domingo, 31 de julio de 2022

Introducción conceptos de biotecnología y biomecánica

 La biotecnología

Explicado rápidamente, la biotecnología es el uso, modificación o creación de sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para obtener productos específicos.

  • Esto que suena tan grandilocuente es algo se lleva haciendo miles de años, desde que el hombre descubrió el poder de los microorganismos para fermentar alimentos. La cerveza, el vino, el pan... fueron los primeros ejemplos de biotecnología usada por el hombre mediante el uso directo de microorganismos. Sí, de microorganismos, no seremos tan ególatras de considerar biotecnología la agricultura y la ganadería (no las clásicas, al menos).
  • En la edad contemporánea se empezaron a utilizar derivados de estos microbios, como los antibióticos, sustancias químicas que mataban específicamente a las bacterias sin dañar las células humanas, lo que motivó que Ehrlich se refiriese a ellas como "balas mágicas". Los primeros avances en antibióticos se hicieron en torno a 1900, gracias al trabajo de Duchesne, Fleming y Ehrlich, dando como resultado el primer antibiótico descubierto, la penicilina (producida por el hongo Penicilum).
  • En la década de 1970 la biotecnología dio un paso de gigante con la llegada de la ingeniería genética. Ya no era necesario usar microorganismos o sus derivados tal cual o mejorados por mutagénesis aleatoria, sino que era posible modificarlos de forma dirigida. Comenzaba el tiempo de los grandes avances, creada en bacterias a las que se les había insertado el gen de esta hormona para producirla para pacientes diabéticos (hasta entonces se obtenía de vacas y cerdos a los que había que sacrificar para extraer el páncreas). Pero la ingeniería genética aportó mucho más a la biotecnología: al poder manipular el genoma de los seres vivos, nuestro campo de trabajo ya no eran solo los microorganismos; plantas e incluso animales pasaban a ser objetivo de nuestro trabajo, y que recientemente han aportado algunos avances espectaculares

  • Pero quizá el paso más grande se ha dado recientemente con la llegada de la biología sintética. El hombre pasaba con ella de jugar a manipular lo que encontraba, a ser capaz de crear él mismo nuevas biomoléculas y sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza. La última moda en este campo ha sido la biología de sistemas, que bajo la premisa de observar la vida desde la perspectiva de un ingeniero, se marcaba como objetivo comprender el funcionamiento de todas sus partes por separado para a continuación entender sus propiedades emergentes, es decir, aquellas que se producían en el conjunto y que no era posible predecir de forma aislada. Esta visión de conjunto, que durante mucho tiempo había permanecido estancada por la falta de medios técnicos, ha resurgido recientemente gracias a las poderosas herramientas bioinformáticas. Puede parecer futurista, pero los avances de esta área podrían permitir en el futuro lo que algunos han llamado "creación de vida a la carta".



