Biotecnologia y biomecanica

La biotecnología es un conjunto de técnicas que utiliza células vivas, cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un organismo, por ejemplo, enzimas, para obtener o modificar un producto, mejorar una planta o un animal o desarrollar un microorganismo para utilizarlo con un propósito específico.

Se trata de procesos tecnológicos asociados a organismos vivos y a los procesos biológicos (por ejemplo, fermentación de determinados productos, utilización tecnológica de enzimas, producción de proteínas recombinantes).

Esta actividad se apoya sobre el conocimiento de determinados procesos biológicos básicos (biología molecular y genética) y ofrece instrumentos para el desarrollo de la agricultura, la pesca, la actividad forestal y las industrias alimentarias de manera sostenible. Cuando se integra debidamente con otras tecnologías para la producción de alimentos, productos agrícolas y servicios, la biotecnología es una herramienta de gran importancia para satisfacer las necesidades de una población en crecimiento.

La biotecnología en la medicina se utiliza de diversas maneras para mejorar el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades.

Medicina regenerativa: La medicina regenerativa es una rama de la medicina que utiliza la biotecnología para regenerar tejidos y órganos dañados. Gracias a los avances en biotecnología, es posible utilizar células madre y biomateriales para reparar y reemplazar tejidos dañados, lo que ofrece nuevas esperanzas a pacientes con enfermedades crónicas o lesiones graves.

Farmacogenómica: La farmacogenómica es una disciplina que utiliza la biotecnología para estudiar cómo los genes de una persona influyen en su respuesta a los medicamentos. A través de la farmacogenómica, es posible personalizar los tratamientos farmacológicos, adaptándolos a las características genéticas de cada paciente, lo que permite una mayor eficacia y seguridad en el uso de medicamentos.

Ingeniería genética: La ingeniería genética es una rama de la biotecnología que se centra en la manipulación y modificación del material genético de organismos vivos. En el ámbito de la medicina, la ingeniería genética ha permitido el desarrollo de terapias génicas, en las que se introducen genes sanos en células o tejidos enfermos para corregir defectos genéticos y tratar enfermedades hereditarias.

Terapia génica: La terapia génica es una técnica que utiliza la biotecnología para tratar enfermedades mediante la introducción de material genético en las células del paciente. Esta técnica ofrece nuevas esperanzas de tratamiento para enfermedades genéticas, cáncer y enfermedades raras, y ha demostrado ser especialmente prometedora en el campo de la oncología.

- Mejora el diagnóstico médico, disminuye la tasa de infecciones, minimiza los efectos secundarios de los medicamentos y contribuye al progreso de los países en vías de desarrollo.

- Reduce las emisiones de CO2 en un 52 %, optimiza el uso del agua y disminuye los residuos y los procesos químicos gracias a técnicas como el ADN recombinante.

- Favorece la agricultura saludable —proporciona alimentos más nutritivos y libres de toxinas y alérgenos— y sostenible —limita el uso de pesticidas y químicos—.

La aplicación de biotecnología médica ha permitido mejorar la calidad de vida gracias a la prevención de enfermedades, en la lucha contra enfermedades infecciosas con el desarrollo de vacunas (Covid-19) o mediante terapias génicas (vacunas contra la hepatitis B).

Como toda nueva tecnología en expansión ha generado controversias y debates ético-sociales, especialmente como consecuencia de la modificación del genoma humano o ADN y sus posibles daños potenciales, así como la posibilidad de generar mutaciones genéticas.

En la medicina de los próximos años tendrá una gran relevancia en:

- El tratamiento de enfermedades, especialmente oncológicas y hereditarias.

- Determinar el riesgo para determinados tipos de cáncer y otras enfermedades.

- Prevención de enfermedades.

- Desarrollo de fármacos como vacunas, nuevos antibióticos o factores sanguíneos.

- Desarrollo de tratamientos relaciones con la genética y procesos de regeneración.

Algunas de las aplicaciones más destacadas:

Diagnóstico Médico

Diagnóstico Molecular:

PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa): Esta técnica amplifica pequeñas cantidades de ADN o ARN, permitiendo la detección de patógenos como virus y bacterias, así como mutaciones genéticas.

Secuenciación de Próxima Generación (NGS): Permite la secuenciación rápida y precisa del genoma completo o de regiones específicas, ayudando en el diagnóstico de enfermedades genéticas y en la identificación de variantes genómicas relevantes.

Biomarcadores:

Identificación y Validación: La biotecnología ayuda a descubrir y validar biomarcadores que pueden ser utilizados para diagnosticar enfermedades, predecir su progresión y monitorizar la respuesta al tratamiento.

Pruebas Basadas en Biomarcadores: Pruebas de sangre, orina o tejido que detectan biomarcadores específicos asociados con ciertas enfermedades, como el cáncer y enfermedades cardiovasculares.

Tratamiento de Enfermedades

Terapias Génicas:

Introducción de Genes Terapéuticos: Inserción de genes funcionales en células del paciente para corregir defectos genéticos, como en el tratamiento de la hemofilia y ciertos tipos de ceguera.

Edición Genética: Uso de tecnologías como CRISPR-Cas9 para corregir mutaciones específicas en el ADN de los pacientes, ofreciendo potenciales curas para enfermedades hereditarias.

Producción de Medicamentos Biológicos:

Anticuerpos Monoclonales: Anticuerpos diseñados para unirse a proteínas específicas en células cancerosas o patógenos, ayudando en el tratamiento de cáncer, enfermedades autoinmunes e infecciones.

Proteínas Terapéuticas: Producción de hormonas y enzimas recombinantes, como la insulina para la diabetes y el factor VIII para la hemofilia.