La tecnología del ADN recombinante permite el aislamiento de un gen de un organismo para introducirlo en otro. Entre sus aplicaciones se encuentra la producción de grandes cantidades de la proteína codificada por dicho gen, como por ejemplo proteínas humanas en cantidad suficiente para que puedan ser utilizadas como fármacos. Las proteínas obtenidas por esta técnica se denominan proteínas recombinantes.
Antes de la tecnología del ADN recombinante también se utilizaban como medicamentos algunas proteínas, sin embargo la manera de obtenerlas era o bien por síntesis química, o bien mediante el aislamiento de la proteína a partir de su fuente natural (tejido o fluido animal, humano o de plantas). No obstante, ambas técnicas tienen sus limitaciones. La síntesis química debido a su complejidad y elevado coste sólo es aplicable cuando la proteína de interés es muy pequeña. Por su parte, el aislamiento de las proteínas a partir de la fuente natural a menudo se encuentra con el problema de que el rendimiento de la extracción es muy bajo. Por ejemplo hasta hace relativamente poco tiempo la única manera de obtener factores de coagulación para personas hemofílicas era mediante la manipulación de litros de sangre, y era necesario procesar cientos de hipófisis de cadáveres humanos para sacar una pequeña cantidad de hormona del crecimiento, imprescindible para tratar algunos problemas de enanismo. Mediante la aplicación de las técnicas de ADN recombinante es posible solventar estos problemas y obtener proteínas que no se podrían conseguir con los métodos tradicionales.
La tecnología de ADN recombinante se desarrolla en tres pasos: el aislamiento del gen de interés, la clonación y expresión de dicho gen, y la producción a gran escala de la proteína codificada por el gen. Cada uno de estos procesos precisa de unas herramientas la mayoría de las cuales son ofrecidas por la propia naturaleza.
El aislamiento de un gen no es fácil. Originariamente lo que se hacía era aislar la proteína de la que se quería obtener el gen e intentar determinar por medios químicos la secuencia de aminoácidos que la componían. Este proceso se denomina secuenciación de proteínas y a diferencia de la secuenciación de ADN es técnicamente muy complicado. Si la proteína es suficientemente pequeña puede ser secuenciada en su totalidad y esta información, gracias al código genético, era utilizada para sintetizar químicamente el gen. Para proteínas de tamaño medio o grande lo que se hacía era secuenciar solamente una pequeña parte de la proteína y, utilizando también el código genético, fabricar una cadena de ADN de 15 ó 20 nucleótidos que era complementaria a una de las cadenas del gen o al ARNm correspondiente. Esta corta cadena de nucleótidos se marcaba radiactivamente o por fluorescencia y se utilizaba como sonda para identificar el gen completo o el ARNm completo que llevan la información para sintetizar la proteína de interés. En el caso de que hayamos localizado el ARNm tenemos que convertirlo en ADN. Este proceso se hace mediante la enzima llamada transcriptasa inversa. La cadena de ADN obtenida utilizando la información de un ARNm se llama ADN complementario o abreviadamente ADNc. Actualmente gracias a la existencia de genotecas y a la secuencia de muchos genomas, entre ellos el humano, el aislamiento de cualquier gen es una tarea mucho más simple.leer más...
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