¿Qué es la Biotecnología?

  La biotecnología es una rama de la tecnología que se basa en la aplicación práctica, orientada a necesidades humanas, de la biología; básicamente consiste en la manipulación de células vivas para la obtención y mejora de productos, como por ejemplo alimentos o medicamentos. Es utilizada en distintos campos, como en la agricultura, farmacología, ciencias forestales, entre otras más.

Las aplicaciones de la biotecnología se clasifican como:

• Roja: aplicaciones en procesos médicos; antibióticos, vacunas y fármacos en general.
• Blanca: aplicaciones en procesos industriales que tiene como objetivo crear materiales que sean más biodegradables y que en su producción hayan menos desechos; productos químicos, plásticos biodegradables, biocombustible.
• Verde: aplicaciones agrícolas; plantas transgénicas o alimentos en general.
• Azul: aplicaciones en ambientes marinos y acuáticos. Este tipo de biotecnología es muy reciente, pero se esperan grandes resultados en lo que se refiere a cuidados sanitarios, cosmética y productos alimenticios.

  Existen además otras aplicaciones específicas de la biotecnología La biorremediación es una de ellas. Es un proceso que consiste en el empleo de organismos biológicos para resolver problemas medioambientales como la contaminación (ya sea derrames de petróleo, gasolina, etc.) en la que por lo general se utilizan bacterias que reducen los agentes contaminantes.      

 Otra aplicación específica es en la bioinformática. Es un campo que se ocupa de los problemas biológicos, utilizando como medio técnicas computacionales. Analiza principalmente áreas como la genómica funcional, genómica estructural y la proteómica (propio de las proteínas). Además de ser parte de la biotecnología, tiene gran protagonismo en la farmacéutica.

  La bioingeniería también es una de las aplicaciones específicas de la biotecnología. Se define como una rama de la ingeniería que se centra en la biotecnología. El trabajo de los bioingenieros se centra principalmente en procesos biológicos de laboratorios a niveles industriales.

 Las aplicaciones de la biotecnología tienen ventajas y desventajas tanto para el medio como para las personas. Dentro de las ventajas se encuentra; el aumento del rendimiento de los cultivos al manipular positivamente el material genético de los alimentos, de la misma manera se reduce los pesticidas; mejoramiento de la nutrición, pues se pueden introducir mayores nutriente y asimismo reducir los alergenos y toxinas naturales; mejora en el desarrollo de nuevos materiales, menos contaminantes, biodegradables y con menos desechos en su producción.

 Las desventajas que presenta la aplicación de la biotecnología se pueden clasificar en dos grupos: Riesgos ambientales y los efectos en la salud humana:

a) Riesgos ambientales

• Posibilidad de una polinización cruzada, es decir, el polen de cultivos genéticamente modificados llega a cultivos dónde no se ha intervenido el material genético. Esto podría traer consigo el surgimiento de una maleza agresiva que trastorne el equilibrio del ecosistema.
• Uso de cultivos genéticamente modificados, cuyos genes produzcan toxinas insecticidas como el bacillus thuringiensis. Esto puede generar el surgimiento de poblaciones de insectos que invadan los cultivos. También puede perjudicar a la fauna del lugar, como a las mariposas o aves si consumen estas plantas infectadas.

b) Riesgos para la salud humana

• Trasferencia de toxinas o compuestos alargénicos al consumir alimentos infectados, lo que puede trae consigo reacciones alérgicas en las personas.
• Riesgo de que virus o bacterias con el material genético modificado escapen de los laboratorios e infecten a la población humana o animal.
• El consumo excesivo de alimentos transgénicos puede traer consigo a largo plazo mutaciones en algunas células humanas.

Historia de la Biotecnología

    Cuando se habla de biotecnología en la actualidad, frecuentemente se hace referencia a procesos que involucran técnicas de ingeniería genética, como latransgénesis, por ejemplo. Sin embargo, la biotecnología incluye a un conjunto deactividades que acompañan al hombre desde tiempos remotos en gran parte de suvida cotidiana.

      Desde hace miles de años, la humanidad ha venido realizando biotecnología de un modo empírico, que recién en la época moderna adquiere una base científica. Ejemplos:

• Domesticación de plantas y animales desde el Neolítico (7000 – 3000 a.C.)
 

• Los egipcios fabricaban pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C.
 

• En Sumeria y Babilonia (6000 años a.C.) elaboraban cerveza.
 

• Según la Biblia, Noé "sufrió" (o disfrutó) accidentalmente los efectos de la 

fermentación espontánea del mosto de la uva.
 

