Bol. 51 ADN desnudo - La Red Por una América Latina Libre de

RED POR UNA AMERICA LATINA
LIBRE DE TRANSGENICOS
BOLETÍN Nº 51
PELIGROS DEL ADN DESNUDO Y DEL ACIDO NUCLEIDO LIBRE
Mae-Wan Ho, Angela Ryan - ISIS
J.Cummins University of Western Ontario Ontario, Canada
T. Traavik Norwegian Institute of Gene Ecology
El ADN/ARN desnudos, son producidos en laboratorio con la intención de ser usados
para la ingeniería genética, o como resultado de la ingeniería genética.
Los amino ácidos libres son amino ácidos producidos en laboratorio y transferidos a células u organismos, ya sea que estén incorporados en un ADN transgénico o no, y luego
liberado al medio ambiente por medio de secreción, excreción, disposición de residuos,
muerte, procesos industriales, por medio de ser acarreados en cuerpos de agua como
arroyos, ríos y otros, o por medio del polen o polvo presente en el aire.
Una gran variedad de ácido nucleico desnudo ha sido producido en el laboratorio (Cuadro 1), que es usado como herramientas de investigación, en procesos industriales, y
en aplicaciones médicas como terapia genética y elaboración de vacunas. Estos varian
desde cadenas de ácido nucleico de pocos nucleótidos hasta construcciones artificiales de
miles de pares de bases. También hay cromosomas artificiales con millones de pares de
bases. Estas construcciones típicamente contienen genes de resistencia a antibióticos
más una amplia gama de genes de patógenos, entre los que se incluyen bacterias, virus
y otros parásitos genéticos de prácticamente todos los reinos vivos (2). La mayoría de
contrucciones de ácido nucleico desnudo nunca han existido antes en la naturaleza, o si
son naturales, nunca han existido en esa cantidad. Estos son, por definición, xenobióticos
- substancias extrañas a la naturaleza -(3) con un alto potencial de causar daños.
Muchas de estas nuevas construcciones genética son incorporadas en micro-organismos
transgénicos y cultivo de células animales para elaborar fármacos, cultivos, ganado, peces
y otros organismos acuáticos para la alimentación humana, animal y otros propósitos.
Estas construcciones están amplificadas muchas veces, e introducidas en genoma foráneo donde puede haber recombianción con el ADN del huésped, y con virus que parasitan al huésped.
Los desechos de OGM contienen grandes cantidades de ácido nucleico desnudo libre
o potencialmente libre, incluyendo los desechos generados en prácticas en confinamiento, que son vertidas al ambiente sin ninguna regulación (Cuadro 2) (4).
ACIDO NUCLEICO DESNUDO EN INGENIERIA GENETICA
1. EN BASE A ADN
Genomas virales: virus del mosaico de la coliflor, citomegalovirus, vaccinia, baculovirus, adenovirus, SV40, muchos bacteriofagos
1
Genomas virales cDNA de RNA eg, retrovirus SIV, HIV, virus Rous Sarcoma, virus del ratón Moloney
Plasmidos: Ti de Agrobacterium, muchos plásmidos de E. coli y levaduras
que acarrean con frecuencia genes de resistencia a antibióticos
Transposones: de E, coli procedente de un amplio rango de huéspedes
con genes de resistencia a antibióticos, de Drosofila (mosca de la fruta),
como el transposon mariner que es encontrado en todos los reinos
Vectores artificiales hechos de genomas virales recombinantes, plásmidos y transposones, que acarrean uno o más genes de resistencia a antibióticos, usados para la amplificación de genes, secuenciación de ADN, terapia génica, etc. (5). Muchos de ellos son
vehículos diseñados para la replicación en más de una especie. Vectores pantropicales
que pueden cruzar las barreras entre especies.
