Subscribe RSS
Mostrando entradas con la etiqueta transgénicos. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta transgénicos. Mostrar todas las entradas

Por Diana Bernal-Franco

Como todos los seres vivos, los humanos estamos hechos en gran parte de proteínas, las cuales determinan muchas de las características de nuestros cuerpos. Las proteínas están codificadas por nuestro material genético, también conocido como ADN (Ácido DesoxirriboNucleico). Por esta razón, las diferencias entre el ADN de diferentes individuos, son a la larga las responsables por las diferencias entre individuos que hacen único a cada ser humano. Desde el 2012 se ha venido consolidando una herramienta que permite hacer cambios al ADN de forma muy precisa y relativamente fácil, conocida como CRISPR, la cual está revolucionando la comunidad científica por las increíbles oportunidades que abre para la investigación en medicina, agricultura y medio ambiente, y esta generando grandes debates éticos por el potencial que tiene para permitirnos crear bebes con características a nuestro antojo (Dance 2015).

¿Qué es CRISPR?

CRISPR es una herramienta de ingeniería genética basada en un sistema de defensa que tienen las bacterias. Cuando las bacterias son atacadas por virus, las bacterias se defienden cortando el material genético de éstos, utilizando unas “tijeras moleculares”, guiadas por ciertas secuencias que las bacterias han guardado dentro su propio material genético de ataques anteriores. Dichas secuencias tienen una estructura muy particular, que consta de una secuencia pequeña de ADN, seguida por la misma secuencia pero en reversa (es decir secuencias palindrómas), seguida por la secuencia que guía las “tijeras moleculares” hacia el ADN viral, seguida por mas secuencias palindrómas. Toda esta estructura se repite varias veces, cada vez secuencias que guía las “tijeras moleculares” hacia diferentes ADN virales. De ahí su nombre CRISPR, que no es más que las siglas de la descripción de la estructura de estas secuencias en inglés: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat. Desde el 2012, unos cuatro grupos de investigación han venido desarrollado la tecnología necesaria para convertir este sistema de defensa de las bacterias en una herramienta que les permita a los científicos cortar secuencias específicas de ADN en cualquier organismo (Pennisi 2013). Una vez los científicos cortan la secuencia de ADN que desean, el sistema de reparación de ADN de cada organismo intenta reparar el ADN cortado, pero este proceso es imperfecto, por lo cual la secuencia de ADN queda, en efecto, modificada (Dance 2015), como se ilustra en la figura 1.


Figura 1. Utilizando unas “tijeras moleculares” y una molécula guía de ARN -una molécula fácil y barata de obtener- los científicos pueden hacer cambios a las secuencias especificas de ADN que deseen. La molécula guía de ARN encuentra su secuencia de ADN complementaria y la corta. Cuando el organismo intenta reparar el corte ocurren errores y así la secuencia de ADN deseada queda modificada. Basado en Pennisi 2013.

¿Cuáles son las ventajas de CRISPR?

Antes de la aparición de CRISPR ya existían herramientas que permitían a los científicos modificar el ADN. Sin embargo, dichas herramientas son muy complejas y costosas, por lo que obtener resultados tangibles en un proyecto de modificación del ADN tardaba meses. Ahora, con la llegada de CRISPR, se pueden empezar a obtener resultados tangibles en cuestión de semanas (Pennisi 2013). Esta gran ventaja de CRISPR se debe a que el reconocimiento del ADN a modificar se logra a través de una molécula fácil de sintetizar y de almacenar, llamada ARN (que es como una prima del ADN), mientras que en las herramientas anteriores, el reconocimiento del ADN a modificar se basaba en proteínas, que son moléculas difíciles de sintetizar y de almacenar. En consecuencia, los experimentos basados en CRISPR son mucho más fáciles, baratos y rápidos de realizar, por lo que CRISPR está reemplazando a las anteriores herramientas de modificación del ADN en los laboratorios de investigación alrededor del mundo (Ledford 2015).

Aplicaciones de CRISPR y sus controversias

CRISPR puede funcionar prácticamente en cualquier organismo. Se ha utilizado exitosamente en levaduras, tabaco, arroz, ranas, ratones, conejos, y humanos (Sander and Joung 2014). Así que CRISPR tiene el potencial de ser aplicado en campos tan variados como el mejoramiento de plantas o animales, manejo ambiental y medicina.

Mejoramiento de plantas o animales
CRISPR representa una alternativa mucho menos costosa para modificar los genes de un organismo, bien sea plantas o animales, que los métodos tradicionales de transformación genética. En el caso de las plantas, se abre la posibilidad de modificar genes de plantas de menor importancia económica que las que tradicionalmente han sido mejoradas usando transformación genética, como el maíz y la soya. Así, CRISPR ya se ha utilizado para producir naranjas enriquecidas en vitaminas, y en el mejoramiento de animales, CRISPR se ha utilizado para producir ganado sin cachos o cabras resistentes a ciertas enfermedades (Ledford 2015).

Por otra parte, CRISPR genera grandes retos para la legislación que controla los organismos genéticamente modificados −tema ya de por si muy espinoso (Palacios 2014)−. Tradicionalmente los organismos genéticamente modificados se definen como organismos que poseen genes provenientes de otra especie de organismos. Por lo tanto es fácil determinar si un organismo es genéticamente modificado si es posible detectar el gen foráneo. En el caso de utilizar CRISPR para modificar un organismo, aunque el organismo no tendría genes foráneos, si tendría genes modificados con un objetivo especifico. Esto es diferente a que los organismos que hayan sido sometidos a mutagénesis, los cuales si pueden ser comercializados para consumo humano bajo la legislación actual. El utilizar CRISPR en el mejoramiento de organismos implica que ya no sería fácil determinar si un organismo es genéticamente modificado o si simplemente ha sido sometido a mutagénesis. Por esto, al menos en los Estados Unidos, todavía no es claro cómo se regularan los organismos generados con CRISPR (Ledford 2015).

Manejo ambiental
En el caso del manejo ambiental se ha propuesto introducir genes que disminuyan la sobrevivencia de especies que tengan efectos negativos sobre los humanos, como los mosquitos que transmiten la malaria o malezas que invaden los campos de agricultura. Sin embargo las consecuencias de modificar genes en especies silvestres podría tener consecuencias completamente impredecibles. Por ejemplo, es posible que erradicar una especie invasiva en particular promueva la aparición de otra especie invasiva, o que pasaría si se modifican genes diferentes a los pretendidos? (Ledford 2015). Así que es muy importante evaluar cuales podrían ser las consecuencias de utilizar CRISPR en especie silvestres, sobretodo porque CRISPR permite crear un poderoso sistema de propagación de genes modificados conocido como ‘gene drive’, el cual hace que el gen modificado se salte las leyes normales de herencia e invada una población natural muy rápidamente (Akbari et al. 2015), como se ilustra en la figura 2.

     

Figura 2. CRISPR se podría utilizar para propagar secuencias de ADN modificadas en poblaciones naturales de manera muy rápida. Normalmente una secuencia modificada se transmite solo a algunos individuos en cada generación, como se ve la parte superior de la figura. CRISPR permitiría que un ADN modificado se transmitiera a mas individuos de generación en generación, como se ve en la parte inferior, invadiendo poblaciones enteras en pocas generaciones. Basado en Ledford 2015.

