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Las proteínas recombinantes en la industria

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Aunque muchos metabolitos se obtienen a partir de microorganismos no modificados por ingeniería genética, la incorporación de esta metodología permitió optimizar la eficiencia del proceso de producción y/o la calidad de los productos. Por un lado, fue posible modificar el control de vías metabólicas, por ejemplo, para la sobreproducción de aminoácidos, ácidos orgánicos, vitaminas, etc., y por otro, permitió fabricar proteínas bajo la forma de proteínas recombinantes.Las ventajas que presenta la producción de una proteína como proteína recombinante son varias:

  • Permite obtener proteínas humanas, o de cualquier origen, en organismos fácilmente cultivables.
  • Se obtienen grandes cantidades del producto, de una forma más fácil y sobre todo reproducible, en comparación con el obtenido por extracción a partir de su fuente natural (en el caso de la insulina, se obtenía a partir de páncreas de animales).
  • Se obtienen productos libres de patógenos y otros riesgos potenciales. Esto es particularmente importante en el caso de los productos farmacéuticos, ya que de esta manera se evita el contagio de enfermedades como el SIDA y la hepatitis B o C por empleo de hormonas o factores derivados de sangre u órganos humanos. Por ejemplo, los factores de coagulación o la hormona de crecimiento pueden administrarse libres de contaminación como proteínas recombinantes, en lugar de proteínas purificadas de sangre e hipófisis humanas, respectivamente.
  • Pueden producirse proteínas que no existen en la naturaleza, como los anticuerpos de cadena simple, útiles en el diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades.
Prácticamente todas las enzimas que se emplean en la industria (farmacéutica, alimenticia, textil, papel, química, detergentes, etc.) son recombinantes. Muchas de ellas son microbianas, pero resulta más fácil y reproducible su obtención a partir de microbios bien conocidos y fácilmente cultivables. Por ejemplo, las enzimas resistentes a bajas o altas temperaturas, que se emplean en las diferentes industrias, provienen de microorganismos de laboratorio transformados con genes de extremófilos. Aún más, la ingeniería genética permite modificar al azar o de manera dirigida los genes, creando así variantes de enzimas con nuevas propiedades.

Para producir proteínas recombinantes se usan principalmente bacterias, hongos y células de mamífero genéticamente modificadas. Sin embargo, hay sistemas alternativos que podrían abaratar mucho los costos de producción, como las plantas y los animales transgénicos, pero los métodos y sus productos están aún en etapas de desarrollo o evaluación.

 

Sistema

Costo Tiempo de producción Capacidad de producción a gran escala Calidad del producto* Riesgos de contaminación
Bacterias Bajo Corto Alta Intermedia Endotoxinas
Levaduras Medio Medio Alta Intermedia Muy bajo
Células de mamífero Alto Largo Muy baja Muy buena Virus y priones
Animales transgénicos Alto Muy largo Baja Muy buena Virus y priones
Plantas transgénicas Muy bajo Largo Muy alta Buena Muy bajo

 

Tabla: Comparación de los sistemas de producción de proteínas recombinantes. * Se refiere a cuánto se asemeja a la proteína original en su estructura y función, y en general, ya que la expresión de ciertas proteínas simples y no glicosiladas puede realizarse con éxito en bacterias y levaduras. Algunas proteínas recombinantes empleadas en la industria farmacéutica y en la industria alimenticia.

 

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