Transgénicos. Héctor Arturo Ortiz Chávez

Sociedad de Energía y Medio Ambiente Facultad de Ingeniería UNAM

Ciudad Universitaria 18 de Febrero de 2011 Publicación soema.

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Transgénicos

Transferencia del gen.

Antes de comenzar a tratar el tema debemos evitar prejuzgar y evitar calificar cualquier tecnología como buena o mala, si no conocer y controlar sus implicaciones. Así también debemos entender la diferencia entre biotecnología y transgenia. Las biotecnologías son un conjunto de técnicas para manipular los elementos vivos que nos rodean en nuestro beneficio; pueden ir desde una simple fermentación, la cruza de especies, hasta el cultivo de tejidos y la transgenia.

Los Transgénicos La transgenia es una de las biotecnologías cuyo fin es la creación y producción de Organismos Genéticamente Modificados OGM o GMO’s por sus siglas en inglés Genetically Modified Organisms más conocidos como transgénicos.

Historia de los Transgénicos Una vez aislado el gen objetivo, este debe de ser transportado a la especie que se desea mejorar, para ello existe una serie de técnicas entre las cuales están: 6700 a.C. - En México se comienza la domesticación del maiz, el cual es • Bacterias Portadoras debido al cruzamiento sexual entre • Biolística plantas de diferentes especies. A través de éste mejoramiento gené• Precipitado de Fosfato de Calcio tico se consigue una planta comestible [Teosinte]. • Electropermeabilización • Gen silenciado

¿Qué es un Organismo Genéticamente Modificado (Transgénico)?

• Lipofección

Los genes son planos detallados de nuestros cuerpos que controlan factores como el crecimiento y el desarrollo. Ellos se encuentran agrupados en paquetes muy comprimidos de Ácido Desoxirribonucleico (ADN) llamados cromosomas, los cuales se encuentran en el núcleo de cada célula.

• Micro inyección • Portadores virales

Los genes usan mensajes químicos para comunicar a la célula la realización de ciertas funciones a través de la creación de proteínas o enzimas. Cuando se introduce un nuevo gen se pretende alterar la célula para que produzca o deje de producir un tipo específico de enzima o proteína, para que así la célula realice nuevas funciones.1

Bacterias Portadoras: El género Agrobacterium, es un tipo de bacterias con la capacidad natural de transferir información genética a las plantas. El gen aislado es introducido en la bacteria, la cual es previamente preparada en una solución para que las paredes celulares de la misma (bacteria) se hagan permeables y pueda injertarse el gen deseado.

Cuando un gen de una especie es insertado en otra, a ésta última se le conoce comúnmente como transgénica u OGM.

Biolística: El gen escogido es añadido a una partícula de oro o tungsteno, luego la partícula es “disparada” hacia la célula objetivo mediante gas comprimido.

¿Cómo se crea un OGM? Aislamiento del Gen Se comienza con la selección del gen que va a ser insertado en un nuevo organismo, por ejemplo, el gen que permite a ciertas especies de peces sobrevivir a muy bajas temperaturas puede ser insertado en las fresas para hacerlas resistentes a las heladas. Para efectuar dicha selección previamente se tuvo que descifrar (en parte o su totalidad) el genoma de la especie donante, para así se encuentre almacenado en una librería genética. Este gen se puede reproducir mediante una reacción en cadena de polimerasa (PCR), en donde por las propiedades de las ADN polimerasas para replicar secciones de ADN se busca obtener gran cantidad de copias exactas de un fragmento de ADN, en este caso, el gen seleccionado. En caso de que no se conozca la secuencia del gen deseado pero no se encuentre en una librería, el mismo puede ser producido artificialmente a través la síntesis del gen in vitro, principalmente por síntesis de oligonucleótidos.

1 (Deakin University, Australia, 2010)

Precipitado de Fosfato de Calcio: El gen es expuesto al Fosfato de Calcio, esta mezcla forma pequeños gránulos. Las células responden a éstos gránulos absorbiéndolos por medio de la endocitosis; de esta manera el gen puede llegar al núcleo de la célula. Electropermeabilización: Se colocan en una solución las células y el ADN, después se emite un impulso eléctrico que hace permeable la membrana celular, permitiendo al ADN introducirse hasta el núcleo de la célula. Gen Silenciado: En este caso en vez de buscar nuevas características, se busca evitar alguna. Una vez identificado el gen indeseado, se agrega una segunda copia de dicho gen pero al revés. Lipofección: Los liposomas son usados como portadores. Micro inyección: El gen es inyectado en un ovulo fertilizado a través de un tubo capilar. Portadores Virales: Un virus, que no provoque daño alguno al organismo objetivo, es modificado agregando el gen deseado a su estructura genética. El virus invade las células del organismo sin causar efecto alguno mas que el transporte del nuevo gen.

Ejemplos de Organismos Genéticamente Modificados (alimentos)

Implicaciones

Cultivos modificados para resistir plagas: por ejemplo, el gen que produce la toxina BT que es mortal para cierto tipo de insectos, es insertada en el cultivo para que éste produzca la toxina, haciendo al cultivo Resistente a Insectos. [Maíz BT, Soya BT]

Existe una serie de riesgos potenciales en el uso comercial de alimentos transgénicos, ya sean plantas y animales, de tal forma que las condiciones de campo pudieran agudizar y potencializar dichos efectos negativos.4

Cultivos modificados para aumentar su resistencia a herbicidas, conocidos como Tolerantes a Herbicidas. [Soya RR] Animales de granja son alterados para que presenten un mayor crecimiento en un menor periodo de tiempo, así como aumentar la relación musculo-grasa.