• Los incas (1200-1535) podían conservar sus papas mediante la liofilización
(chuño) y su carne mediante el salado o charque, así mantuvieron unos 10-
30 millones de habitantes perfectamente vestidos y alimentados). 

•  En 1590 la invención del microscopio por Zacarías Janssen impulso esta ciencia de gran manera.

• Gregor Mendel   inicia sus estudios sobre  la genética ,creando así una gran herramienta para el desarrollo de  esta ciencia.  

• Otros  procesos  biotecnológicos conocidos de modo empírico desde la
antigüedad: cultivo de champiñones, fabricación de queso, alimentos y
bebidas fermentadas no alcohólicas (salsa de soja, yogur, etc.),
tratamiento de aguas residuales.

Importancia de la Biotecnología

 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.

Las cuatro áreas de investigación sobre salud humana en las que la Biotecnología tiene un mayor impacto son las relativas a diagnóstico molecular y pronóstico de enfermedades; desarrollo de fármacos; terapia celular e ingeniería de tejidos y, por último, terapia génica y vacunas génicas. 

La diferencia aportada por la biotecnología moderna es que actualmente el hombre no sólo sabe cómo usar las células u organismos que le ofrece la naturaleza, sino que ha aprendido a modificarlos y manipularlos en función de sus necesidades. La biotecnología tal como la conocemos actualmente empezó en los años 50 con el descubrimiento por James Watson y Francis Crick de la estructura de la molécula de ADN* (ácido desoxirribonucleico) que es donde se almacena la información genética (la herencia) en todos los seres vivos.

En términos generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yogurth implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación más apetecible como el yogur o el vino. Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la biotecnología.

    

La biotecnología y su importancia en la humanidad.

La biotecnología es una técnica utilizada desde el año 1800 aC en la producción de alimentos y bebidas como el pan, el queso, la cerveza y el vino a través de la fermentación.

La investigación científica ha aportado nuevas técnicas que permiten la transferencia de genes de una especie a otra, proporcionando una amplia gama de aplicaciones dirigidas a beneficiar a la salud de la sociedad. La producción de la insulina humana fue uno de los principales logros de la biotecnología, ya que es esencial para los pacientes con diabetes. Incluso en la salud, la biotecnología se utiliza para producir hormonas humanas, y las vacunas. Muchos países utilizan esos conocimientos en la agricultura para producir alimentos modificados genéticamente. Por lo tanto, es posible que sean más resistentes a plagas y enfermedades y aumentar la tolerancia a los herbicidas. Otra investigación en la zona ya predecir los alimentos con más nutrientes y vitaminas, las plantas más resistentes a la sequía y otros avances. En la actualidad, uno de los usos más importantes de la biotecnología en la producción de biocombustibles es que no sólo sustituir la energía fósil, sino también tienen precios más asequibles. Desde los años 80, Brasil invierte en ciencia y tecnología y en capacitación de recursos humanos en esta área. Un ejemplo es la política de Desarrollo de la Biotecnología, creado para apoyar la incorporación de esta tecnología en los procesos industriales de Brasil, y de estimular el desarrollo social y económico del país.

Roberto Revoredo Castro   /   12-06-2011

Los progresos en biotecnología industrial y en procesos   bioquímicos   han conducido a nuevos mecanismos y metodologías en   reacciones biocatalitícas   que permitieron que los procesos tradicionales fueran más eficientes , se redujeran costos de producción , se utilizaran reactivos menos peligrosos o que incluso se cambiaran procesos químicos por bioquímicos, con el fin de hacer   uso sostenible de los recursos naturales, darle importancia a   temas claves   como salud, seguridad aspectos medioambientales.   Aunque   se han logrado   grandes   mejoras en las industrias químicas aún falta mucho, y es un reto para los científicos, biotecnólogos ingenieros químicos y demás personas involucradas en estos temas comprender y caracterizar mejor los procesos biotecnológicos. El   trabajo del   ingeniero químico ha sido y sigue siendo de gran importancia   en muchos campos relacionados a   biotecnología 
La palabra biotecnología se considera que no es un termino tan nuevo como tal, su primer uso que se le dio se remota a principios del siglo IX cuando Ereky publicó un artículo (1978)   sobre   como interferían organismos vivos en la producción de diferentes productos. Mas adelante fue usada para referirse a procesos donde usaban micro-organismos   y   desarrollos en el campo de la genética. La aplicación de la biotecnología se remota mucho antes de que se diera un   significado estricto de biotecnología como tal, sus primeras aplicaciones se dieron en la preparación y estabilización de comida y bebidas.   Las dificultades abordadas durante la   industrialización del siglo XIX, las iniciativas de investigación en biotransformaciones, el entendimiento de mecanismos y velocidades de reacción, el estudio de procesos biocatalíticos, y   la fundación y crecimiento de muchas industrias durante el siglo XIX y XX fueron vitales para desarrollo de la biotecnología.