Una aplicación de esta tecnología en el manejo ambiental, que está en las primeras etapas de desarrollo, es generar un animal ecológicamente equivalente al mamut, que se espera ayudaría a devolver la tundra a un ecosistema de pradera de estepa. Antes, la tundra estaba cubierta de praderas que aislaban el permafrost de la estepa, y los científicos han acumulado muchos datos que indican que el mamut era una especie indispensable para el mantenimiento de dichas praderas. Tras la extinción del mamut, las praderas desaparecieron, la estepa se convirtió en tundra y el permafrost se está derritiendo. Si el permafrost de la tundra se derritiera totalmente, liberaría 2.5 veces más gases de efecto invernadero que si se quemaran todos los bosques del mundo, y los gases de efecto invernadero son gran parte de la causa del calentamiento global (Lorena 2014). Por esto se busca obtener un animal equivalente al mamut que devuelva las praderas a la tundra, y así proteger el permafrost de la tundra. La idea no es revivir el mamut (lo cual es imposible porque los restos de mamut encontrados tienen el ADN demasiado degradado), sino modificar los elefantes asiáticos con adaptaciones que el mamut tenía, para crear un elefante modificado que pudiera vivir en la estepa. En este sentido CRISPR ha sido fundamental en este proyecto, ya que ha permitido a George Church y su equipo del instituto Wyss de la Universidad de Harvard, introducir genes de mamut a células de elefante en el laboratorio, a partir de las cuales potencialmente podrá surgir un elefante modificado (visite http://longnow.org/revive/projects/woolly-mammoth/ para saber más de este controversial proyecto).

En medicina
En el caso de la medicina, CRISPR tiene muchísimas posibles aplicaciones. Por ejemplo, es una herramienta prometedora para tratar pacientes afectados con el virus del sida. Actualmente existen tratamientos que minimizan la actividad del virus del sida, eliminado así los síntomas de la enfermedad prácticamente. Sin embargo, el virus inserta su material genético dentro del ADN de algunas células de los pacientes, y hasta ahora no hay tratamientos que puedan eliminar estas inserciones, las cuales pueden re-activar el virus, sobre todo en pacientes de mayor edad. Así que CRISPR ha sido utilizado exitosamente para eliminar el material genético del virus en células humanas infectadas con el mismo, pero hasta ahora estos experimentos solo se han llevado a cabo en el laboratorio (Hu et al. 2014).

Además, CRISPR también puede ser aplicado en combinación con otras tecnologías de avanzada, abriendo la posibilidad de modificar el ADN de células germinales −es decir espermatozoides u óvulos− y de embriones. Esta área de aplicación requiere de un profundo análisis ético, particularmente al ser utilizada en humanos, porque estas modificaciones genéticas podrían pasar a las siguientes generaciones, lo cual conllevaría riesgos imposibles de prever. Además, se abre la puerta a utilizar CRISPR para  hacer cambios genéticos no solo para curar enfermedades, sino para obtener características deseables en un nuevo ser humano; una puerta que fácilmente nos puede llevar a prácticas peligrosas y éticamente inaceptables (Cyranoski and Reardon 2015). El pasado mes de Abril, un laboratorio de la Universidad de Guangzhou, de la China, reportó la utilización de CRISPR para modificar genes en embriones humanos (Liang et al. 2015). Aunque los embriones eran inviables, el estudio ha causado un gran alboroto por ser el primer reporte de la aplicación de CRISPR en embriones humanos; tanto, que aún antes de que el estudio fuera publicado, varios de los científicos de Estados Unidos más influyentes en el área, como Jennifer Doudna −una de las descubridoras de CRISPR− y George Church, hicieron un llamado a poner un moratorio para que no se hagan modificaciones al ADN de células germinales humanas en Nature (Baltimore et al. 2015) y Science (Lanphier et al. 2015), posiblemente la dos revistas científicas más influyentes de nuestro tiempo. Sin embargo, investigadores del instituto Francis Crick, el nuevo centro de investigación en biomédica de Londres, pidieron autorización para editar genes en embriones utilizando CRISPR el pasado 18 de Septiembre, con el objetivo de investigar el desarrollo embrionario humano (Cressey et al. 2015).

Entre tanto, mientras se dan los debates éticos, se establece el marco legal que regirá el uso de CRISPR y se define quien se lleva el crédito intelectual, y de paso, el control de las patentes sobre CRISPR −las que están siendo disputadas por Jennifer Doudna y Feng Zhang, investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts y de la Universidad de Harvard (Regalado 2015)− muchos laboratorios alrededor del mundo continúan optimizando la tecnología CRISPR y utilizándola en los proyectos más significativos e impactantes del momento.

Referencias
Akbari, O. S., Hugo J Bellen, Ethan Bier, Simon L Bullock, Austin Burt, George M Church, Kevin R Cook, et al. 2015. “Safeguarding Gene Drive Experiments in the Laboratory.” Science 349 (6251) (August 28): 927–929.

Baltimore, D., Paul Berg, Michael Botchan, Dana Carroll, R Alta Charo, George Church, Jacob E Corn, et al. 2015. “A Prudent Path Forward for Genomic Engineering and Germline Gene Modification.” Science 348 (6230) (April 3): 36–38.

Cyranoski, David, and Sara Reardon. 2015. “Embryo Editing Sparks Epic Debate.” Nature 520 (7549) (April 29): 593–595.

Cressey, D., Abbott, A. and Ledford, H. 2015. “UK scientists apply for licence to edit genes in human embryos”. Nature Publishing Group. Tomado de http://www.nature.com/news/uk-scientists-apply-for-licence-to-edit-genes-in-human-embryos-1.18394 en Septiembre de 2015.

Dance, Amber. 2015. “Core Concept: CRISPR Gene Editing.” Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (20): 6245–6246.

Hu, Wenhui, Rafal Kaminski, Fan Yang, Yonggang Zhang, Laura Cosentino, Fang Li, Biao Luo, et al. 2014. “RNA-Directed Gene Editing Specifically Eradicates Latent and Prevents New HIV-1 Infection.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111 (31): 11461–11466.

Lanphier, Edward, Fyodor Urnov, Sarah Ehlen Haecker, Michael Werner, and Joanna Smolenski. 2015. “Don’t Edit the Human Germ Line.” Nature 519 (7544) (March 12): 410–411.

Ledford, Heidi. 2015. “CRISPR, the Disruptor.” Nature 522 (7554) (June 3): 20–24.

Liang, Puping, Yanwen Xu, Xiya Zhang, Chenhui Ding, Rui Huang, Zhen Zhang, Jie Lv, et al. 2015. “CRISPR/Cas9-Mediated Gene Editing in Human Tripronuclear Zygotes.” Protein & Cell 6 (5): 363–372.

Palacios, Juan Diego. 2014. “Reconsiderando la critica a los Organismos Genéticamente Modificados”. http://biogenic-colombia.blogspot.com/2014_04_01_archive.html

Pennisi, Elizabeth. 2013. “The CRISPR Craze.” Science 341 (6148): 833–836.

López-Galvis, Lorena. 2014. “Cambio climático: ¿es verdad que hay un cambio?”. http://biogenic-colombia.blogspot.com/2014/10/cambio-climatico-es-verdad-que-hay-un.html.

Regalado, Antonio. 2015. “El hallazgo biotecnológico del siglo está envuelto en una guerra de patentes”. MIT Technology review. Traducido por Lia Moya. Tomado de http://www.technologyreview.es/biomedicina/46583/el-hallazgo-biotecnologico-del-siglo-esta/ en Septiembre de 2015.

Sander, Jeffry D, and J Keith Joung. 2014. “CRISPR-Cas Systems for Editing, Regulating and Targeting Genomes.” Nature Biotechnology 32 (4): 347–55.

