Un gen es una unidad de información​ en un locus de ácido desoxirribonucleico (ADN) que codifica un producto funcional, como por ejemplo proteínas. Es la unidad molecular de la herencia genética,​​ pues almacena la información genética y permite transmitirla a la descendencia.

Los genes se encuentran en unas estructuras diminutas parecidas a los espaguetis, que reciben el nombre de «cromosomas». Y los cromosomas se encuentran en el interior de nuestras las células. Tanto los cromosomas como los genes están hechos de ADN, una forma abreviada de llamar al ácido desoxirribonucleico.

Los investigadores han identificado más de 4.000 enfermedades causadas por mutaciones genéticas. Pero el hecho de que una persona presente una mutación genética que puede provocar una enfermedad o afección médica no implica necesariamente que vaya a desarrollar esa enfermedad o afección.

Lo más probable es que, como promedio, todo el mundo sea portador de cinco a diez genes mutados o defectuosos en cada una de sus células. Los problemas surgen cuando el gen de la enfermedad es dominante o cuando la mutación afecta a ambas copias del mismo gen (herencia recesiva). También puede haber problemas cuando varias variantes genéticas interactúan entre sí, o con el ambiente, lo que incrementa la susceptibilidad a desarrollar ciertas enfermedades.

A veces, aquellas personas a quienes les preocupa la posibilidad de ser portadoras de genes mutados pueden someterse a pruebas genéticas para conocer el riesgo de que sus hijos hereden determinada enfermedad genética.

En determinados casos los científicos alteran  genes intencionalmente. Durante muchos años, los investigadores han alterado genes en algunas plantas para producir descendencia con características especiales, como una mayor resistencia a las enfermedades y a las plagas o la capacidad de crecer en ambientes difíciles.

La terapia génica se ha desarrollado como un método de acercamiento al tratamiento de las enfermedades humanas basado en la transferencia de material genético a las células de un individuo. Habitualmente la finalidad de esta transferencia de material genético es restablecer una función celular que estaba abolida o defectuosa, introducir una nueva función o bien interferir con una función existente. Así, las distintas estrategias de la terapia génica se basan en la combinación de tres elementos clave, el material genético a transferir, el método de transferencia y el tipo celular que incorporará dicho material genético. Inicialmente la atención se centró en el tratamiento de las enfermedades hereditarias monogénicas, pero posteriormente la mayor parte de los ensayos clínicos (más de cuatrocientos) han abordado el tratamiento del cáncer. En China se ha aprobado un producto genético para su comercialización: un adenovirus que transfiere la versión correcta del gen supresor de tumores p53. Y a finales de los 90, un grupo de niños con inmunodeficiencia combinada severa fue exitosamente tratado mediante la transferencia ex vivo a células de su médula ósea de la versión correcta del gen alterado, aunque algunos de estos niños han desarrollado más adelante síndromes linfoproliferativos por la activación de un oncogén en las células corregidas. La terapia génica humana es factible y puede ser útil, pero las herramientas necesitan ser perfeccionadas para que pueda llegar a formar parte del arsenal terapéutico habitual.

En la terapia génica, los investigadores intentan sustituir genes mutados, defectuosos o ausentes por copias de genes sanos para que los genes o funcionales tomen las riendas. A menudo se utilizan virus para transportar los genes sanos e introducirlos en las células diana (afectadas por la mutación) porque muchos virus son capaces de insertar su propio ADN en estas células.

Pero la terapia génica también entraña algunos problemas. Los científicos todavía no saben qué es lo que hace cada uno de los genes del cuerpo humano. El enorme esfuerzo de muchos científicos, como los que participan en el Proyecto Genoma Humano y en otros proyectos relacionados, ha permitido completar el mapa del genoma humano (todo el material genético presente en los cromosomas de un ser humano), pero se tardarán muchos más años en averiguar qué hace cada gen y cómo interactúan los distintos genes entre sí. En la mayoría de las enfermedades, los científicos todavía no saben si los genes desempeñan o no algún papel ni cómo lo desempeñan. Además, existen grandes dificultades para insertar genes normales en las células adecuadas sin provocar problemas en el resto del organismo.

Estas dos biotecnologías se están utilizando en estudios clínicos para enfermedades que en un tiempo se consideraron no tratables, pero que ahora se considera que algún día serán curables, lo cual en gran parte se debe a estas nuevas herramientas importantes.

La primera terapia génica para uso comercial será por fin una realidad y  Estados Unidos tiene previsto aprobar para entonces el primer tratamiento. Fabricado por la farmacéutica Novartis, ha mostrado su efectividad en enfermos de leucemia con muy mal pronóstico. En un ensayo en 12 países, el 83% vieron como la enfermedad remitía. Un año después, dos tercios seguían libres de cáncer.

La aprobación es un nuevo paso que acerca la terapia génica a la práctica médica común. La idea lleva más de veinte años en pruebas, pero parece que por fin se comienzan a superar las dificultades técnicas para encontrar los virus adecuados con los que introducir los cambios genéticos en las células humanas sin causar efectos secundarios demasiado graves.

Este tipo de terapias suelen ir dirigidas a enfermedades raras y algunos tumores de la sangre que causan principalmente inmunodeficiencias, pero también problemas con los glóbulos rojos. Una de las enfermedades que tratan de combatir es la anemia de Fanconi, una enfermedad rara que afecta a las células madre encargadas de generar las células de la sangre. Las personas con esta deficiencia sufren anemias y tienen más probabilidades de desarrollar leucemia, Opinión de científicos de CIEMAT.

La técnica utilizada por el equipo del CIEMAT consiste en extraer las células madre de la sangre del paciente, introducir el ADN necesario para repararlas una vez fuera y volverlas a inyectar. “Cuando se tratan inmunodeficiencias, con unas pocas células corregidas es suficiente para resolver el problema, porque tienen una ventaja selectiva y acaban desplazando a las defectuosas”, explica el científico.

Recientemente, UniQure, la compañía que desarrolló Glybera, la primera terapia génica aprobada en Europa, anunció que no buscaría la renovación de su permiso para vender el fármaco cuando expire próximamente. El fármaco corrige una deficiencia de la lipoproteinlipasa, una enzima necesaria para procesar correctamente la grasa. Quienes sufren este mal, experimentan intensos dolores en el abdomen. La enfermedad es tan rara y el fármaco tan caro, que desde su aprobación en 2012 solo ha sido empleado una vez de manera comercial. Se empleó para tratar a una paciente en Alemania y costó 900.000 euros, que costeó la aseguradora DAK.

Estas y otras innovaciones también son posibles en Pharmamedic.