Riesgos y daños asociados a los animales transgénicos

El presente estudio tiene como objetivo producir una tilapia de vientre rojo genéticamente modificada, Tilapia zillii, altamente inmune, con un crecimiento acelerado como resultado de la inyección directa de ADN de tiburón (Squalus acanthias L.) en los músculos esqueléticos de alevines de peces en concentraciones de 10, 20, 40 y 80 µg/pez. Los resultados mostraron que los peces inyectados con 40 µg/pez tenían una superioridad significativa (P0,05) en el rendimiento del crecimiento. Además, se mejoró la composición corporal de estos peces. Los peces inyectados con 20 y 40 µg/pez tenían medias significativamente más altas (P0,05) de actividad de anticuerpos totales (IgM total), proteína sérica total y globulina en comparación con otros grupos inyectados. El examen citológico de todos los peces inyectados y su control reveló el mismo número diploide (2n=44) de cromosomas y no se detectaron aberraciones cromosómicas. Además, las huellas dactilares de ADN mostraron un alto polimorfismo entre los peces inyectados. Por lo tanto, fragmentos variables de ADN de tiburón pueden integrarse aleatoriamente en los genomas musculares de T. zillii. La presente investigación reveló también que los diámetros de los huevos de las hembras inyectadas y su control se dividieron en nueve grupos, que variaron entre 0,2 y 1,7 mm. Además, ovario de T. zillii hembras inyectadas con 10; 20; 40 y 80 µg/pez de ADN de tiburón mostraron 10, 38, 65 y 18% de ovocitos normales, respectivamente. Además, la prueba de machos inyectados con varias cantidades de ADN mostró una gran cantidad de anomalías. Además, la comparación entre todos los peces inyectados reveló que los testículos y los ovarios de los peces inyectados con 80 µg/pez estaban más deformados y atrésicos. Esto significa que los efectos de la inyección intramuscular directa de ADN extraño en T. zillii podrían limitarse a las células germinales de los peces. Por lo tanto, se necesitan más estudios sobre el establecimiento de estos efectos en las siguientes generaciones. El resultado indica una posible forma fácil y rápida de mejorar las características de los peces.

The present study aims to produce a highly immune, genetically modified redbelly tilapia, Tilapia zillii with accelerated growth as a result of direct injection of shark (Squalus acanthias L.) DNA into skeletal muscles of fish fingerlings at concentrations of 10, 20, 40 and 80 µg/fish. The results showed that the fish injected with 40 µg/fish had significant (P0.05) superiority of growth performance. Also, the body composition of these fish was improved. The fish injected with 20 and 40 µg/fish had significant (P0.05) higher means of total antibody activity (total IgM), serum total protein and globulin compared with other injected groups. Cytological examination for all injected fish and their control revealed the same diploid number (2n=44) of chromosomes, and no chromosomal abberations were detected. Moreover, DNA fingerprinting showed high polymorphism among injected fish. Therefore, variable fragments of shark DNA may randomly integrated into T. zillii muscle genomes. The present investigation revealed also that egg diameters of injected females and their control were divided into nine groups, which varied between 0.2 and 1.7 mm. In addition, ovary of T. zillii females injected with 10; 20; 40 and 80 µg/fish of shark DNA showed 10, 38, 65 and 18% normal oocytes, respectively. Also, test of males injected with various amounts of DNA showed large number of abnormalities. Moreover, the comparison between all injected fish revealed that the testes and ovaries of fish injected with 80 µg/fish were more deformed and atretic. This means that the effects of intramuscular direct injection of foreign DNA into T. zillii could be limited to germ cells of fish. Therefore, further studies about the establishment of these effects on the following generations are needed. The result indicates a possible easy and rapid way for improving fish characteristics.

