¿Cómo nació "Super Ratón"?

Desde mediados de la década de 1970, gracias al desarrollo de la tecnología de ingeniería genética, la gente se ha dado cuenta gradualmente de su deseo de introducir genes extraños en células de mamíferos. Por ejemplo, alguien introdujo con éxito genes del herpes tk y de la β-globina humana en células de teratoma de ratón. Otros han generado ratones quiméricos introduciendo células de teratoma de ratón en la cavidad embrionaria de embriones tempranos de ratón. En 1980, los científicos de la Universidad de Yale introdujeron plásmidos recombinantes que contenían dos ADN virales en el pronúcleo de óvulos fertilizados de ratón mediante microinyección y criaron crías de ratones con esta secuencia de ADN extraña. Alentados por estos trabajos de investigación, los científicos de la Universidad de Washington introdujeron el gen de la hormona de crecimiento de la rata en óvulos fertilizados de ratones y también obtuvieron un ratón con el gen de la hormona de crecimiento de la rata integrado en el genoma, que pesa dos veces más que los ratones normales. a tres veces. Este es el "superratón" publicado en la revista estadounidense "Nature" en 1982. El "superratón" se convirtió en el foco de los informes de los medios de comunicación durante un tiempo, y algunos científicos famosos escribieron artículos alabando la importancia revolucionaria del "superratón" en biología.

Los “superratones” fueron el inicio de los animales genéticamente modificados de los que hoy hablamos. Es un "animal nuevo" que contiene genes extraños específicos que se introduce en las células embrionarias tempranas de un animal y se integra en su genoma, y ​​luego se transmite a la descendencia a través de la línea germinal. El sistema animal transgénico rompe el aislamiento entre especies en condiciones naturales, permitiendo que los genes fluyan entre organismos emparentados lejanamente y se puedan producir algunas proteínas nuevas con valor económico a través de la expresión de animales transgénicos. En comparación con los sistemas de expresión procarióticos, las proteínas producidas pueden mantener su actividad biológica natural. En particular, la glándula mamaria se utiliza como biorreactor, lo que permite que grandes cantidades de proteínas sintetizadas se secreten en la leche, y los productos se pueden recolectar sin dañar a los animales individuales, lo que permite la producción a gran escala a precios bajos. Además, los animales transgénicos pueden evitar eficazmente genes desfavorables y transferir rasgos favorables a líneas de alto rendimiento, reduciendo así la mano de obra, los recursos financieros y el tiempo necesarios para el retrocruzamiento. En los últimos años, algunos modelos animales experimentales producidos mediante tecnología transgénica han proporcionado comodidad para la investigación teórica básica y la práctica médica.

Desde el nacimiento del "superratón", ha tenido un impacto global en todas las ciencias de la vida. Por lo tanto, fue reconocida como la tecnología de cuarta generación después del análisis de ligamiento cromosómico de retransmisión genética (principios del siglo XX), la genética de células somáticas (década de 1960) y la tecnología de recombinación de genes (década de 1970) en la Primera Conferencia Internacional de Cartografía Genética en 1991. Ser incluida en el Historia del desarrollo biológico.

Los animales transgénicos son animales en los que fragmentos de ADN específicos de genes extraños se han integrado de forma estable en sus genomas mediante métodos experimentales. Por lo tanto, en teoría, cualquier animal puede convertirse en los animales transgénicos correspondientes mediante la manipulación de genes de línea sexual, como ovejas transgénicas, pollos transgénicos, peces transgénicos, aves transgénicas, etc., pero actualmente la mayoría de ellos son animales transgénicos mamíferos. Según los diferentes métodos de introducción de genes, los animales transgénicos se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: tipo de inserción aleatoria, tipo de inactivación de gen de recombinación homóloga y tipo de reemplazo de gen de recombinación homóloga. La inserción aleatoria se refiere a la inserción de genes extraños en el genoma de los animales; la eliminación del gen por recombinación homóloga se refiere a que una parte importante del gen animal se reemplaza mediante la recombinación homóloga del gen, destruyendo así el gen por recombinación homóloga. Se utiliza para reemplazar genes defectuosos en animales con genes normales para restaurar la función genética.

El auge de la tecnología animal transgénica no solo puede proporcionar modelos animales para la investigación científica, sino también proporcionar diversas proteínas medicinales para los humanos, lo que tiene un alto valor económico. En febrero de 1990, una empresa farmacéutica holandesa crió la primera vaca genéticamente modificada del mundo a partir de animales genéticamente modificados. Su leche contiene lactoferrina humana. Esta proteína es hierro orgánico natural y el cuerpo la absorbe fácilmente. Es muy necesaria para las mujeres embarazadas, los bebés y los pacientes con anemia por deficiencia de hierro. Se estima que el valor de la producción anual de leche en polvo elaborada con leche de vacas genéticamente modificadas ronda los 5.000 millones de dólares. En 1991, una compañía farmacéutica estadounidense produjo con éxito alfa-1 antitripsina (alfa 1-at, que puede tratar la fibrosis quística) a partir de ovejas genéticamente modificadas. El nivel más alto de expresión de α-1-at puede alcanzar los 60 gramos por litro de leche de cabra. Otro equipo de científicos británicos transfirió el gen de la tripsina, que puede usarse para tratar el enfisema y otras enfermedades, a cabras. Una de las cabras puede producir tripsina por valor de siete dólares al día, mucho más de lo que actualmente se extrae del páncreas de los animales superiores. rendimientos de tripsina y menores costos.

Las cabras transgénicas criadas en el Instituto Vulka de Tel Aviv contienen 10 g de albúmina sérica humana por litro de leche de cabra, y cada cabra puede proporcionar 10 kg de proteína al año. Científicos finlandeses han transferido eritropoyetina humana a una novilla, que se estima que produce 137 libras de la droga en su leche cada año. Los científicos chinos han estado estudiando animales genéticos desde 1985 y han obtenido ratones y ovejas transgénicos con hormona de crecimiento humana, interferón y virus de la hepatitis B. La adopción de la tecnología animal transgénica proporciona las condiciones básicas para la industrialización de los fármacos transgénicos y la cría de ganado mediante ingeniería genética.

Además, en los últimos años, los científicos también han imaginado que la tecnología de animales transgénicos se puede utilizar para transformar órganos animales de modo que los órganos trasplantados al cuerpo humano no produzcan o produzcan menos rechazo inmunológico. Esto es sin duda. Otra buena noticia para la salud humana. Entre los animales, los órganos de los cerdos son los más parecidos a los órganos humanos en forma, tamaño y función. Por lo tanto, los científicos decidieron comenzar con cerdos genéticamente modificados. Un equipo de investigación de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido se ha adelantado a otros en este sentido, creando cerdos genéticamente modificados con genes humanos específicos en sus corazones que pueden prevenir el rechazo de los trasplantes de corazón. Es concebible que si los corazones, riñones e hígados de cerdos genéticamente modificados pudieran producirse en masa para trasplantes de órganos, sería una gran bendición para la humanidad.

La investigación sobre animales genéticamente modificados se lleva a cabo sólo desde hace 10 años, y sus logros han atraído la atención mundial. Cómo mejorar la tasa de expresión integrada de los transgenes, lograr la transferencia de genes y descubrir nuevos genes transgénicos son cuestiones que los científicos deben resolver. Con la mejora continua de la tecnología transgénica y la madurez de la tecnología de selección de genes, los animales transgénicos serán investigados a un nivel más alto y beneficiarán mejor a la humanidad.