Vacunas hechas de ADN desnudo en base a plásmidos o en vectores virales (6)
Cromosomas artificiales: de levaduras (YAC) plasmidos (PAC) y mamíferos (MAC)
hechos de secuencia repetidas de telómeros y centróimeros (7)
Construcciones artificiales: cassettes transgénicos, que con frecuencia incluyen
cassettes con genes de resistencia a ntibióticos
Secuencias amplificadas de PCR
Oligodeoxinucleotidos (antisense), usados en terapia gémica (8)
2. En base ARN
ARN antisecuencia, usado en terapia génica
Ribozomas usadas en terapia génica(9)
ARN auto replicable (asociado con con el ARN dependiente de ARN polimerasa) usado
en terpaia génica (10)
Vacunas de ARN
Híbridos de ARN-ADN
Otros
No existe ninguna regulación que controle estos aspectos. La falta de regulación se
debe a la creencia de que el ácido nucleido libre/desnudo va a ser rápidamente degradado en el ambiente y digerido en los sistemas digestivos de los animales. AHora se ha
provado que esto no es así (12). Además se asume que el ADN está presente en todos
los organismos, y puesto que no es un químico peligroso, no se necesita regularlo(13).
CUADRO 2
ACIDO NUCLEICO LIBRE, RESULTANTE DE LA INGENIERIA GENETICA
El ácido nucleico o las contrucciones no incorporadas a un ser vivo, debido a terapia
génica o vacunas
2
Transgénesis, que son liberados en el ambiente por secreción, excreción, disposición de
carroña, animales muertos, etc.
ADN transgénico liberado de animales vivos o muertos contenidos en:
Desperdicios de micro-organismos transgénicos utilizados en confinamiento
Desechos transgénicos de cultivos de tejidos en uso contenido
Desechos transgénicos de cultivos manipulados genéticamente
Desechos transgénicos de peces y otros organismos acuáticos manipulados genéticamente
Desechos transgénicos de ganado manipulados genéticamente
Alimentos y pienso transgénico no procesados
Alimentos y pienso transgénico procesados algodoón manipulados genéticamente
Polvo de alimentos transgénicos procesados
Polen transgénico
Miel transgénica
El ADN persiste en todos los ambiente y es incorporado a las células de todos los organismos
Ahora se sabe que el ADN desnudo o libre puede persistir en todos los ambientes naturales, y que en el suelo se puede encontrar en concetraciones alta, así como en superficies marinas, en agua dulce, en la interfase agua-aire, donde retiene su abilidad
de transformar a micro-organismos (14). El ADN también persiste en la boca (15) en
el tracto digestivo de los mamíferos(16), donde puede ser incorporado por los microorganismos residentes, y por las células de los mamíferos.
Se encontró una sobrevivencia de entre el 6 y el 25% de plásmidos de ADN transgénicos, luego de estar expuestos por 60 minutos a la saliva humana. Los plásmidos de
ADN parcialemnte degradados estaban transportando Streptococcus gordonii, una de
las bacterias que normalmente viven en la boca y faringe humanas. La saliva humana contiene factores que promueven competencia de las bacterias residentes para ser
transformados por el ADN (17).
Se ha creido que la piel no puede tomar el ADN. Sin embargo, los estudios de cáncer han demostrado que luego de pocas semanas de aplicar en la piel de ratones ADN
clonado de genes de producen cáncer humanos, se desarrolla un tumor en las células
endoteliales del ratón (18).
Se ha alimentado a ratones con ADN viral, y se ha encontrado que éstos son
incorporados en el genoma de sus glóbulos blancos, vaso y células del hígado
(19). Cuando se ha alimentado a ratonas preñadas, el ADN viral se incorporó a
los fetos y ratones recién nacidos, pues atravesaron la placenta materna (20).
Los estudios hechos en terapia génica demuestran que el ácido nucleido
desnudo puede penetrar por una serie de vías a prácticamente todas las
células humanas y de otros mamíferos. El ácido nucleido desnudo puede ser
3
distribuido sólo o en un complejo con liposomas y otros “transportistas”,
por medio de aerosol vía el tracto respiratorio (22), aplicación tópica en los
ojos (23), en la parte interior de la oreja (24), en el pelo (25), inyección directa en los músculos (26), a través de la piel (27), así como a través de la
boca, donde el ácido nucleido desnudo se tomado por las células del tracto
digestivo (28). El ácido nucleido desnudo puede ser tomado aun por el
espermatozoide de organismos marinos, y crearse un animal transgénico
(29). Los genetistas están contemplando la posibilidad de usar espermatozoides como vectores para la terapia génica.