Mientras que el gobierno federal alemán se ha fijado el objetivo de contribuir activamente a reducir los experimentos con animales, el uso de animales transgénicos en la investigación biomédica aumenta cada año. En este contexto, el presente estudio pretendía ofrecer una visión general de los objetivos y contenidos de los proyectos de investigación realizados en Alemania, en los que se produjeron o utilizaron animales transgénicos en procedimientos experimentales. En concreto, se preveía detallar aquellas áreas específicas de investigación para las que se utilizan principalmente animales transgénicos. Posteriormente se evaluó si los objetivos de la investigación revelados podrían alcanzarse también con métodos de experimentación sin animales. En un estudio de literatura se recogieron un total de 577 publicaciones científicas relevantes para los fines del estudio. Este material permite sacar conclusiones sobre aquellas áreas científicas en las que se utilizan animales transgénicos, aplicables a investigaciones fundamentales, pero no sobre su uso en procedimientos rutinarios en investigaciones aplicadas o para el mantenimiento de razas transgénicas, ya que tales fines no suelen ser el tema. de publicaciones en revistas científicas. Según los temas tratados en las publicaciones, las principales áreas de investigación biomédica con animales transgénicos se encuentran en los campos de la neurobiología, la inmunología, la cardiología, la embriología y la oncología. Sin embargo, su uso también se puede observar en todos los demás campos de la investigación biomédica fundamental. Según las estadísticas oficiales alemanas sobre animales de laboratorio, la gran mayoría de los animales transgénicos utilizados fueron ratones, seguidos de ratas y cerdos. Además, proyectos singulares de investigación con peces, Se registraron conejos y pollos. (En las estadísticas oficiales alemanas sobre animales de laboratorio, en los últimos años también se registran cantidades muy pequeñas de hámsteres, ovejas y anfibios transgénicos). Un alto porcentaje de las ratas se utilizaron en investigaciones cardiovasculares, mientras que, por regla general, se produjeron y criaron cerdos transgénicos. como donantes de órganos en la investigación de xenotrasplantes. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. (En las estadísticas oficiales alemanas sobre animales de laboratorio, en los últimos años también se registran cantidades muy pequeñas de hámsteres, ovejas y anfibios transgénicos). Un alto porcentaje de las ratas se utilizaron en investigaciones cardiovasculares, mientras que, por regla general, se produjeron y criaron cerdos transgénicos. como donantes de órganos en la investigación de xenotrasplantes. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. (En las estadísticas oficiales alemanas sobre animales de laboratorio, en los últimos años también se registran cantidades muy pequeñas de hámsteres, ovejas y anfibios transgénicos). Un alto porcentaje de las ratas se utilizaron en investigaciones cardiovasculares, mientras que, por regla general, se produjeron y criaron cerdos transgénicos. como donantes de órganos en la investigación de xenotrasplantes. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. En los últimos años también se registraron cantidades muy pequeñas de hámsteres, ovejas y anfibios transgénicos.) Un alto porcentaje de ratas se utilizaron en investigaciones cardiovasculares, mientras que los cerdos transgénicos generalmente se criaron y criaron como donantes de órganos en investigaciones de xenotrasplantes. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. En los últimos años también se registraron cantidades muy pequeñas de hámsteres, ovejas y anfibios transgénicos.) Un alto porcentaje de ratas se utilizaron en investigaciones cardiovasculares, mientras que los cerdos transgénicos generalmente se criaron y criaron como donantes de órganos en investigaciones de xenotrasplantes. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. ) Un alto porcentaje de ratas se utilizó en investigaciones cardiovasculares, mientras que en investigaciones de xenotrasplantes se criaron y criaron cerdos transgénicos como donantes de órganos. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. ) Un alto porcentaje de ratas se utilizó en investigaciones cardiovasculares, mientras que en investigaciones de xenotrasplantes se criaron y criaron cerdos transgénicos como donantes de órganos. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto. La mayoría de los proyectos de investigación se referían al uso experimental de líneas de animales transgénicos ya establecidas o describían que los animales transgénicos se produjeron específicamente para los fines del proyecto de investigación respectivo. Básicamente, la transgénesis se inició mediante la inserción del gen extraño en el genoma de la célula germinal. En algunos proyectos de investigación, se informó que el material transgénico se insertó en animales criados normalmente algún tiempo después del parto.

