CERDOS CON ALTERACIÓN GENÉTICA PRODUCEN PARTE CLAVE DE LA SANGRE HUMANA
Utilizando técnicas de ingeniería genética, los biólogos han creado cerdos que producen hemoglobina humana, el componente esencial de la sangre que transporta el oxígeno.
Los expertos dijeron que el logro fue un hito en el esfuerzo por encontrar un sustituto de la sangre que pudiera usarse en todo tipo de transfusiones y que pudiera ofrecer ventajas sobre la sangre donada que ahora se usa. Un sustituto de sangre podría almacenarse durante meses en lugar de semanas, estaría libre de cualquier riesgo de infección humana y podría transfundirse a cualquier persona sin la necesidad de tipar y emparejar la sangre.
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Los funcionarios de una pequeña compañía de biotecnología, DNX Inc. de Princeton, NJ, dijeron que habían desarrollado tres cerdos que producen hemoglobina humana, la sustancia en los glóbulos rojos que transporta oxígeno a todo el cuerpo. Cuando los cerdos eran embriones de un día, los científicos inyectaron conjuntos de dos genes que producen hemoglobina humana, y ahora, alrededor del 15 por ciento de su hemoglobina es humana. Un proceso clave de purificación
Es una de las pocas veces que los científicos han puesto genes humanos en animales grandes y los han hecho funcionar con éxito.
Los funcionarios de la compañía describirán el trabajo hoy en una reunión científica en Anaheim, California, y describirán un descubrimiento que consideran igualmente importante: un método para purificar la hemoglobina humana producida.
La hemoglobina extraída no se ha probado en humanos y podría no tener éxito. Pero DNX ha proporcionado datos de investigación a la Administración de Alimentos y Medicamentos y planea solicitar este año para la aprobación de ensayos en humanos.
La compañía dijo que se necesitarían al menos cinco años para completar la investigación y las pruebas de hemoglobina producida por cerdos, y también hay serias preguntas que deberán superarse sobre la seguridad del uso de hemoglobina extraída de animales para transfusiones humanas. Elogios de los expertos
Pero los expertos en el campo, sin embargo, elogiaron el logro.
“Creo que este es un desarrollo emocionante”, dijo el Dr. Robert Winslow, jefe de la división de investigación de sangre del Instituto de Investigación Letterman del Ejército en San Francisco. “Los médicos militares creen que una solución a este problema de hacer un sustituto de sangre que pueda transportar oxígeno habría salvado la vida de 10,000 soldados en Vietnam. Los soldados mueren desangrados en el campo de batalla donde no se les puede llevar sangre, y antes de que se pueda llevarlos de regreso a donde puedan ser transfundidos “.
El Dr. Timothy Estep, vicepresidente de investigación de Baxter Health Care Corporation, que ha estado trabajando en la extracción de hemoglobina de la sangre humana, dijo que el trabajo de DNX fue “un hito interesante” en el desarrollo de la hemoglobina a través de la ingeniería genética, y agregó: ” es un paso útil entre muchos que deben tomarse para hacer un sustituto de sangre. Creemos que algunos productos como este serán aprobados a mediados de la década de 1990; las cosas están avanzando rápidamente “.
El Sr. Estep dijo que el valor de la hemoglobina como un sustituto de la sangre es generalmente aceptado entre los expertos. “Ahora la pregunta que debe responderse es, ¿qué tan seguros son estos productos?” él dijo.
Entre las preguntas de seguridad se encuentran si algunos virus animales podrían escapar del proceso de purificación y causar enfermedades en humanos, y si los desechos celulares que se pierden en la purificación pueden causar daño renal o reacciones alérgicas.
El Dr. S. Gerald Sandler, jefe de medicina en la división de sangre de la Cruz Roja Americana, dijo que el trabajo de reemplazo de sangre fue importante y bienvenido. Dijo que tal producto sería especialmente útil en emergencias cuando la sangre escaseaba, o cuando la sangre del tipo particular no estaba disponible. Dijo que no esperaba que los sustitutos de la sangre eliminaran la mayoría del uso de sangre ordinario, en parte debido a la renuencia de los médicos, en parte porque los precios podrían ser más altos de lo esperado y en parte porque podrían surgir problemas de seguridad.
En los últimos años, el esfuerzo por hacer un sustituto de la sangre se ha dirigido hacia técnicas de ingeniería genética en las que los animales son los anfitriones de genes extraños. En dicha “agricultura molecular” se han producido con éxito varios químicos, incluida una sustancia que hace que la sangre se coagule.
Los experimentos de DNX comenzaron con los dos genes humanos que controlan la producción de hemoglobina del cuerpo. Los investigadores inyectan copias de los genes humanos en embriones de cerdo de un día que han sido tomados de un cerdo donado. Luego, los embroyos se insertan en el útero de un segundo cerdo, crecen a término y nacen. Los cerdos se usan porque su hemoglobina se parece mucho a la hemoglobina humana. Éxito con tres cerdos
Solo alrededor de 5 de cada 1,000 de las transferencias tienen éxito, pero tres cerdos han nacido con el gen humano en sus cuerpos en los últimos años, el último en febrero. La investigación sobre la reproducción ha comenzado, pero los funcionarios de DNX se negaron a discutir el programa en detalle. En teoría, toda la progenie de tal reproducción llevaría los genes humanos.
