Cerdos transgénicos: Beneficio para la producción, salud animal y humana

Publicado el: 20/5/2019

INTRODUCCIÓN
La especie porcina es un animal que por sus características de la especie: Elevada eficiencia de producción, elevado número de camada, intervalo generacional corto, mediana y alta heredabilidad de los caracteres de importancia económica, su bajo costo de producción, se puede desarrollar  una mejora genética a corto plazo, lo mismo que se puede usar para realizar trabajos como animales transgénicos.  Esta última tecnología nos permitirá conseguir lo que deseamos de una manera más rápida que por la selección natural, así trasladar genes de una especie a otra.

¿QUE SON LOS CERDOS TRANSGÉNICOS?
Se denomina animales transgénicos al resultado d insertar un transgen (gen foráneo) premeditadamente en su genoma. La finalidad de dicho experimento es modificar algunas características del animal ya sea porque el transgen introdusca nueva funcionalidad o porque bloquea la expresión de un gen en particular del huésped.

Dicho gen se construye mediante la tecnología de ADN recombinante, de forma que , además de su secuencia incluya otras que permitan incorporarse al ADN del huésped y ser expresado correctamente por las células de este. 

VENTAJAS QUE RESPALDAN LA PRODUCCIÓN DE ANIMALES TRANSGÉNICOS
Según Peñaranda y Asensio Veterinarios que laboran en el Hospital General Universitario Marañon. Madrid indican que hay múltiples razones que respaldan la necesidad de criar y producir animales transgénicos, entre ellas podemos destacar: 1. Avanzar en el conocimiento y descifrar el código genético. 2. Estudiar el control genético de los procesos fisiológicos. 3. Construir modelos genéticos de enfermedades. 4. Mejorar la producción animal, enriqueciendo sus rasgos y consiguiendo nuevos productos.

Dentro de este contexto general, la biotecnología ha incorporado la modificación genética en animales como una herramienta más, utilizada en: a) Ciencia básica b) Biomedicina (modelos animales de enfermedades humanas, donación de órganos para xenotrasplantes) c) Industria farmacéutica (animales transgénicos como biorreactores par a la síntesis de proteínas de alto valor y como biosensores) d) Zootecnia (mejora de los caracteres productivos; resistencia a enfermedades, etc.)

MÉTODOS UTILIZADOS PARA GENERAR CERDOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS.

Microinyección
En la figura 2 se observa los métodos utilizados para generar cerdos genéticamente modificados. (A) La microinyección pronuclear de ADN da como resultado la integración aleatoria de transgenes en el genoma, pero no permite modificaciones dirigidas a los genes. Los vectores virales también se pueden microinyectar para aumentar la frecuencia de la transgénesis. (B) Las células primarias somáticas pueden cultivarse y modificarse genéticamente mediante varios métodos para agregar transgenes aleatorios o para la orientación de genes. Se introduce una célula modificada genéticamente (que se muestra en verde) en el espacio perivitelino de un ovocito enucleado y se utiliza un pulso eléctrico para fusionar las membranas celulares y activar simultáneamente el ovocito. (C) Se inyectan ARN o proteínas y ARN (s) de guía en el citoplasma del ovocito o cigoto fertilizado para modificar directamente el genoma del embrión. Carolin Perleberg et al. 2018

Carolin Perleberg et al. Dis. Model. Mech. 2018;11:dmm030783

Retrovirus
Mediante esta técnica se consigue que el transgén esté presente en todas las células del individuo transgénico, sin embargo el gen se inserta al azar. Cabe la posibilidad de que el retrovirus usado como transporte se reproduzca en el organismo transgénico dando lugar a enfermedades.

Células madres embrionarias
Es el método aleatorio y se utiliza cuando es importante  dirigir las secuencias genéticas a lugares específicos del genoma.
 

