¿Qué tal producir los anticuerpos de uso médico en granjas de animales transgénicos? ¿Y si estos animales transgénicos son gusanos de seda? Este fue el tema de uno de los seminarios hechos por mis compañeros en la asignatura “biotecnología animal”.

Para empezar recordemos que son los anticuerpos. Se trata de las proteínas de sistema inmunitario, que son responsables de reconocer un patógeno. El organismo produce machismos tipos de anticuerpos y cada tipo se especifica en reconocer un determinado patógeno, esto se debe a que estas proteínas, contienen una región, relativamente pequeña, que varía entre ellas, y esta variedad se debe a las mutaciones que sufren los ganes de los linfocitos B encargados de producirlas. Ahí ya vemos una utilidad de las mutaciones, en este caso en concreto ayudan a mantener la variabilidad de anticuerpos para poder reconocer distintos patógenos.

Esta es la estructura típica de anticuerpos. Decir que los más importante es que tienen dos cadenas largas – pesadas, y dos cadenas cortas – ligeras. Las cadenas pesadas sirven fundamentalmente para transportar los anticuerpos entre los diferentes tejidos. Existen cadenas pesadas capaces de secretarse en la leche, otras atraviesan la mucosa intestinal, dependiendo de que clase de seguridad se encarga el anticuerpo en cuestión. Por su parte, los extremos de las cadenas ligeras, junto con los extremos de las pesadas forman una estructura única de un anticuerpo dado, la región variable, que es la encargada de reconocer un  patógeno de una forma específica. Aquí está la representación esquemática de un anticuerpo típico, en forma de Y.

Estructura de un anticuerpo

Estructura de un anticuerpo

Una pequeña aclaración de la imagen:  con el nombre de antígeno se conocen las estructuras del patógeno reconocidos por los anticuerpos, normalmente se trata de proteínas o azucares presentes en las membranas de los organismos extraños.

Poder fabricar anticuerpos es algo muy útil tanto en curar enfermedades, cuando un paciente no ha llegado desarrollar sus anticuerpos propios, y estos deben serle administrados (sueroterapia), como para diagnosticarlas, ya que si tratamos la muestra de un paciente con un aticuerpo dado este detecta la presencia de un patógeno específico.  Dicho esto pasamos a hablar sobre las mariposas de seda. Los gusanos de Bombix mori ( de esa mariposa que parece un alienígena) producen gran cantidad de seda, que también es una proteína, para construir sus capullos.

 

Mariposa macho de Bombix mori

Mariposa macho de Bombix mori

Teniendo una gran cantidad de estos gusanos se podrían producir proteínas recombinantes ( si lo quereís así transgénicas) a gran escala, y además la necesidad de espacio sería menor que en el caso de vaca transgénica, dado tanto el pequeño tamaño del gusano, como la posibilidad de poner numerosos pisos en la granja (cajitas y cajitas con gusanos hasta el techo).

La idea sería transformar las glandulas de seda de gusano de forma que secreten proteína de interés junto a lasfibras de la seda. Las fibras de seda se componesn por dos proteínas la  fibroína y la sericina, un 75% y 25% del peso de la fibra, respectivamente. La fibroína, que forma el centro o núcleo de la fibra, es sintetizada por la glándula de seda superior (PSG) y es insoluble, mientras que la sericina, que compone un grupo de proteínas de “pegamento”   hidrofílicas y por tanto solubles, que rodean el cuerpo de fibroína, es sintetizada en la glándula de seda media (MSG).Ya se han hecho pruebas con los gusanos transgénicos que producían proteínas en la PSG, o en la MSG, y mientras las proteínas que se producían en la PSG eran difíciles de purificas, por estar literalmente embebidas dentro de la fibra de la seda, las producidas por la MSG, se encontraban en el exterior de la fibra, en su  ”pegamento”, y se extraían fácilmente con las soluciona¡es acuosas suaves.

Por tanto se construyeron dos vectores: uno llevaba el gen de la cadena ligera con una secuencia pormotora que permitía su expresión en la MSG  y un gen marcador que daba el producto fluorescente  de color  verde con una secuencia que permitía su expresión en el ojo, por tanto se sabría que mariposa porta el vector por el color verde de sus ojos; otro vector llevaba la cadena ligera y el marcador fluorescente  rojo.

Los huevos de las mariposas (3154 y 2854 para cada vector) se pusieron en contacto con los vectores, y fueron crecidos hasta desarrollarse en el animal adulto.

Para generar larvas transgénicas  con ambas cadenas, se cruzó una línea de gusano que expresa la cadena L con otra que expresa la cadena H. Los gusanos en la siguiente  generación  presentaban tanto la fluorescencia verde como roja en sus ojos.

Por otra parte se sabía de la existencia de un gen (ie 1) de baculovirus (virus específico de insectos) que mejoraba la expresión de los genes si estos iban acompañados de una secuencia llamada enhancer  o “aumentador”, hr 3.  De modo que se construyeron tres vectores dos como en el caso anterior con una de las cadenas y el gen marcador, pero además con la secuencia hr3, y un tercer vecctor portaba el gen ie 1, junto con el gen marcador de fluorescencia roja. volvieron  a cruzar los gusanos. Se llegó a obtener 1,2 mg de anticuerpo desde 500 mg de capullo. ¿Parece poco? ¿Pero, y que cantidad de capullos podemos obtener de una granja? Y mirad estos enormes capullos.

Capullos de Bombix mori

Capullos de Bombix mori

 

P.S, Si hay aquí algún amador de mariposas de seda, le gustaría ver está  hermosa colección de imágenes sobre su reproducción:

Esta entrada se basó en el trabajo realizado por los estudiantes de 4º de grado de Biotecnología, Universidad de Pablo de Olavide:

-Alejandro Aguayo  Orozco

-Lourdes Riquelme Dominguez

-Federica Esposito

-Daniel Vázquez Quiles

-Aliseda M Palomino Hernandez

 

One Response to “Los anticuerpos y las mariposas de seda – otro caso interesante de animales transgénicos.”

  1. Verónica dice:

    Soy Verónica, de la ciudad de Aguascalientes, vi sus datos en la página: http://experience.grupandia.com/los-anticuerpos-y-las-mariposas-de-seda-otro-caso-interesante-de-animales-transgenicosp/

    Estoy investigando sobre las mariposas y polillas porque les tengo una gran fobia, desde niña me dijeron que no las tocara porque con el polvito que sueltan (que ahora se que se llaman escamas)se cae el cabello de las personas porque te produce tiña en el cuero cabelludo,y eso me desarrollo una fobia ante estos insectos y he vivido más de 30años con miedo a esto, sobre todo a las que parecen vampiros Ascalapha odorata

    Esto es mito o es verdad?
    Necesito saber la opinión de un experto.
    Gracias.

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