While the German Federal Government has set itself the goal to make an active contribution to reducing animal experiments, the use of transgenic animals in biomedical research continuously increases every year. It is against this background that the study at hand aimed at providing an overview over the goals and the contents of research projects performed in Germany, in the course of which transgenic animals were produced or used in experimental procedures. Specifically, it was envisaged to spell out those specific areas of research, for which transgenic animals mainly were being used. Subsequently it was evaluated whether the research goals revealed might also be pursued with non animal test methods. In a literature survey, a total of 577 scientific publications relevant for the purposes of the study were collected. This material enables conclusions on those scientific areas, in which transgenic animals are used, applying to fundamental research, but not on their use in routine procedures in applied research or for the maintenance of transgenic breeds, since such purposes do not tend to be the subject of publications in scientific journals. According to the topics covered by the publications, main areas of biomedical research with transgenic animals can be found in the fields of neurobiology, immunology, cardiology, embryology and oncology. However their use can be discerned in all other areas of fundamental biomedical research as well. In accordance with the official German laboratory animal statistics, the vast majority of transgenic animals used were mice, followed by rats and pigs. Additionally, singular research projects with fish, rabbits and chicken were recorded. (In the official German laboratory animals statistics, very small numbers of transgenic hamsters, sheep and amphibians were also recorded in the past years.) A high percentage of the rats were used in cardiovascular research, whereas transgenic pigs as a rule were produced and bred as organ donors in xenotransplantation research. The majority of research projects either dealt with the experimental use of already established transgenic animal lines, or they described that transgenic animals specifically were produced for the purpose of the respective research project. Mostly, transgenesis was initiated by inserting the foreign gene into the germ cell genome. In some research projects, it was reported that the transgenic material was inserted into normally bred animals some time after parturition.

En este artículo, respondemos a la preocupación pública expresada sobre el bienestar de los animales no humanos genéticamente modificados (GM). Como contribución al debate sobre este tema, intentamos en este artículo determinar en qué situaciones la práctica de modificación genética en roedores puede generar importantes problemas de bienestar. Después de una breve discusión de los principios del bienestar animal, nos centramos en el problema del sufrimiento animal y revisamos algunos tipos de modificaciones genéticas que probablemente causen problemas de bienestar predecibles. En este artículo, también consideramos el sufrimiento que puede estar involucrado en el proceso de generación de animales transgénicos. Finalmente, discutimos el papel de los animales transgénicos en los intentos de reducir, reemplazar y refinar el uso de animales en la investigación

In this article, we respond to public concern expressed about the welfare of genetically modified (GM) nonhuman animals. As a contribution to the debate on this subject, we attempt in this article to determine in what situations the practice of genetic modification in rodents may generate significant welfare problems. After a brief discussion of the principles of animal welfare, we focus on the problem of animal suffering and review some types of gene modifications likely to cause predictable welfare problems. In this article, we also consider suffering that may be involved in the process of generating GM animals. Finally, we discuss the role of GM animals in attempts to reduce, replace, and refine the use of animals in research.

Los animales modificados genéticamente han abierto nuevas fronteras en el estudio de la fisiología y los procesos patológicos. Los animales trangénicos ofrecen modelos de enfermedades más precisos y mayor precisión para los estudios de patogénesis y tratamiento. Su uso ofrece esperanzas de mejorar la terapia para pacientes con afecciones que actualmente tienen tratamientos deficientes o ineficaces. Estas ventajas han fomentado un aumento de los estudios con ratones en los últimos años, un hecho visto con alarma por quienes se oponen al uso de animales en la investigación. Los científicos señalan que los ratones están reemplazando a especies más sensibles, como los primates no humanos y están aumentando la calidad de las investigaciones que se llevan a cabo. Afirman que el estudio de animales genéticamente modificados permitirá eventualmente reducir el número de animales utilizados en la investigación. Sin embargo, el aumento en el uso de animales genéticamente modificados presenta muchos desafíos a la hora de revisar los protocolos y brindar atención. La identificación y resolución de cualquier problema de bienestar es una responsabilidad compartida por el comité institucional de cuidado y uso de animales, el personal veterinario, de cuidado de animales y de investigación. Para identificar posibles problemas de bienestar, se puede buscar en una base de datos como TBASE () para saber qué se ha informado sobre las líneas mutantes establecidas. Además, las líneas recién creadas deben ser monitoreadas por un sistema de vigilancia y tener una evaluación del fenotipo para identificar los efectos de la alteración del genoma. Los métodos para garantizar el bienestar pueden incluir el tratamiento de las condiciones producidas, la restricción de la expresión genética a tejidos de interés o a ciertos períodos de tiempo y el establecimiento de criterios de valoración para retirar animales de un estudio antes de que aparezcan problemas.