Por Angélica Quesada


En la última temporada, Biogenic ha publicado mas de 10 artículos que describen y explican los procesos que se siguen para obtener plantas genéticamente modificadas y certificarlas para su uso; también se han discutido los actuales alcances de la tecnología y los diferentes tipos de instituciones y empresas que se dedican a la experimentación y creación de este tipo de plantas. Para alguien como yo, que se especializa en Ciencias Políticas, estos artículos han sido claves para entender los retos que las plantas transgénicas presentan para la ciencia y las comunidades científicas, particularmente en Colombia.

A pesar de lo que pudiera suponerse, las Ciencias Sociales no han sido ajenas a la aparición de plantas transgénicas, por el contrario la investigación académica se ha preguntado como los procesos sociales, económicos y culturales relacionados con el cultivo, procesamiento, comercialización, distribución y consumo de alimentos ha cambiado a consecuencia de la aparición de estas plantas (Humiston, 2013; Millan, 1993). Este artículo, difiere un poco de los publicados anteriormente por Biogenic, porque se suscribe en el marco de las ciencias sociales, y tiene como objetivo explorar algunos de los procesos sociales relacionados con la llegada de las plantas genéticamente modificadas a Colombia.

Permítanme empezar por referirme a un hecho que parece ser obvio, pero que es la base de los puntos a exponer en este texto: Cuando se habla de plantas y de su relación con los especie humana, es posible concluir que las plantas son fundamentales en la generación de alimentos, y son base de la producción agrícola. En otras palabras, hablar de semillas y plantas es hablar de alimento para la población mundial y soporte económico de un amplio sector de esta población. Las plantas juegan también un rol ecológico fundamental, que no esta siendo obviado, pero que no es fundamental en la presente reflexión. Con relación a la actual relación entre los humanos y las plantas, Adalberto Blanco, en el diario digital Contraputo, defiende que en las grandes urbes, el acto cotidiano y “natural” de comer se hace a pesar de “ignorar los procesos –sociales, económicos, culturales y ambientales– que implican el cultivo, el procesamiento, la comercialización, la distribución y el consumo de nuestros alimentos”(Blanco Fuentes, 2012). El presente artículo es entonces una invitación a que pensemos en esos procesos que se esconden detrás de nuestro alimento diario.

Pensemos un poco en esta separación rural y urbana en Colombia. De acuerdo al Informe Nacional de Desarrollo Humano, creado por las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), “el 32% de los colombianos son pobladores rurales, y en las tres cuartas partes de los municipios, cuya área ocupa la mayoría del territorio nacional, predominan relaciones propias de sociedades rurales” (PNUD, 2011). Aunque en el campo colombiano se practican diferentes actividades económicas, y su potencial se ve afectado por los conflictos de uso de la tierra, parece posible concluir que el 32% de la población colombiana es productora potencial de alimentos a través de la agricultura como actividad económica, y esperan sostener total o parcialmente a su familia con el resultado de la cosecha. La desconexión entre los actos de producción y el consumo de alimento parecen contrarrestar con el hecho de que el 32% de la población depende potencialmente de esta producción en Colombia. Por lo tanto explorar los procesos relacionados con nuestro alimento se vuelve necesario para lograr conectar la realidad urbana y la rural, y para comprender la dimensión de la relación entre plantas y humanos.

De herencia común a propiedad privada

Carlos A. Vicente, miembro del Foro de la Tierra y la Alimentación, nos recuerda, en un breve artículo, que desde que la agricultura fuera desarrollada por los humanos, las semillas que se sembraban, hasta hace unas décadas, habían “sido el fruto del conocimiento, la observación y la experimentación colectiva de los distintos pueblos” (Vicente, 2004). La Organización de las Naciones Unidas (ONU) asegura que “cuando nuestros antepasados empezaron a identificar, recolectar, cultivar y diseminar esas especies agrícolas, se inició un proceso de adaptación en dos vías , una entre los humanos y las plantas que cultivaban y, otra, entre estas plantas y su entorno”. Así que la relación entre las plantas y los humanos ha sido una relación innata a nuestra supervivencia como especie.

Tomemos como ejemplo la historia de la domesticación del tomate, contada por Veronique Bergougnoux (2014), para entender como se desarrolla esta relación en dos vías. Al cruzar los datos arqueológicos, paleontológicos, botánicos, históricos y filológicos disponibles, Bergougnoux concluye que la domesticación del tomate se inició en el Perú. Justo antes de la llegada de los Europeos a América la planta domesticada es llevada a México, donde la cultura Maya la cruza con especies nativas del área, y solo hasta después de 1521 el tomate alcanza suelos Europeos, donde las planta es cruzada con otras especies.

Sin embargo, este proceso de observación y experimentación colectiva, al que se refiere la ONU y que permitió la domesticación, cultivo y diseminación de plantas, cambia radicalmente durante la segunda mitad del siglo XX, cuando individuos y empresas empiezan a reclamar propiedad sobre los mejoramientos causados como resultados de su experimentación. En 1961 se crea la Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales (UPOV). La UPOV es una organización internacional que “prevé una forma sui generis de protección de la propiedad intelectual, adaptada específicamente al proceso de fitomejoramiento y elaborada para alentar a los obtentores a crear nuevas variedades vegetales”(UPOV, 1961, 1972, 1991). Así pues, La UPOV busca proteger los derechos del conocimiento aplicado en la obtención de plantas fitomejoradas con el fin de promover la inversión de capital privado en el negocio. Por supuesto que desde antes de la creación de la UPOV se comercializaban semillas, pero no se reclamaba los “derechos del obtentor” sobre ellas. Desde 1961 un individuo o empresa, que financia experimentación en plantas con el objetivo de mejorarlas puede “patentar” su mejora ante la UPOV, y reclamar sus derechos de “obtentor”. Como obtentor, este individuo o empresa tiene derecho a que en el territorio de los países que firman la UPOV, se le page al productor por el derecho de producción, reproducción, preparación para fines de reproducción, oferta, venta, explotación, importación y posesión sobre la planta que posee la modificación genética que el obtentor creo. (UPOV, 1961, 1972, 1991).

El resultado de la experimentación o selección de plantas hasta mediados de 1900s se había caracterizado por su carácter colectivo, en el que nuevas especies y adaptaciones se compartían o comercializaban entre agricultores, y se escogían los mejores individuos de la cosecha para obtener semillas. Como consecuencia de la reclamación de la propiedad intelectual, el conocimiento tradicional pierde valor y la experimentación liderada por instituciones privadas se vuelve valiosa, no solo porque reclama regalías sobre el conocimiento generado, sino también porque algunos gobiernos prefieren impulsar este tipo de plantas en los mercados nacionales. Permítanme aclarar que no es solo el capital privado el que se dedica a este tipo de investigación, entidades públicas como universidades, e instituciones de capital mixto como el Centro de Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) también lo hacen, sin embargo, los planteamientos y relaciones de estos institutos con el UPOV son diferentes y no es pertinente desarrollar este punto en este artículo.

Pero volvamos a la historia del tomate, imaginémonos, por un instante, que hubiera pasado con el tomate, si sus primeros domesticadores hubieran reclamado derechos sobre el conocimiento aplicado en la domesticación del tomate (los derechos de obtentor expiran, usualmente, en 20 años). Quizás esta comunidad hubiera recibido muchas regalías por la compra de la semilla, la producción, la venta y/o la importación de la planta. Debido a que la comunidad mexicana experimento con la plata peruana, y luego la entregó a otros para su posterior plantación y “exportación”, esta comunidad hubiera tenido que pagar “derechos de obtentor” a la comunidad peruana, y luego podría reclamar “derechos de obtentor” para ellos. Quizás, comer tomate seria muy costoso porque el pago de derechos de obtentor haría las cosechas mas costosas; o tal vez, el tomate no hubiera llegado a Europa, porque nadie hubiera podido pagar las tarifas.