Los cerdos alterados, que se ven y actúan como los cerdos comunes, producen glóbulos rojos que contienen hemoglobina de cerdo o hemoglobina humana. Hasta ahora, alrededor del 15 por ciento de las células tienen el tipo humano, pero los funcionarios de la compañía dicen que esperan elevarlo al 50 por ciento.
La sangre extraída de los cerdos se somete a un sistema de purificación que separa la hemoglobina humana de la hemoglobina de cerdo al distinguir sus cargas eléctricas moleculares. Es el descubrimiento de esta técnica de purificación que los funcionarios de la compañía creen que es tan importante como la creación de cerdos que llevan hemoglobina humana.
Otros intentos de hacer sustitutos de la sangre han tenido dificultades relacionadas en parte con la purificación. Una compañía, Biopure Inc. de Boston, intentó usar hemoglobina de vaca extraída de la sangre de vaca común, pero las pruebas en humanos este año se detuvieron después de reacciones inesperadas en los primeros voluntarios.
Un experimento realizado por otra compañía que usaba hemoglobina extraída de sangre humana que se había almacenado demasiado tiempo para usarse en su forma completa también fracasó temprano en sus pruebas en humanos, aparentemente porque los restos de los glóbulos rojos causaron reacciones adversas, dijeron expertos en sangre.
Las principales ventajas de producir hemoglobina humana en animales están relacionadas con los glóbulos rojos. Estas células son contenedores que transportan la hemoglobina a través del cuerpo a medida que absorbe oxígeno en los pulmones y lo envía a todas las células.
Pero los glóbulos rojos están hechos de membranas vivas, que son perecederas. Fuera del cuerpo deben refrigerarse, y aun así se consideran en mal estado después de aproximadamente un mes. Los glóbulos rojos también se erizan con una serie de moléculas defensivas, y las reacciones de estas en el cuerpo es lo que hace necesario el tipaje y la coincidencia de la sangre.
Pero cuando la hemoglobina se usa sola y la purificación es efectiva, no hay moléculas defensivas. Además, la hemoglobina es una sustancia química en lugar de una célula viva, por lo que puede almacenarse durante meses o incluso más tiempo si los experimentos de liofilización tienen éxito.
Cuando se coloca en el torrente sanguíneo, la hemoglobina desnuda transporta oxígeno tal como lo hace en los glóbulos rojos. Pero aunque la hemoglobina en los glóbulos rojos puede durar seis meses, la hemoglobina desnuda dura solo unas horas o días.
Aún así, esto es todo el tiempo que se necesita en la mayoría de los usos. Las transfusiones son solo un suministro temporal de sangre hasta que el cuerpo produzca más.
Paul Schmitt, director ejecutivo de DNX, dijo que la compañía esperaba eventualmente poder sustituir la sangre por alrededor de $ 50 por unidad, la medida estándar de sangre, que es un poco menos de una pinta. Dijo que la compañía lo vendería por alrededor de $ 250 por unidad, y si bien esto era más alto que los $ 175 a $ 200 actualmente cobrados por sangre entera, el Sr. Schmitt dijo que los bancos de sangre ahorrarían dinero porque no tendrían que realizar pruebas de mecanografía y enfermedades y El almacenamiento sería más barato.
Dijo que la compañía podría, si es necesario, suplir toda la necesidad de sangre de los Estados Unidos. Eso requeriría una población de aproximadamente 4 millones de cerdos donantes, que podrían criarse en dos años. Ahora hay más de 60 millones de cerdos criados para la alimentación cada año en la nación.
El éxito de DNX plantea preguntas no solo sobre seguridad, sino también sobre filosofía.
El Dr. Frank Loew, decano de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Tufts, dijo que el trabajo hasta ahora sobre la alteración genética de los animales había demostrado que los temores tempranos eran exagerados. “La gente pensó que veríamos animales deformados y otras cosas extrañas”, dijo.
De hecho, fue el propio DNX el que creó algunos de los temores hace unos años. La compañía, entonces llamada Embryogen, puso hormona de crecimiento adicional en los cerdos y creó animales que crecieron demasiado rápido. Los animales quedaron lisiados y los experimentos se detuvieron.
“El público es intolerante con la crueldad hacia los animales, o incluso con la aparente crueldad”, dijo el Dr. Loew. “Los científicos deben entender esto”.
Dijo que si bien algunos experimentos genéticos serían rechazados, otros como los de DNX estarían del lado aceptable de las nuevas líneas éticas. “Esto satisface una importante necesidad social sin transgredir el nuevo sentimiento ético sobre los animales”, dijo.
El rabino Ben-yamin Walfish, director del Consejo Rabínico de América, dijo que los sustitutos de sangre de los cerdos probablemente no plantearían objeciones religiosas. En el judaísmo, los cerdos pueden usarse para fines distintos a la alimentación, dijo, y en cualquier caso, en asuntos de vida y muerte, las reglas kosher se dejan de lado.
Los cerdos que producen hemoglobina humana han sido creados por biólogos utilizando técnicas de ingeniería genética. En un centro de investigación en Ohio, un técnico de DNX Inc. de Princeton, NJ, alimentó a uno de los cerdos. (Mark Lyons para The New York Times) (pág. 16) Diagrama: “Cerdo como donantes potenciales de sangre”, muestra cómo el ADN humano clonado puede usarse para fabricar sangre humana compatible en cerdos para uso en pacientes humanos.