Se ha observado altos niveles de expresión de ADN extranno en el hígado de ratas,
ratones y perros, cuando se les ha inyectado ADN desnudo en el flujo sanguíneo (30).
Se observó también expresión genética en células de la piel inyectadas con ADN desnudo (31), y se ha observado que el ADN desnudo se integró y expresó en cromosomas
de células piel humanas y de chancho (32). En investigaciones con la vacuna de ADN
de la malaria, se demostró que hubo integración de plásmidos de ADN desnudo (de
la vacuna de la malaria), cuando esta fue inyectada al músculo de ratones en pruebas
preclínicas, pero estos resultados fueron sub-estimados, pues se dijo que “eran 3000
veces menores que las mutaciones expontáneas en el genoma del ratón” y por lo tanto,
“no significa un riesgo a la salud” (33)
PELIGROS DEL ADN DESNUDO
Uno de los principales hallazgos es que el ADN viral desnudo es más infeccioso y tiene
un mayir rango de huéspedes que el ADN intacto de virus. El virus de ADN de la leucemia humana T, forman virus completos cuando infectan en el flujo sangíneo de ratones
(34).
Así mismo, el ADN desnudo del poliomavirus humano BK (BKV) produjo infección cuando se inyectó en conejos, a pesar del hecho de que el virus BKV intacto no es infeccioso (35). Esta amenaza es particulamente relevante para todo el rango de los virus en
los que se basan los vectores de la terapia génica y el desarrollo de vacunas de ADN
desnudo (36). Modificaciones del genoma viral puede tener efectos inesperados en la
virulencia y en le rango de huéspedes (37).
La seguridad de los vectores que se usan en la terapia génica no ha sido evaluada (38).
Los impactos incluyen tanto la toxicidad directa y efectos indirectos (ver cuadro 3), y
hay un debate creciente sobre el potencial de generar virus infecciosos, y efectos dañinos debido a la incerción al azar dentro del genoma humano (39)
Las vacunas de ADN recombinante, tanto en la forma de ADN desnudo o en su forma
intacta, tiende a ser más inestable y propenso a la recombianción, incrementwndo la
posibilidad de generar nuevos virus (40). Una vacuna viral hecha de genes del virus de
inmunodeficiencia en simios (SIV) se cree que es la causa del SIDA en macacos infantes y adultos (41), lo que levanta preocupaciones serias sobre la vacuna viral del SIDA
humano.
CUADOR 3
PELIGROS DEL ADN DESNUDO
Infecciones agudas del vector viral
Reacciones inmunológicas por el vector viral
Reacciones autoinmunes por el ADN o el ARN
Interferencia con el funcionamiento de otros genes por ADN antisentido, ARN y ribosomas
4
Generación de recombinaciones virulentas de sirus
Mutagénesis por inserción
Oncogénesis por inserción
Contaminación genética de las células germiantivas
Los vectores usados en la terapia génica y enlas vacunas de ADN pueden causar socks
tóxicos agudos (42)y reacciones inmonológicas severas (43). Entre 1998 y 1999, no se
notificaron 6 muertes ocurridas durante pruebas clínicas de terapia génica, en los Estados Unidos. Las causas aun no se han determinado (44).
El ADN desnudo puede producir reacciones inmunológicas de tal manera que el sistema
inmunológico del cuerpo ataca a sus propios tejidos y células. Nuevas investigaciones
muestran que cualquier fragmento de una doble cadena de ADN o ARM introducido en
células pueden inducir estas reacciones que son responsables de muchas enfermedades (45). Algunas enfermedades de autoinmunidad son la artritis reumática, diabetis
dependiente de insulina y otras. Muchas mutaciones “espontáneas” se deben a inserciones de elementos tranposables y otros ADN invasivos. La mutagénesis por inserción está asociada con distintos tipos de cánceres, incluyendo un tipo de cáncer a los
pulmones (46), pecho (47), colon (48) e hígado (49). Finalmente, la modificación no
intencional de células germinativas puede resultar del proceso de terapia génica y de
vacunaciones (50).
Referencias
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