Bajo la lógica del mercado, parece lógico que quien crea un producto obtenga beneficio sobre su producción. Sin embargo, vale la pena volver al punto de inicio: en este caso, estamos hablando de la fuente de comida para toda la humanidad. Cuanto beneficio se puede obtener en este negocio sin arriesgar el bienestar de la especie?

El conocimiento aplicado en el mejoramiento de las plantas fue a lo largo de miles de años considerado patrimonio de la humanidad. En este momento, es imposible separar el conocimiento aplicado en la domesticación y mejoramiento, y la plata misma. La relación entre hombres y plantas es tan estrecha que separar la planta del conocimiento que hemos utilizado como especie para mejorarla y modificarla, es imposible. Sin embargo, a través de la UPOV ese conocimiento se separa de la plata y se debe pagar por su uso. Las plantas, que una vez fueron mejoradas por agricultores que compartían conocimiento sin cobrar tarifas sobre el, se vuelven propiedad de la empresa privada después de mejorarlas para venderlas. Así pues, en el transcurrir del siglo XX, las plantas comienzan a transitar el camino de pasar de ser un bien común de la humanidad a la materia prima por excelencia de las empresas privadas. Este transición histórica plantea el reto de entender y manejar la relación entre el mejoramiento de las semillas y su accesibilidad por parte de los agricultores, quienes no solo deben pagar el costo de la semillas, sino también las regalías generadas por los derechos del obtentor. Los algodoneros Colombianos, por ejemplo, pagaban a Monsanto en el 2009, $200.000 pesos de regalías por cada hectárea sembrada, además de el costo de semilla(Colprensa, 2012).

No debe negarse que la experimentación privada es especializada, echa por científicos que han dedicado su vida a desarrollar este tipo de conocimiento, y que el conocimiento desarrollado tiene todo el potencia para ayudar a resolver problemas de producción en muchos lugares. Sin embargo, el modelo de desarrollo económico al que esta investigación esta ligada con los cobros y restricciones generados por los derechos del obtentor parecen olvidar que, de un lado, se esta experimentando con recursos fundamentales para los humanos, y por el otro, que el conocimiento milenario de los agricultores es intrínseco a las semillas que ellos manipulan. Quizás puede apuntarse a que la falta de regulación en unos casos, y las legislaciones de algunos países que exigen de los agricultores la compra de semillas provenientes de esta experimentación, maltratan aun mas las relaciones entre agricultores y empresas fitomejoradoras de con animo de lucro (Ver por ejemplo Solano, 2013) y restringen el acceso a las semillas que no provienen de empresas fitomejoradoras.

A finales del Siglo XX la restricción al acceso y la monopolización del negocio de las semillas estaban haciendo mella en la agricultura a nivel global (Humiston, 2013), así que en la asamblea de 1989, las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO por sus siglas en Ingles) puso sobre la mesa la relación entre el mejoramiento de las semillas y su accesibilidad. La FAO responde a este reto con la Resolución 5/89 que establece los “derechos del agricultor”. El texto comienza reconociendo que las semillas son resultado de esa herencia colectiva: “[l]os recursos fitogenéticos son una herencia común de la humanidad que hay que conservar y deben estar libremente disponibles para su utilización, en beneficio de la generación presente y las futuras”(FAO, 1989). A esta resolución, la UPOV responde permitiendo el uso ‘libre’ de la planta mejorada a pequeños agricultores, que no comercien con el producto (UPOV, 1961, 1972, 1991). Sin embargo, los pequeños cultivadores deben ser muy cuidadosos porque cualquier tipo de transacción o distribución del producto puede contravenir esta excepción. Así pues, para la realización de la disponibilidad de las semillas existen muchos retos. Permítanme brevemente volver a la premisa de este artículo: la falta de acceso a semillas/plantas, es la falta de acceso a alimento. Ya vimos como la UPOV pone restricciones al intercambio de la planta mejorada; si a eso sumamos el echo de que el agricultor depende también de las opciones que el mercado le ofrezca, y de la legislación de sus países –que en algunas ocasiones puede favorecer el mercado de las semillas genéticamente modificadas- existe el riesgo que los agricultores vean el acceso a plantas restringido. Las plantas, como mercancía, no son comparables a una mesa o a una casa, por el carácter vital que tienen para toda la humanidad.

Como lo reconoce la FAO en el texto citado anteriormente, los programas eficaces de mejoramiento de recursos fitogenéticos son posibles; sin embargo, existen desbalances sociales, económicos y políticos que han derivado en que la investigación sobre mejoramiento filogenético se concentre en los países mas ricos, mientras que “casi todos esos recursos, en forma de plantas silvestres y variedades locales antiguas, se encuentran en países en desarrollo” (FAO, 1989). Los países con un mayor grado de diversidad y plantas silvestres no cuentan con “la capacitación y las instalaciones para el estudio, la identificación y el mejoramiento de las plantas”. Lo que no concluye la FAO es que mientras en unos países se concentran los beneficiarios de la mercantilización[1] de las semillas, en otros se concentran los compradores lo que aumenta el desequilibrio social.

Los Monopolios Económicos y del conocimiento

Con el devenir de la industria, la infraestructura y el conocimiento sobre mejoramiento filogenético no solo se han concentrado en unos países, sino en unas pocas empresas. Es decir, los “derechos del obtentor” ejercidos sobre nuevas variedades de plantas es vendido por un puñado de empresas multinacionales a miles de pequeños, medianos y grandes agricultores en todo el mundo. En el 2008, el grupo ETC, demostró como ”hace tres décadas había miles de compañías de semillas e instituciones públicas de fitomejoramiento, y ahora solo 10 corporaciones controlan más de dos terceras partes de las ventas de semillas” (ETC Group, 2008).

La plantas domesticadas por el hombre durante miles de años, son utilizadas para experimentación privada sin pagar ninguna regalía porque nadie reclama propiedad intelectual sobre el conocimiento milenario de los agricultores. Por otro lado, el mejoramiento genético realizado por las empresa privada permite al obtentor controlar y restringir el derecho al libre uso de semillas por medio de estrictas clausulas como esta:

Los agricultores que compren nuestra semilla patentada deben firmar un acuerdo de “tecnología y administración de Monsanto”. Este acuerdo claramente especifica las obligaciones del cultivador y de Monsanto, y gobierna el uso de la cosecha. El acuerdo especifica que el cultivador no guardará o venderá las semillas que resulten de la cosecha para la siembra, la cría, o el cultivo (Monsanto, 2002)

Así pues, las semillas protegidas rompen el ciclo de conocimiento, observación y experimentación colectiva, y lo remplazan por el conocimiento, observación y experimentación individual, o quizás mejor será decir, restringida y regida por el mercado. Pero la restricción no viene de que sean o no mejoradas genéticamente, sino de la concepción de la propiedad privada del conocimiento. El conocimiento tradicional, no reconocido en los derechos del obtentor, y que ha asegurado la continuidad y adaptación de semillas por milenios, se fractura y desaparece sin tener en cuenta que son los agricultores, campesinos e indígenas quienes realmente experimentan con las semillas después de liberadas al mercado. El conocimiento tradicional pierde merito frente a un conocimiento individual que genera dividendos.