Uso de la biotecnología en la medicina

Así entonces, podemos definir a la biotecnología médica, como aquella que emplea el uso de células vivas y otros elementos celulares, para así desarrollar diferentes productos que puedan brindar mejoras en la salud y calidad de vida de las personas.
Es de destacar que la biotecnología en la medicina y la cual tiene relación con la biotecnología roja, se encarga de estudiar previamente los procesos biológicos de células, bacterias u otros microorganismos, para emplearlos en el desarrollo de productos farmacéuticos que contribuyan a la cura de algunas enfermedades y el descubrimiento y desarrollo de sus posibles tratamientos.
pues bien, ya te contamos algunos ejemplo que nos dan una clara luz sobre cómo y en qué ramas de la medicina, puede aplicarse ésta espectacular ciencia y/o disciplina, sin embargo, analicemos las 10 aplicaciones más comunes dentro del sector de médico o de la salud.
Beneficios de la biotecnología
Para empezar, con aplicación en el sector salud, mediante la biotecnología los científicos han logrado desarrollar productos biofarmacéuticos, definidos como productos terapéuticos generados mediante el uso de la tecnología del ADN recombinante y generados en células como pequeñas biofábricas. Algunos han sido producidos en bacterias (insulina, hormona de crecimiento humano, interferón alpha-2b), otros en levaduras (vacuna contra la hepatitis B, albumina humana, vacuna contra el virus del papiloma humano), y otros han sido producidos en células de mamíferos, como eritropoyetina y factor VIII (aprobado en 1992), entre otros.
A nivel de vacunas, existen diferentes tipos: vacunas subunidad, vacunas atenuadas, vacunas químicas, vacunas ADN, entre otras, las cuales funcionan como agentes que potencian el sistema inmune de los organismos,  enfrentando agentes extraños que causan enfermedades (antígenos).
Las vacunas de ADN, para centrarnos en algunas de ellas, son vectores que han sido modificados genéticamente. Incluyen ADN que codifica para una o dos proteínas específicas procedentes de algún agente infeccioso. Hoy en día contribuyen a salvar vidas.
Respecto al sector agropecuario, los métodos convencionales del mejoramiento de plantas y animales han sido ampliamente usados para potenciar algunas características deseables en cultivos y ganado, sin embargo, estos dependen de la posibilidad de cruzamientos y, generalmente, son procesos que toman muchos años (decenas) y que carecen sustancialmente de control en la obtención de características deseadas (mucho azar).
En lo referente a los beneficios desarrollados en el sector ambiental, con la biotecnología los científicos han accedido a las plantas y los microorganismos de la rizósfera para remediar tierras contaminadas. Este campo de la biotecnología es comprendido como biorremediación. Lo anterior, debido a que las plantas tienen la capacidad inherente de absorber los contaminantes del suelo y traslocarlos en sus tejidos internos (bio-acumularlos), mientras que los microorganismos principalmente los degradan.
Finalmente, para resaltar los beneficios de la biotecnología en el sector energético e incluso extrapolable a otros sectores, los avances científicos han permitido desarrollar la tecnología de biorrefinerías como un medio para crear nuevas formas de convertir la biomasa en nuevos tipos de productos renovables. Los productos bio-basados resultantes pueden tener funcionalidad similar a los correspondientes productos derivados de fósiles. Se espera que generen beneficios ambientales significativos.
Una de las aplicaciones más conocidas y que más se destacan, es el descubrimiento y desarrollo de antibióticos.
Así mismo, se aplica en el desarrollo de la insulina para aquellas personas que requieren de ella para una mejor calidad de vida.
Se encuentra muy presenta también, en el desarrollo de vacunas contra diferentes virus y/o enfermedades humanas y animales.
De igual manera, permite un mejor y más acertado diagnóstico molecular.
Se ha aplicado en gran medida en el estudio de la ingeniería celular.
Se utiliza también, para identificar ciertos determinantes genéticos asociados a diversas enfermedades.
Ha sido aplicada igualmente en pro de la medicina regenerativa, lo cual a su vez, ha generado un gran entusiasmo dado su potencial, eficiencia y eficacia al respecto.
Por eso mismo, ha sido de gran ayuda su aplicación en la ingeniería tisular y la ingeniería de tejidos y órganos.
Así pues, una de sus aplicaciones a destacar se encuentra en la terapia génica, la cual es una técnica experimental, que busca tratar enfermedades mediante la alteración del material genéticos (o ADN) de las personas.
La biotecnología médica, se ha utilizado también para una utilización adecuada de la hormona de crecimiento en diferentes especies vivas como animales y humanos.


Afectaciones de la biotecnología en la medicina  

La importancia de la Biotecnología en la medicina
La aplicación de la biotecnología a la medicina permite detectar y prevenir enfermedades antes de que se manifiesten. La aplicación de la Biotecnología a la Medicina, permite identificar los genes que intervienen en las enfermedades con más prevalencia y desarrollar fármacos que compensen la actividad de los genes alterados en cada patología. Asimismo, los avances en la investigación biotecnológica hacen posible que pueda conocerse, por ejemplo, qué propensión tiene cada individuo a cada tipo de cáncer y detectar tumores antes de que existan, gracias a la posibilidad de examinar los 30.000 genes que tiene cada ser humano.


Biotecnología en el diagnostico medico y tratamiento de enfermedades

a biotecnología moderna, desarrollada a partir de una amplia gama de tecnologías, ha sido motivada por la necesidad de adquirir nuevos tratamientos médicos, lo cual aporta contribuciones excepcionales a la medicina humana y favorece el avance de la ciencia, cuyo progreso establece el paso hacia la denominada medicina personalizada. A tales efectos se realizó una revisión exhaustiva sobre las aplicaciones de la biotecnología mediante el empleo de las diversas tecnologías ómicas (genómica, proteómica y farmacogenómica, entre otras).



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