la identificación de patógenos virales, bacterianos y se empleará para examinar la función y regulación de genes en la investigación del cáncer.

Recientemente se ha producido una verdadera revolución en los métodos de detección de esta enfermedad, con la puesta a punto de métodos moleculares basados en la amplificación de ADN a partir de ARNm. A esta técnica se la denomina PCR de transcripción reversa (RT-PCR). El procedimiento consiste en amplificar fragmentos de ARNm portadores de los mensajes genéticos para la síntesis de proteínas características de la variante tumoral en estudio. Mediante RT-PCR es posible detectar la presencia de una célula cancerosa entre un millón de células normales.

Chips de ADN

Esta técnica se basa en la propiedad de hibridación del ADN, es decir que una hebra de simple cadena se unirá o apareará con otra de secuencia complementaria.

Los chips consisten en miles de gotas microscópicas unidas a un soporte sólido, frecuentemente de vidrio y cada gota contiene moléculas de ADN de cadena sencilla. El ADN de cada sector corresponde a una secuencia particular y son depositadas en el soporte por un robot. Los chips sirven para identificar las moléculas de ARN o de ADN contenidas en una determinada muestra (por ejemplo, tejido tumoral).

Biosensores

Un biosensor es un dispositivo de análisis que utiliza un ser vivo o un producto derivado de éste, habitualmente enzimas, capaces de modificar específicamente una sustancia contenida en una mezcla (sangre, orina, etc.). El compuesto modificado por la enzima se puede distinguir de distintas maneras, como por aparición de color o fluorescencia, generación de calor o por producción de algún compuesto fácil de analizar (oxígeno, agua oxigenada, etc.).

Los sensores enzimáticos más fáciles de utilizar y de mayor precisión contienen una enzima directamente unida a un elemento electrónico que mide la intensidad de la reacción enzimática y así determina la concentración del compuesto que se quiere analizar.

Hoy en día, se pueden obtener por biotecnología enzimas recombinantes en grandes cantidades, que resultan muy útiles para el diseño de numerosos sistemas de diagnóstico: analizadores automáticos de hospitales, tiras de diagnóstico individuales, biosensores electrónicos, etc.

El ejemplo más exitoso y difundido hasta el momento es el biosensor para medir la glucosa en sangre de pacientes diabéticos. Se trata de un dispositivo más pequeño que un teléfono celular, cuyo medio de reconocimiento es la enzima glucosa oxidasa.


Fuentes

http://www.madrimasd.org/biotecnologia/Informes/default.aspx

http://www.atmosfera.unam.mx/editorial/contaminacion/acervo/vol_23_1/4.pdf

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_68.asp?cuaderno=68