La severa monopolización del mercado de las semillas es todavía mas preocupante, en tanto restringe más la utilización y desarrollo conocimiento colectivo sobre los cultivos. Una planta genéticamente modificada no puede usarse para experimentar con ella y distribuir la nueva planta, sin pagar regalías a sus dueños. Así pues, la domesticación y mejoramiento de esta planta va a ser lenta en tanto depende principalmente de que la compañía que la ha “patentado” quiera seguirla desarrollando, o de que otra empresa privada pueda pagar las regalías para experimentar con ella. Los agricultores y sus formas tradicionales de selección no pueden ser utilizadas en estas plantas mientras no se pague a la empresa privada, por lo tanto se puede sugerir, que las formas tradiciones de creación y propagación de conocimiento no serán aplicadas en plantas con derechos de obtentor. Según los datos presentados por Manuel Molano “en el 2006 el comercio que se da entre compañías por dar el derecho de uso de patentes sumó 19,600 miles de millones de dólares, la mitad de lo que mueve el total del mercado mundial de semillas”(Morales, 2008).

La concentración del mercado de semillas patentadas se ha logrado a través de la afectación de las reglas económicas y políticas. Vandana Shiva (2001), cuenta cómo se “están creando nuevas leyes sobre semillas en países de todo el mundo […]dejando fuera de juego a los pequeños agricultores/as que no sólo no pueden cultivar su propia diversidad, sino que al mismo tiempo se ven forzados a ser dependientes de las grandes corporaciones”. Veamos por ejemplo el caso colombiano.

El mercado de semillas genéticamente modificadas en Colombia

En el 2005 Alfonso López Michelsen advierte las graves consecuencias en materia de competitividad agrícola que puede traer para Colombia la no aprobación rápida de una legislación que acepte y regule la venta de semillas genéticamente modificadas. Este “vacío jurídico”, como es denominado por López Michelsen, limitaría el desarrollo económico y restringiría el desarrollo científico. De acuerdo a las cifras presentadas en un artículo escrito por el político en el 2005 se sembraron en el mundo 81 millones de hectáreas con estas nuevas semillas, y se proyectaba la siembra de 150 millones para el 2010. Así mismo, recalca que “los países líderes [en la siembra de estas semillas] son Estados Unidos, Argentina, Canadá, Brasil y China, precisamente las primeras potencias agrícolas del planeta"(Carlos Gustavo Cano citado por Lopez Michelsen, 2005). López Michelsen sugiere que la competitividad agrícola de un país, en el mundo globalizado, esta directamente relacionada con el uso de semillas genéticamente modificadas. Al parecer esta conclusión parece venir del echo de que la modificación genética se ha centrado en provocar cambios en las plantas que conlleven al aumento de la producción y la reducción de la vulnerabilidad a algunas plagas. En conclusión, sugiere López Michelsen, el uso de semillas genéticamente modificadas mejora el volumen y calidad de la producción y así el país puede competir en los mercados internacionales.

De acuerdo a lo expuesto por Agro-bio, hoy en Colombia están aprobadas por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) las semilla genéticamente modificadas de algodón, maíz y rosas azules. En el 2003 se aprobó el algodón, en el 2007 el Maíz y en el 2009 las rosas azules. Los mayores cultivos de plantas genéticamente modificadas están distribuidos de la siguiente manera:


Han sido el algodón y el maíz transgénico la solución a los problemas de la producción agraria en Colombia?

Desafortunadamente la fórmula propuesta por López Michelsen no es tan acertada. Ni los cultivos con semillas genéticamente modificas han garantizado volúmenes de producción mucho mayores, ni han puesto a Colombia en un mejor puesto de competitividad del mercado agrícola a nivel mundial. Por ejemplo, 20 de Febrero del 2013 los maiceros, algodoneros y ganaderos del Cesar expiden el siguiente comunicado:

los productores de Algodón, Maíz, Arroz, Ganaderos y otros sectores realizaremos “LA MARCHA POR LA REPARACIÓN”, porque […] Somos victimas de los desastres naturales como la ola invernal, fenómeno del niño, niña y en general del calentamiento global. Somos victimas de la biotecnología, por las semillas transgénicas introducidas a Colombia por las multinacionales, porque estos materiales no se adaptan a nuestro Caribe húmedo tropical, por sus bajos rendimientos y su alta susceptibilidad a enfermedades.(Comité Por La Defensa Del Sector Agrario De Córdoba, 2013).


Al parecer, antes del 2010 los algodoneros estaban usando una semilla mejorada que daba mejores resultados. En este mismo comunicado los algodoneros plantean “retomar los materiales genéticos ya aprobados, con los que veníamos trabajando”. Pero el gobierno no ha dado respuesta a esta solicitud para que los algodoneros puedan acceder a esta semilla que ya esta en el mercado. Porque un gobierno decide impulsar una semilla, mientras restringe otra? Sera un estudio serio sobre la viabilidad de una semilla? O un negocio con alguna empresa privada? Desafortunadamente no se encuentra respuestas a estas preguntas.

La siembra de Algodón genéticamente modificado en Colombia ha fluctuado debido a muchas variables como la demanda del producto, la calidad de las semillas, y la influencia del cambio climático en las producción. Puede, sin embargo, argumentarse que la siembra de plantas genéticamente modificadas no ha asegurado la calidad, ni la competitividad del producto.

En Colombia los problemas del algodón y su cadena productiva son bastantes complejos, pero, lo que parece claro es que al ser presionados por el mercado y por algunas legislaciones a plantar cierta clase de semillas que están disponibles o que son aprobadas por las entidades del estado[2], los algodoneros encuentran que éstas son responsables de los problemas de producción y preferirían tener la libertad de acceder y aplicar su conocimiento y experimentación común para resolver ese problema. Los agricultores exigen tener influencia en las soluciones y piden que las semillas sean locales, así sean genéticamente modificadas (Colprensa, 2012).

La crisis algodonera no es nueva, ni es solamente el resultado de las semillas utilizadas. Desde 1980 el sector ha sido golpeado por plagas, mal manejo de pesticidas, disminución de precios internacionales, la reducción de los aranceles para la importación, y el aumento en los costos de los pesticidas y la maquinaria agrícola. De la misma manera, la solución a esta crisis, debe ser tan profunda como sus causas y el cambio de semillas no va ser causal directa del repunte del sector a nivel nacional e internacional, como lo suponía Alfonso López Michelsen. Sin embargo, la quiebra del los algodoneros debido a una mala cosecha, profundiza la crisis.

El cultivo de maíz transgénico, por otro lado, parece estar creciendo de manera mas constante. Agro-bio nos recuerda que “ el maíz genéticamente modificado se cultiva bajo el esquema de siembras controladas y todavía no esta aprobado para comercialización (Agro-bio, 2014). Como el Maíz todavía no está aprobado para comercialización la evolución del mercado esta por evaluarse.


A pesar de la introducción de las plantas transgénicas los problemas de los agricultores en Colombia parecen no solucionarse. Hace solo un par de días el país se ve abocado a un segundo paro campesino, en menos de un año. La aprobación de la comercialización de plantas transgénicas ha traído a Colombia el reto del monopolio de las semillas y los debates sobre legislaciones que garanticen el acceso a semillas tradicionales. Al mismo tiempo plantea para los científicos del país el reto de trabajar junto con el conocimiento de los agricultores, campesinos e indígenas colombianos en variedades locales.