Genetically engineered animals have opened new frontiers in the study of physiology and disease processes. Mutant animals offer more accurate disease models and increased precision for pathogenesis and treatment studies. Their use offers hope for improved therapy to patients with conditions that currently have poor or ineffective treatments. These advantages have fostered an increase in studies using mice in recent years, a development viewed with alarm by those who oppose the use of animals in research. Scientists point out that the mice are replacing more sentient species, such as nonhuman primates, and are increasing the quality of research being conducted. They assert that study of genetically engineered animals will eventually permit decreases in numbers of animals used in research. Nevertheless, the increase in use of genetically altered animals presents many challenges in reviewing protocols and providing care. Identification and resolution of any welfare problems is a responsibility that is shared by institutional animal care and use committee, veterinary, animal care, and research staffs. To identify potential welfare concerns, a database such as TBASE () can be searched to learn what has been reported for established mutant lines. In addition, newly created lines should be monitored by a surveillance system and have phenotype assessment to identify the effects of altering the genome. Methods of ensuring welfare can include treatment of conditions produced, restriction of gene expression to tissues of interest or to certain time periods, and establishment of endpoints for removing animals from a study before problems appear

El propósito de esta revisión es presentar avances recientes en investigación, desarrollo y aplicación de técnicas de manipulación cromosómica en Japón. Los triploides han sido inducidos y utilizados para mejorar el crecimiento. En la mayoría de los casos, los triploides se producen como poblaciones exclusivamente femeninas mediante el uso de espermatozoides de machos con sexo invertido artificialmente, para asegurar su esterilidad completa. Por el contrario, los machos triploides muestran un mejor desarrollo gonadal y, en ocasiones, generan espermatozoides funcionales, que dan lugar a aneuploides inviables en la mayoría de las especies. Aunque los tetraploides inducidos pueden ser útiles para la producción en masa de triploides apareándose con diploides normales, solo unos pocos institutos pertenecientes a los gobiernos de las prefecturas han producido líneas tetraploides en la trucha arcoíris. En la mayoría de los casos, las técnicas para inhibir la primera escisión a menudo dan como resultado una supervivencia muy baja y mosaicismo. En la locha (Cobitidae), se han desarrollado líneas poliploides como las hexaploides utilizando individuos tetraploides naturales como paso intermedio. Los peces clonados se pueden producir mediante el segundo ciclo de ginogénesis en los huevos de diploides completamente homocigóticos, que se produjeron al inhibir la primera escisión después de la inducción del desarrollo ginogenético y androgenético. El segundo ciclo de androgénesis, utilizando espermatozoides de machos completamente homocigóticos, también puede generar líneas clonales. El problema técnico más grave de la clonación es la supervivencia extremadamente baja de diploides ginogenéticos y androgenéticos homocigóticos, probablemente debido a la expresión de genes recesivos nocivos y al efecto secundario de los tratamientos. Sin embargo, se han realizado poblaciones clonadas en ayu Plecoglossus altivelis de importancia comercial, salmón amago Oncorhynchus masou ishikawae, salmón coho O. kisutch, hirame (platija japonesa) Paralichthys olivaceus, carpa elegante Cyprinus carpio y besugo Pagrus major. En hirame, se propuso un método práctico para la producción masiva de clones y se informó un mejor rendimiento en un clon heterocigoto, producido por hibridación entre dos líneas clonales homocigotas diferentes. La ginogénesis meiótica (cuerpo polar) repetida puede ser más práctica que la clonación de ginógenos homocigóticos como método para generar líneas isogénicas. En la ginogénesis meiótica, la región proximal de los cromosomas debe ser homocigota, mientras que la región distal debe ser heterocigota debido a las altas tasas de recombinación gen-centrómero. En consecuencia, se predicen genotipos similares en la segunda y posteriores generaciones de progenie ginogenética. Su naturaleza isogénica ha sido confirmada por minisatélites, microsatélites y otros análisis de ADN. La ginogénesis, la androgénesis y la clonación se pueden utilizar para dilucidar la determinación genética del sexo. La participación de factores ambientales se ha indicado a partir de las proporciones de sexos de poblaciones manipuladas cromosómicamente de varias especies. Finalmente, se discute la regulación de los peces manipulados cromosómicamente por las directrices y la integración de tales técnicas con la genética molecular para un mayor mapeo de genes y transgénicos.