(2011, 04). Importancia Biotecnologia. BuenasTareas.com. Recuperado 04, 2011, de http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-Biotecnologia/1958733.html

La biotecnología moderna

La Biotecnología moderna es la última tecnología estratégica del siglo XX. Sin embargo, hay que señalar que ha existido una Biotecnología "tradicional" (o "Paleobiotecnología") desde hace más de tres mil años, que ha permitido al hombre hacer vino o cerveza, producir a partir de la leche, queso o yogur, hacer pan o conservar carnes. Estas tecnologías basadas en la experiencia y la tradición estaban relacionadas con la alimentación. Con la aparición del conocimiento científico se perfeccionaron estos procesos y se incluyeron otros como la mejora genética de animales y plantas y fue posible la introducción de las vacunas y la producción económica de antibióticos.

La Biotecnología moderna se define como "La utilización de organismos vivos, o partes de los mismos, para obtener o modificar productos, mejorar plantas o animales, o desarrollar microorganismos para objetivos específicos". Esta definición incluye la Biotecnología tradicional y la moderna. La nueva Biotecnología incluye el uso industrial de las técnicas de DNA-r, la producción y uso de anticuerpos monoclonales, los bioprocesos, y más recientemente la ingeniería de proteínas.

Desde el comienzo, la Biotecnología moderna ha sido considerada como una tecnología con implicaciones muy importantes y de muy largo alcance.

En los años 70 y principios de los 80 los científicos aprendieron a modificar genéticamente los organismos vivos, y con ello nace la ingeniería genética y la biotecnología moderna. Esto se debe al descubrimiento de la restrictasa (1970) por Hamilton Smith y Daniel Nathans, enzima capaz de reconocer y cortar el DNA en secuencias específicas. Gracias a esta nueva biotecnología, en 1982 se logra producir insulina para humanos. Su nombre comercial es Humulina®, de la compañía Eli Lilly, y se produce mediante clonación y expresión en E. coli. Un año después se aprueban los alimentos transgénicos. El objetivo de dichos alimentos es la obtención de una mayor productividad (mediante resistencia a plagas, por ejemplo) y la introducción de nuevas características de calidad (mayor tamaño, mejor sabor…).

Finalmente, un hito que merece resaltarse ocurre en 2003. Cincuenta años después del descubrimiento de la estructura del DNA por Watson y Crick, se completa la secuencia del genoma humano. Actualmente, la biotecnología moderna está siendo fuertemente explotada en diversos campos como son la salud, la agricultura y agroindustria, la fabricación y procesado biológico, la energía y el medio ambiente. Los mayores logros se han conseguido en la salud humana, así están apareciendo cada vez con más frecuencia nuevos fármacos y tratamientos médicos basados en las nuevas biotecnologías.

Como ejemplo podemos citar la producción de vacunas contra la hepatitis B y el descubrimiento de fármacos anticancerosos de origen vegetal como el Taxol, que ha demostrado su eficacia en el tratamiento de fases avanzadas de cánceres de mama y ovario. Por otra parte, hay que señalar que la biotecnología comercial aparece a mediados de la década de los 70, donde se crean las primeras empresas biotecnológicas en los EEUU. Este país, líder en biotecnología, presenta una clara ventaja con respecto a otros países en áreas como ingeniería genética, fármacos, productos de diagnóstico y bioprocesos. Cuando se consigue un avance en biotecnología, normalmente éste se traduce en un éxito económico, además del científico.

Según datos de 1997 en los Estados Unidos hay unas mil trescientas compañías dedicadas a la Biotecnología, que emplean a ciento cuarenta mil personas y tienen unos ingresos estimados de dieciséis mil millones de euros, de los que invierten en investigación y desarrollo más de ocho mil doscientos millones. En la Unión Europea se contabilizan para el mismo año cerca de mil empresas que emplean unas cuarenta mil personas con unos ingresos de dos mil setecientos millones de euros siendo su inversión en I+D de mil novecientos millones anuales.