En el campo colombiano, así como en otros países con economías emergentes, los problemas del agro no pueden resumirse a una ecuación simple en la que una variable, solucione todos los problemas. Los problemas del agro colombiano parecen estar, mas bien, profundamente relacionados con problemas de justicia global, equidad y soberanía alimentaria. La experiencia científica puede claramente contribuir a solucionar problemas específicos, que son tan importantes de solucionar, como los problemas estructurales. Sin embargo, es importante concluir, que la monopolización del conocimiento y de los recursos necesarios para satisfacer la demanda alimentaria de un país como Colombia, no favorece en nada a la población colombiana, para quienes el precio de la comida aumenta, ni a los medianos y pequeños campesinos y comunidades étnicas quienes son excluidos del proceso de conocimiento, observación y experimentación colectiva, y del acceso a nuevas tecnologías. Discriminar y excluir el conocimiento tradicional no beneficia tampoco a la relación cambiante entre plantas y hombres.


[1] La transformación de bienes y servicios, así como de ideas o otras entidades que normalmente no son consideras mercancías en mercancías.

[2] La Regulación 970 del ICA causo gran revuelo en el país en el 2012. Las discusiones alrededor de esta regulación son profundas y complejas, pero los invito a que las estudiemos (Instituto Colombiano Agropecuario, 2010)


Bibliografía

Agro-bio. (2014). Transgénicos en el mundo/Región Andina/Colombia. Biotecnología Vegetal Agrícola. Retrieved April 29, 2014, from http://www.agrobio.org/fend/index.php?op=YXA9I2JXbDQmaW09I016UT0=

Bergougnoux, V. (2014). The history of tomato: from domestication to biopharming. Biotechnology Advances, 32(1), 170–89. doi:10.1016/j.biotechadv.2013.11.003

Blanco Fuentes, A. (2012). Comer como un “Acto Político.” Contrapunto. San Salvador. Retrieved from http://www.archivocp.contrapunto.com.sv/colaboradores/comer-como-un-acto-politico

Colprensa. (2012). Los Agricultores Quieren Semillas Locales Transgénicas. El Universal. Bogotá, Colombia.

Comité por la Defensa del Sector Agrario de Córdoba. (2013). Algodoneros, Maiceros, Arroceros, Ganaderos y demás sectores de las Nuevas Víctimas de Córdoba-Sucre-Bolívar- Cesar- Guajira. ANUC.

ETC Group. (2008). ¿De quién es la naturaleza? Nuevo informe sobre la concentración corporativa, la transformación de la naturaleza en mercancía y la resistencia global anclada en la Soberanía Alimentaria. Retrieved April 28, 2014, from http://www.etcgroup.org/es/content/¿de-quién-es-la-naturaleza

FAO. (1989). Resolución 5/89 Derechos del Agricultor. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Retrieved April 21, 2014, from http://www.fao.org/fileadmin/templates/nr/documents/CGRFA/resolution4-89_s.pdf

Humiston, M. (2013). Feeding the World, Ruling the World: Food fovereignity in National Sovereignity. Hemispheres: Redefining Sovereignty & Legitimacy, 36, 39–53.

Instituto Colombiano Agropecuario. RESOLUCION-970.pdf (2010). Bogotá, Colombia: ICA.

Lopez Michelsen, A. (2005). Limitaciones al Uso de Semillas Modificadas. El Tiempo. Bogotá, Colombia.

Millan, A. (1993). Fronteras alimentarias: Los OGM entre el imaginario social y la naturaleza cultural. Food, Imaginaries and Cultural Frontiers Esays in Honor of Helen Macbeth, 301–318.

Monsanto. (2002). Seed Saving and Legal Activities. Monsanto Technology/Stewardship Agreemet. Retrieved April 28, 2014, from http://www.monsanto.com/food-inc/pages/seed-saving-and-legal-activities.aspx

Morales, R. (2008). Pioneer prepara campo para transgénicos. CNNExpansion. Ciudad de México. Retrieved from http://www.cnnexpansion.com/negocios/2008/09/08/semillas-bajo-la-manga

PNUD. (2011). Colombia rural. Razones para la esperanza. Informe Nacional de Desarrollo Humano (p. 446). Bogotá, Colombia.

Shiva, V. (2001). El Mundo en el Limite. In G. & Hutton (Ed.), El Mundo en el Limite: La vida en el capitalismo global. Barcelona: Tusquets. Retrieved from http://observatoridesc.org/sites/default/files/05_Shiva_el_Mundo_en_el_Limite.pdf

Solano, V. (2013). Las Semillas Prohibidas en Colombia. Resolución 9-70. Colombia: Cultural del Abay Yala (You Tube). Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=AMbyuV1OJTc

UPOV. (1961, 1972, 1991). Convenio Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales. Paris. Retrieved from http://www.upov.int/portal/index.html.es

Vicente, C. A. (2004). Semillas: Patrimonio de los Pueblos al Servicio de la Humanidad. Foro de la Tierra y la Alimentación. Retrieved April 28, 2014, from http://www.cristinaenea.org/haziera/dokumentuak/16 semillas patrimonio de los pueblos.pdf



















Desde el tiempo de la domesticación del fuego y la elaboración de las herramientas de piedra, era obvio que nuestras habilidades podían ser usadas tanto para el mal como para el bien. Pero no fue sino hasta hace muy recientemente que nos dimos cuenta que incluso el uso benigno de nuestra inteligencia y de nuestras herramientas podría – porque no somos lo suficientemente inteligentes para prever todas las consecuencias – ponernos en riesgo

                                                                Carl Sagan – Billones & Billones


Variación

Si comparamos el ADN de cualquier par de humanos, si miramos las dos series de 3000 millones de nucleótidos lado a lado podemos contar el número de posiciones en que difieren. Si sacamos el porcentaje de diferencia, veríamos que en promedio cualquier par de ser humanos sobre el planeta tienen una similitud aproximada de 99.8% en dichos caracteres.  Esto quiere decir que en promedio 2.994’000.000 de caracteres son iguales entre dos personas del planeta. Sin embargo, esto también quiere decir que hay 6’000.000 de caracteres distintos,  que a su vez están directamente relacionados con las diferencias físicas, fisiológicas y moleculares que son evidentes en nuestra especie (sin olvidar por supuesto, que las variaciones moleculares son altamente influenciadas por el ambiente).

Estos cambios se han acumulado con el tiempo y corresponden a lo que conocemos como mutaciones. Aunque existen mutaciones inducidas por agentes físicos y químicos externos (ejemplo: rayos UV), la mayoría de los cambios acumulados en los organismos se dan por mutación natural debido a factores intrínsecos del genoma. Las mutaciones en el genoma de un organismo pueden tener causas diversas entre las que están: errores en la replicación del ADN, daños que no pueden ser reparados por la maquinaria celular o inserciones de elementos móviles.

Especiación

De hecho los errores en la replicación del ADN (en las células que dan origen a la siguiente generación) son parte fundamental de la especiación. Dichos cambios pueden derivar en variaciones que pueden verse en la progenie, y que resultan en nuevas funcionalidades a nivel molecular, fisiológico y físico. Al cabo de varias generaciones y ayudados por influencias ambientales, dichas variaciones acumuladas han derivado en los procesos de diversificación y especiación que son demostrados por la gama de organismos que vemos en el planeta tierra.

Si los procesos de especiación dependen de la mutación entonces todo organismo sobre el planeta tierra podría ser considerado como un mutante. Día tras día y en todas las especies, algunos de los caracteres del libro de la vida son modificados por accidente, por errores de la maquinaria de replicación de ADN o por agentes externos. Los cambios pueden efectuarse a pequeña escala como cuando un solo carácter cambia, o a gran escala como cuando un fragmento grande del ADN es totalmente borrado o cambiado de lugar, lo cual es conocido como un evento de deleción-inserción. Desde los organismos más pequeños como virus y bacterias, hasta los que demuestran una “complejidad” más alta como  los mamíferos, los procesos de mutación generan variaciones que permiten encontrar nuevos ajustes ante un mundo cambiante.