The purpose of this review is to introduce recent advances in research, development and application of chromosome manipulation techniques in Japan. Triploids have been induced and utilized to improve growth. In most cases, triploids are produced as all-female populations by using spermatozoa of artificially sex-reversed males, so as to assure their complete sterility. In contrast, triploid males show better gonadal development and sometimes generate functional spermatozoa, which give rise to inviable aneuploids in most species. Although induced tetraploids can be useful for mass production of triploids by mating with normal diploids, tetraploid lines have only been produced in rainbow trout by a few institutes belonging to prefectural governments. In most cases, the techniques to inhibit the first cleavage often result in very low survival and mosaicism. In the loach (Cobitidae), polyploid lines such as hexaploids have been developed by using natural tetraploid individuals as an intermediate step. Cloned fish can be produced by the second cycle of gynogenesis in the eggs of completely homozygous diploids, which were produced by inhibiting first cleavage after induction of gynogenetic and androgenetic development. The second cycle of androgenesis, using spermatozoa of completely homozygous males, can also generate clonal lines. The most serious technical problem of cloning is the extremely low survival of homozygous gynogenetic and androgenetic diploids, probably due to the expression of deleterious recessive genes and side effect of treatments. However, cloned populations have been realized in commercially important ayu Plecoglossus altivelis, amago salmon Oncorhynchus masou ishikawae, coho salmon O. kisutch, hirame (Japanese flounder) Paralichthys olivaceus, fancy carp Cyprinus carpio, and red sea bream Pagrus major. In hirame, a practical method for mass production of clones was proposed and better performance has been reported in a heterozygous clone, produced by hybridization between two different homozygous clonal lines. Repeated meiotic (polar body) gynogenesis may be more practical than cloning from homozygous gynogens as a method to generate isogenic lines. In meiotic gynogenesis, the proximal region of chromosomes should be homozygous, whereas the distal region should be heterozygous due to high rates of gene–centromere recombination. Consequently, similar genotypes are predicted in the second and later generations of gynogenetic progeny. Their isogenic nature has been confirmed by minisatellite, microsatellite, and other DNA analyses. Gynogenesis, androgenesis and cloning can be used for elucidation of genetic sex determination. The involvement of environmental factors has been indicated from the sex ratios of chromosomally manipulated populations of several species. Finally, the regulation of chromosomally manipulated fish by the guidelines and the integration of such techniques with molecular genetics for further gene mapping and transgenics are discussed

Se han examinado los niveles hormonales y la capacidad de osmorregulación en el agua de mar del salmón coho transgénico que contiene una construcción del gen de la hormona del crecimiento (GH). En relación con sus hermanos menores no transgénicos (controles de edad), los coho transgénicos con GH desarrollan precozmente fenotipos externos y la capacidad hipoosmorreguladora típica de los smolts. Las tasas de crecimiento específicas del coho transgénico fueron aproximadamente 2,7 veces más altas que las de los animales no transgénicos mayores de tamaño similar y 1,7 veces más altas que las de sus hermanos no transgénicos. Los niveles de GH aumentaron drásticamente (de 19,3 a 32,1 veces) en relación con el tamaño del salmón de control, pero los niveles de IGF-I solo se vieron afectados modestamente, aumentando ligeramente en un experimento y reduciéndose ligeramente en otro. Los niveles de insulina en los animales transgénicos no difirieron de los controles de tamaño, pero fueron más altos que los de los hermanos no transgénicos, y los niveles de tiroxina en los animales transgénicos fueron intermedios entre los niveles encontrados en los controles de tamaño y edad. Los controles homeostáticos y las interacciones entre estas hormonas se discuten con respecto a sus efectos sobre el crecimiento y la osmorregulación.

Transgenic coho salmon containing a growth hormone (GH) gene construct have been examined for their hormone levels and ability to osmoregulate in sea water. Relative to their smaller nontransgenic siblings (age controls), GH-transgenic coho precociously develop external phenotypes and hypo-osmoregulatory ability typical of smolts. Specific growth rates of the transgenic coho were approximately 2.7-fold higher than older nontransgenic animals of similar size, and 1.7-fold higher than their nontransgenic siblings. GH levels were increased dramatically (19.3- to 32.1-fold) relative to size control salmon, but IGF-I levels were only modestly affected, being slightly enhanced in one experiment and slightly reduced in another. Insulin levels in transgenic animals did not differ from size controls, but were higher than nontransgenic siblings, and thyroxine levels in transgenic animals were intermediate between levels found in size and age controls. The homeostatic controls of, and interactions among, these hormones are discussed with respect to their effects on growth and osmoregulation