Biotecnología en Venezuela

En la actualidad, la mayoría de los pequeños productores agrícolas siguen confinados a los modelos de “agricultura de subsistencia”, como las impuestas por las tendencias capitalistas globalizadoras, y de acuerdo con las estimaciones más recientes de la FAO, más de 800 millones de personas se encuentran en situación de hambre diaria y constante; no obstante, miles de millones no consumen los nutrientes necesarios, lo que produce condiciones crueles de malnutrición debidas a una alimentación inadecuada. Del mismo modo se estima que en los próximos 30 años, habrá alrededor de 2.000 millones de personas que necesitarán alimentos con algún grado de necesidad particular, pero los recursos naturales básicos, de los cuales depende la agricultura, se vuelven cada día más precarios o escasos. 

Indiscutiblemente que el gran reto para la biotecnología en Venezuela es y debe ser contribuir a enfrentar directamente esta realidad en el ámbito de nuestro territorio y con proyección regional e internacional. Pero, ¿de qué manera? 

Ante todo, se hace necesario revisar experiencias pasadas y presentes, como el caso de la “Revolución Verde” en las décadas de los años 60 y 70 y sus consecuencias actuales, a través de la cual se pretendió incrementar la producción de rubros agrícolas mediante el excesivo uso del recurso agua, la indiscriminada aplicación de fertilizantes y plaguicidas y la agricultura extensiva de monocultivos, ocasionando graves daños al ambiente y propiciando altos niveles de dependencia tecnológica, económica y de insumos en el campesinado. Situaciones y casos de transferencia inadecuada o poco pertinentes de tecnologías foráneas no adaptables a las condiciones materiales y realidades socioculturales. Condición académica descontextualizada (estructural y conceptualmente) de las profesiones relacionadas con el agro en donde el perfil del egresado se enmarca hacia el profesional capacitado para producir en función de modelos económicos inviables y empobrecedores. Bastará revisar los ‘pensa’ y programas de estudios de las universidades con carreras afines al agro y se podrá advertir la evidente debilidad de asignaturas que formen a los futuros profesionales en función de sensibilizarlos por el entorno ambiental.

Aún cuando Venezuela no ha sido precisamente un país destacado en avances biotecnológicos, puede afirmarse, no obstante, que se han obtenido valiosos y significativos logros en algunos aspectos y áreas del ámbito agrícola: desarrollo de protocolos y metodologías eficientes para la micropropagación de rubros vegetales, obtención de plantas libres de patógenos, rescate de embriones, obtención de androestériles y haploides, caracterizaciones genéticas de germoplasmas y colecciones, identificación y detección de patógenos en peces y animales de granja, transformación genética de algunas especies de interés agronómico para validar metodologías y/o incorporar genes de resistencia a virus, bacteriosis y otros; destacándose el hecho de la existencia de personal capacitado y equipos e instalaciones adquiridos para los logros de metas concretas, aún así, no en cantidades suficientes para enfrentar efectivamente los retos inmediatos por venir. 

Pero todas estas iniciativas y esfuerzos no pasan de satisfacer a los equipos de trabajo a través de la publicación de los resultados en revistas arbitradas, contribuir con la “consistencia” de los Currícula Vitae de los investigadores y establecer aislados convenios interinstitucionales e internacionales, palpándose la evidente ausencia del impacto que debe reflejarse en los actores principales del quehacer agrícola nacional y por ende en las comunidades. Se hace necesario entonces implementar políticas de Estado orientadas a colocar la biotecnología al servicio expedito del entorno social, y eventualmente, tener un campesinado consciente y usuario de estas nuevas tecnologías como parte de un microsistema de desarrollo rural endógeno e integral capaz de ofrecerle al pequeño y mediano productor una óptima calidad de vida. Posiblemente la instauración de un “sistema nacional de biotecnologías para la implementación de políticas de desarrollo endógeno integral” pudiera representar una vía para la ejecución de hechos concretos. 

Una de las fortalezas y ventajas comparativas que tiene Venezuela para direccionar políticas y estrategias de Estado en materia del uso e implementación de las “biotecnologías”, es el hecho que estas modernas herramientas están principalmente en manos de instituciones del Estado mismo: institutos nacionales de investigaciones científicas y universidades, y en pocos casos, empresas privadas, investigadores con alto nivel ético, sentido de la responsabilidad y gran capacidad de respeto por las leyes, así como la preferencia de éstos de trabajar para las instancias gubernamentales. Así se presenta la oportunidad -y sobre la base de experiencias foráneas- de diseñar el estamento legal más idóneo y evitar que casos como Monsanto, Dupont, Novartis, Bayer, Pioneer y otros, puedan reproducirse en nuestro país, entendiendo que han sido muchos los casos, en los que empresas como éstas propenden a la dependencia tecnológica de países y regiones enteras en desmedro de las economías de los pueblos más necesitados.