Tecnología

Pero en la medida en que logramos tener un mejor entendimiento sobre los procesos de mutación, era solo cuestión de tiempo hasta que las herramientas biotecnológicas permitieran utilizar procesos netamente naturales en la alteración de los genomas. Uno vez logramos entender que los cambios en los caracteres que componen los genes pueden dar lugar a cambios visibles, era de esperarse que empezáramos a inducir cambios en regiones específicas para encontrar las funciones génicas. Así surgieron las técnicas de “forward and reverse genetics”, donde a partir de la inducción de mutaciones puntuales aleatorias (de un carácter o nucleótido), se pueden generar individuos con características aberrantes para establecer los vínculos de dichas características (fenotipo) con los cambios a nivel del genoma (genotipo) [1]. De allí se dio un paso más hacia  lo que conocemos como mutagénesis insercional [2]. En esta técnica, fragmentos específicos de ADN de origen vírico o en forma de elementos transponibles (elementos móviles conocidos como ADN saltarín y de los cuales hablaremos en detalle más adelante), se insertan en los genes o en regiones cercanas a ellos, alterando su función o dañándolos por completo, con el mismo propósito de alterar el genoma para generar cambios en el fenotipo. Es interesante que  en paralelo, la biotecnología permitiera así mismo implementar una técnica en la que fragmentos de ADN llevaban genes específicos para incorporar nuevas funciones en un organismo en vez de generar mutaciones. Esta nueva metodología se dio a conocer como transgénesis, y a pesar de cumplir su cometido, la mutación no ha podido ser sacada totalmente de la ecuación como veremos en la siguiente sección. Adicionalmente es de resaltar que la transgénesis implementada mediante la biotecnología comparte grandes similitudes con el proceso natural de transposición (movimiento de elementos transponibles en el genoma), lo cual nos permite reflexionar acerca del alcance de la influencia humana en la alteración de los procesos “naturales”. El conocimiento sobre la mutación y la biotecnología nos han permitido emular la naturaleza y modificarla. Ahora veamos en detalle como procesos biotecnológicos como la transgénesis se utilizan para dicho propósito.


¿Son mutantes los organismos genéticamente modificados?       

La creación de los organismos transgénicos (específicamente de las plantas transgénicas), se dio gracias al descubrimiento del mecanismo mediante el cual una bacteria infecta naturalmente las plantas [3]. Agrobacterium tumefaciens infecta las raíces de las plantas y transfiere una sección de su ADN al genoma de la planta hospedera para obligar a la planta a producir compuestos benéficos para el desarrollo de la bacteria. Sin embargo, la sección de ADN que la bacteria transfiere, donde se encuentran los genes para sintetizar compuestos benéficos para la bacteria, puede ser reemplazada por otros genes mediante ingeniería genética [4]. Solo los extremos de dicha sección (llamada T-ADN), son necesarios para la integración del T-ADN en el genoma hospedero, y flanqueado por dichos extremos, es posible colocar casi cualquier gen que se quiera transferir. De la misma manera, nuevas técnicas de transformación genética han sido implementadas, donde se bombardea a la planta con partículas de tungsteno u oro recubiertas del ADN que se quiere transferir [5, 6]. Una vez en las células las partículas de ADN se integran en los cromosomas del genoma hospedero. Es posiblemente acá donde está el meollo del asunto: ¿y donde se integra este ADN foráneo y que hace?

Bueno, dicho ADN se integra de manera más o menos aleatoria [7] (aunque actualmente se están generando técnicas de direccionamiento [8]), lo cual quiere decir que podría terminar en casi cualquier región del genoma del hospedero. Si la integración de dicho fragmento ocurre en un gen esencial para la supervivencia del organismo entonces el resultado será que el organismo morirá o no podrá desarrollarse. Así mismo, el fragmento puede ser insertado en un gen no tan esencial, pero que puede ser crítico para una función fisiológica o de desarrollo. Por ejemplo si uno de los genes de defensa contra una enfermedad es interrumpido, es posible que la planta tenga rutas metabólicas alternas para tratar de contrarrestar el patógeno, pero su susceptibilidad ante el agente infeccioso específico puede aumentar. Es de recalcar que los genes no actúan como entidades individuales sino que son parte de un sistema; todos las partes de una célula incluyendo genes, proteínas y metabolitos actúan en sinergia para lograr una función específica. En ese sentido, la introducción de una variable foránea de forma espontánea puede producir modificaciones tan grandes como la alteración de una ruta metabólica, pero si es bien controlada y estudiada, entonces la adición de la variable génica, puede adicionar una función sin perturbar el resto del sistema. La inserción aleatoria de ADN foráneo puede entonces resultar en distintas variaciones del genoma hospedero.

Sin embargo, sería irresponsable por parte de los científicos incrementar una característica deseable mediante la introducción de un gen, y no hacer un seguimiento detallado del contexto genómico donde el ADN foráneo se inserta, o de las repercusiones en el desarrollo o fisiología de la planta. Esta es una de las razones por las cuales los programas de mejoramiento genético usando transgénicos están sometidos a largos procesos de evaluación internos, y los productos derivados (por ejemplo: alimentos provenientes de plantas transgénicas) deben ser aprobados por las entidades estatales sanitarias [9], antes de poder ser comercializados. Es evidente que por la aleatoriedad de las inserciones de ADN foráneo un gran porcentaje de transformaciones genéticas pueden resultar en mutaciones fatales o detrimentales para la planta, pero no son dichas plantas las que son escogidas para seguir en el programa de mejoramiento. Las plantas son seguidas a veces durante varias generaciones para asegurarse de que la característica introducida (ejemplo: gen de defensa a insectos o resistencia a pesticidas)  este transmitiéndose de padres a hijos, y de que no exista ninguna alteración adicional en el funcionamiento normal de la planta.

¿Es la introducción de ADN foráneo un proceso ideado por los humanos y que irrumpe con la evolución biológica natural?

Sí y no… como vimos anteriormente el proceso de transgénesis usando A. tumefaciens fue posible gracias a un proceso natural preexistente. Aunque los humanos estemos ahora introduciendo genes específicos de organismos divergentes, es poco probable que las personas que consuman plantas infectadas naturalmente por esta bacteria, u otras que transfieren así mismo su ADN, crean que se está jugando con la evolución o que comer dicha planta tenga repercusiones directas en su salud (en gran medida porque cuando estos procesos se dan de manera natural, no los podemos controlar o ver).

Existen además, dentro de casi todos los organismos estudiados a la fecha, unos fragmentos de ADN llamados elementos transponibles [10], los cuales se movilizan a nuevas regiones genómicas de una manera más o menos aleatoria (esto depende de la familia de transposones que se estudia), pero que tienen un comportamiento de cierta manera muy similar al T-ADN de A. tumefaciens. De hecho esta similitud llevó a los científicos a utilizar a los transposones como herramientas de transgénesis y mutagénesis insercional [2]. Mientras que la función de transgénesis se asimila mucho a lo que se hace con el T-ADN de Agrobacterium, la mutagenesis se vió como una función natural que podía ser implementada para descubrir la función de los genes como describimos anteriormente. De cierta manera tanto transposones como las secuencias de T-DNA pueden tener los mismos efectos en un genoma hospedero.