UTILIZACIÓN DE LOS CERDOS TRANSGENICOS EN LA PRODUCCIÓN ANIMAL Y EN LA SALUD HUMANA

Nuevos cerdos Transgénicos que expresan fitasa salival producen estiércol con bajo fósforos
Golovan SP et al en el 2001 para abordar el problema de la contaminación ambiental basada en el estiércol en la industria porcina, han desarrollado cerdos contiene la enzima fitasa, que permite a los cerdos digerir el fósforo en fitato, la fuente más abundante de fósforo en la dieta de los cerdos. Sin esta enzima, el fósforo de fitato pasa al estiércol sin digerir y se convierte en el contaminante de estiércol más importante. Aquí mostraron que la fitasa salival proporciona una digestión esencialmente completa del fósforo de fitato en la dieta, alivia la necesidad de suplementos de fosfato inorgánico y reduce la producción de fósforo fecal hasta en un 75%. Estos cerdos ofrecen un enfoque biológico único para el manejo de la nutrición con fósforo y la contaminación ambiental en la industria porcina. Del mismo modo Zhang et al  menciona que al crecer rápido, requerir menos alimentos y producir menos químicos dañinos, esto  podría crear una situación de mayor ganancia para los  porcicultores y el medio ambiente.

Cerdos transgénicos que promueve la síntesis de ácidos grasos poliinsaturados, necesarios para el desarrollo y salud en los humanos
Los ácidos grasos poliinsaturados omega-3 (PUFA n-3) son esenciales para el desarrollo y la salud de los mamíferos, como los humanos y en este caso los cerdos. Los AGPI n-3 deben suministrarse por dieta debido a la ausencia de un gen clave, a saber, delta-15 desaturasa (grasa1), que es responsable de sintetizar PUFA n-3 a partir de un tipo principal de PUFA n-6, ácido linoleico ( LA). Para aumentar la ingesta dietética de PUFA n-3 para los humanos, se ha producido cerdo transgénico que expresa la grasa (TG) para proporcionar carnes ricas en PUFA n-3 para los humanos. En general, este estudio proporcionó una nueva estrategia para producir n-3 carne rica en PUFA para el consumo humano. Liengxue et al.20006 

Producción de α- lactoalbúmina bovina en la leche de cerdos transgénicos, para aprovechar el máximo crecimiento de los lechones antes del destete. 
Se sabe que la alta producción de leche y sus componentes son necesarios para permitir el crecimiento máximo de los lechones lactantes. Gregory et al, en 1998  desarrollaron dos líneas de cerdos transgénicos que contenían el gen de α- lactoalbúmina, cuyo producto es un componente limitante potencial en la producción de leche. Se estudió los efectos que la sobreproducción de la proteína de la leche α- lactoalbúmina puede tener sobre la producción de leche y el crecimiento de los lechones. Los cerdos transgénicos se produjeron mediante microinyección del gen de α- lactoalbúmina bovina. La producción de la proteína bovina causó aproximadamente un aumento del 50% en la concentración total de α-lactoalbúmina de leche de cerdo durante la lactancia.  Se demostró que las concentraciones más altas de α- lactoalbúmina al inicio de la lactancia pueden aumentar la producción de leche.

Nuevos cerdos transgénicos con potencial magro de cerdo
Según dicen los científicos del Servicio de Investigación Agrícola de USA, los cerdos diseñados genéticamente con un gen del factor de crecimiento pueden dar a los consumidores un cerdo más magro en el futuro .

Los nuevos cerdos transgénicos portan un gen para el factor de crecimiento tipo insulina I (IGF-I). Los cerdos fueron producidos por investigadores del ARS en colaboración con GeneMedicine, Inc., de The Woodlands, Texas.

IGF-I es un factor de crecimiento normalmente presente en pequeñas cantidades en la mayoría de las células de mamíferos. Estimula el desarrollo de los tejidos óseos, musculares, nerviosos y orgánicos. El IGF-I producido en el músculo aumenta significativamente sin afectar la cantidad en los otros tejidos, lo que hace que los cerdos transgénicos IGF-I sean únicos.

Los bio-reactores
La industria farmacéutica está desarrollando diversos animales que gracias a la industria en su ADN de ciertos genes humanos, son capaces de producir proteínas humanas que pueden ayudar a tratar ciertas enfermedades. A este proceso se le denominan pharming. Mencionaremos, cerdos que contienen hemoglobina  humana en sus glóbulos  rojos. Sánchez y Gadea, 2005. 

Los xenotransplantes
Gracias a la implantación de genes humanos, animales como el cerdo se convierten en posibles donantes de órganos ya que se llevan en su ADN el antígeno regulatorio del complemento humano, es decir, que evita que se produzca el rechazo hiperagudo típico en transplante entre especies distintas. Vial Correa 2004.

Figura 4. Hacia el Xenotrasplante - Edición del Genoma del Cerdo.

 
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