Sin embargo los transposones son parte de cada genoma y su influencia mutagénica y en la evolución biológica es, sin lugar a dudas, mucho mayor que la que un único gen (o unas pocas copias) introducido por ingeniería genética pueda tener. En plantas como las gramineas entre el 50 y el 80% del genoma puede estar compuesto por transposones [11, 12]. Estos elementos están separados en familias divergentes [13] cada una de las cuales actúa de forma distinta y pueden movilizarse a secciones específicas del genoma con más o menos efectividad. Los transposones son activados por estrés ambiental y aunque por su taza de mutación suelen inactivarse rápidamente, siempre permanecen en el genoma algunas copias activas que se mueven y pueden tener una fuerte influencia en la restructuración del genoma y la expresión génica. En Arabidopsis thaliana por ejemplo, la movilización de transposones a regiones cercanas de los genes, causa inactivación de dichos genes [14]. Así mismo la inserción de transposones dentro de genes puede producir nuevas funcionalidades génicas mediante un proceso por el cual ciertas proteínas del transposon son incorporadas a las funciones normales del gen y la célula [15, 16]. Los elementos transponibles también pueden localizarse en zonas específicas del genoma donde se especula que pueden ayudar a la evolución de familias génicas específicas, lo cual ha sido mostrado para genes de resistencia en plantas y otros organismos [17]. Si bien es cierto que la movilidad de un transposón en el marco de lectura del gen que produce la proteína resulta en la mayoría de las ocasiones en la disfunción génica, es de recalcar que el mismo genoma tiene mecanismos, por ejemplo de origen epigenético [18], para mutar o apagar rápidamente los transposones que puedan ir en detrimento de la expresión génica.

Es interesante ver la cantidad de similitudes entre el proceso de movilización y mutagénesis de los transposones y el proceso de ingeniería utilizado por el hombre para la transgénesis. Y aunque se podría decir que la transposición es un proceso natural y la transgénesis no, la verdad es que el nivel de mutagénesis y cambio genómico producidos por los cientos o miles de transposones en un genoma supera ampliamente al proceso controlado utilizado en los organismos genéticamente modificados.

Para pensar…

No todo está dicho sobre los organismos transgénicos: si el proceso de manipulación génica es homologable a lo que pasa en la naturaleza o si estos pueden llegar a provocar efectos secundarios no previstos.

Aunque existen procesos naturales de transferencia de genes de bacterias y transferencia horizontal de secciones de ADN (como por ejemplo gracias a agentes infecciosos), dichos procesos no son tan comunes, y la selección natural posiblemente fija solo algunos de estos cambios naturales en los organismos. Por otro lado los errores naturales en la replicación y reparación del ADN y las inserciones debidas a la movilidad de los elementos transponibles están omnipresentes en la naturaleza y causan mutaciones continuamente y a un nivel muy superior a una inserción única de un transgen.

Los procesos mediante los cuales se producen organismos transgénicos tienen un fuerte control de calidad, pero uno podría preguntarse si la velocidad de transferencia y la presión para fijar un gen que no es seleccionado por la naturaleza pueda llegar a tener repercusiones imprevistas, más cuando se cruzan barreras interespecíficas poco usuales. Si bien es necesario confiar en los hechos presentados hasta el día de hoy que muestran que la mayoría de los estudios en transgénicos no han resultado en consecuencias negativas para la salud, es importante mantener un cierto nivel de escepticismo que nos permita hacer estudios concienzudos y más profundos para prever posibles consecuencias de nuestros avances tecnológicos.

Referencias

1. Alonso JM, Ecker JR: Moving forward in reverse: genetic technologies to enable genome-wide phenomic screens in Arabidopsis. Nature reviews Genetics 2006, 7:524–36.
2. Ivics Z, Izsvák Z: The expanding universe of transposon technologies for gene and cell engineering. Mobile DNA 2010, 1:25.
3. Schell J, Van Montagu M: The Ti-plasmid of Agrobacterium tumefaciens, a natural vector for the introduction of nif genes in plants? Basic Life Sciences 1977, 9:159–179.
4. Gelvin SB: Agrobacterium-Mediated Plant Transformation : the Biology behind the “ Gene-Jockeying ” Tool. Microbiology and molecular biology reviews 2003, 67:16–37.
5. Klein TM, Wolf ED, Wu R, Sanford JC: High-velocity microprojectiles for delivering nucleic acids into living cells. Letters to Nature 1987, 327:70–73.
6. Sanford JC, Klein TM, Wolf ED, Allen N: Delivery of substances into cells and tissues using a particle bombardment process. Particulate Science and Technology: An International Journal 1987, 5:27–37.
7. Kim S-I, Veena, Gelvin SB: Genome-wide analysis of Agrobacterium T-DNA integration sites in the Arabidopsis genome generated under non-selective conditions. The Plant journal : for cell and molecular biology 2007, 51:779–791.
8. Chen K, Gao C: TALENs: customizable molecular DNA scissors for genome engineering of plants. Journal of genetics and genomics = Yi chuan xue bao 2013, 40:271–279.
9. ¿Podemos morir si comemos alimentos transgenicos? [http://biogenic-colombia.blogspot.fr/2013/11/podemos-morir-si-comemos-alimentos_7.html]
10. Los intrincados movimientos del ADN [http://biogenic-colombia.blogspot.ca/2012/08/los-intrincados-movimientos-del-adn-por.html]
11. Schnable PS, Ware D, Fulton RS, Stein JC, Wei F, Pasternak S, Liang C, Zhang J, Fulton L, Graves T a, Minx P, Reily AD, Courtney L, Kruchowski SS, Tomlinson C, Strong C, Delehaunty K, Fronick C, Courtney B, Rock SM, Belter E, Du F, Kim K, Abbott RM, Cotton M, Levy A, Marchetto P, Ochoa K, Jackson SM, Gillam B, et al.: The B73 maize genome: complexity, diversity, and dynamics. Science (New York, NY) 2009, 326:1112–5.
12. Paterson AH, Dubchak I, Grimwood J, Gundlach H, Bowers JE, Haberer G, Hellsten U, Mitros T, Poliakov A, Schmutz J, Spannagl M, Tang H, Wang X, Wicker T, Bharti AK, Chapman J, Feltus FA, Gowik U, Grigoriev I V, Lyons E, Maher CA, Martis M, Narechania A, Otillar RP, Penning BW, Salamov AA, Wang Y, Zhang L, Carpita NC, Freeling M, et al.: The Sorghum bicolor genome and the diversification of grasses. Nature 2009, 457(January):551–556.
13. Wicker T, Sabot F, Hua-Van A, Bennetzen JL, Capy P, Chalhoub B, Flavell A, Leroy P, Morgante M, Panaud O, Paux E, SanMiguel P, Schulman AH: A unified classification system for eukaryotic transposable elements. Nature reviews Genetics 2007, 8:973–982.
14. Hollister JD, Smith LM, Guo Y-L, Ott F, Weigel D, Gaut BS: Transposable elements and small RNAs contribute to gene expression divergence between Arabidopsis thaliana and Arabidopsis lyrata. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2011, 108:2322–2327.
15. Volff J-N: Turning junk into gold: domestication of transposable elements and the creation of new genes in eukaryotes. BioEssays : news and reviews in molecular, cellular and developmental biology 2006, 28:913–22.
16. Bennetzen JL: Transposable elements, gene creation and genome rearrangement in flowering plants. Current opinion in genetics & development 2005, 15:621–627.
17. Richter TE, Ronald PC: The evolution of disease resistance genes. Plant molecular biology 2000, 42:195–204.
18. Lisch D: Epigenetic regulation of transposable elements in plants. Annual review of plant biology 2009, 60:43–66.