Controversia con los alimentos El gran problema de los alimentos transgénicos es el exceso de información dudosa, mucha de la cual no tiene sustento científico, alguna veces esta información es publicada por ONG’s simplemente con fines políticos, lo que genera inseguridad en los consumidores.2 Aunado a esto, en la actualidad se desconocen diversos efectos a corto y mediano plazos en la salud humana y animal. No obstante, algunas evidencias clínicamente comprobadas obligan a la prudencia.3

Impacto Biológico (Biodiversidad en Riesgo) El deterioro de la biodiversidad es el principal factor de riesgo con el uso extensivo de OGM. El desplazamiento o extinción de especies no domesticadas es una realidad que preocupa a los agricultores orgánicos y a los preservadores de vida silvestre. Esto sucede debido a que los OGM tienen mayor probabilidad de supervivencia a las inclemencias de la naturaleza, lo que provoca contaminación genética en campos aledaños a los OGM debilitando biológicamente la región. El viento, la lluvia, los pájaros, los insectos y abejas acarrean el polen de OGM hacia campos de cultivo no modificados, provocando la existencia del gen modificado en la descendencia de los cultivos no modificados. Por esta razón se requiere una zona estéril de protección natural de 5 kilómetros alrededor de campos de cultivo de OGM, sin embargo desde 2001, se aumentó el radio de 5 a 8 Kilómetros.

1972 - Paul Berg crea las primeras moléculas de ADN recombinante 1973 - Herbert Boyer y Stanley Cohen crean el primer organismo transgénico, injertan genes de resistencia a antibióticos a la bacteria de E. coli. 1974 - Rudolf Jaenisch crea un ratón transgénico, el primer animal modificado genéticamente. 1976 - Se funda Genentech, la primer compañia de ingeniería genética

En el caso de los animales podemos poner el ejemplo de los cultivos que generan toxina BT, la cual aparte de ser mortífera para las plagas de estos cultivos también resultó serlo para la larva de la mariposa monarca, ya que se demostró que la tasa de mortalidad aumento un 44%5 cuando se añadió la toxina BT al polen del maíz, alimento principal de la monarca. Otro factor es la exposición de las especies a nuevos patógenos o agentes tóxicos, es decir, en cultivos que producen su propio pesticida, por ejemplo la toxina BT, con el tiempo han generado nuevos tipos de plagas resistentes a dicha toxina, [P.E. El gusano de algodón], lo que obligaría en un futuro a emplear pesticidas cada vez más poderosos. En estos casos pueden surgir “superplagas” o “superinsectos”, difíciles de ser controlados con los pesticidas existentes, pero, sobre todo, muy violentos para el medio natural ya que éstos serían una potencial amenaza para los cultivos mundiales y también afectarían la biodiversidad de la fauna silvestre y la cadena trófica.6 Pero el mayor riesgo se presenta sin duda alguna, en las zonas tropicales, caracterizadas por su amplia biodiversidad en flora y fauna. Por ello, Brasil prohibió cualquier manejo de semillas transgénicas en Moto Grosso. Finalmente está la alteración del reciclaje de nutrientes y energía, el cual implica que un nuevo gen produzca cierto tipo de enzimas o proteínas para una función en particular, sin embargo esta nueva enzima o proteína puede tener efectos secundarios. Tal es el caso de la Soya RR, la cual ha sido genéticamente modificada para ser Tolerante a los Herbicidas, el aumento en su tolerancia se basa en la producción de un nuevo agente activo, el glifosato. El efecto secundario que tiene el glifosato es que se desprende en el entorno de la planta de soya, destruyendo los nutrientes esenciales del suelo que permiten la fijación simbiótica del nitrógeno, lo que trae como consecuencia la necesidad del agricultor de adquirir mayor cantidad de fertilizantes para poder sufragar el deterioro que ha provocado el uso de OGM. AgroBIO México A.C.

2 (Nodari, y otros, 2000) 3 (Oswald Spring, 2001)

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Ibídem, 2001 (Nodari, y otros, 2000) (Oswald Spring, 2001)

1982 - El primer transgénico para consumo humano es aprobado por la FDA

Efectos en el ser humano.

En la actualidad se desconocen los efectos a corto y mediano plazo del consumo de alimentos transgénicos por los seres humanos, ya que los estudios realizados hasta el día de hoy no han podido comprobar efectos negativos en la población mundial. Sin embargo ha habido ciertos incidentes que han sido controlados por la FDA de Estados Unidos 1986 - EU y Francia desarrollan plantas Tolerantes a Herbicidas TH que nos obligan a ser prudentes en su producción y consumo, así como la necesidad de contar con normas regulatorias más formales en nuestro país, como las de la FSANZ en Australia y Nueva Zelanda, el CTNBio en Brasil o la antes citada FDA en Estados 1992 - China comercializa Tabaco Unidos. TH. En México la SAGARPA, a través del SENASICA, se encarga de la regulación de los 1995 - La OMS emite informes alimentos, desgraciadamente la regulación de los alimentos transgénicos carece de la sobre la seguridad de los OGM. formalidad necesaria ante el desarrollo que han tenido últimamente. 2009 - 11 cultivos transgénicos son cultivados comercialmente en 25 paises 2010 - Se crea la primer forma artificial de vida, Synthia

Glosario de Siglas OGM: Organismo Genéticamente Modificado ONG: Organización No Gubernamental BT: Toxina del Bacillus thuringiensis RR: Roundup Ready. Roundup es la marca comercial del herbicida al que es resistente el gen. PCR: Reacción en cadena de polimerasa [Polymerase Chain Reaction] FDA: Food and Drug Administration (Estados Unidos) FSANZ: Food Standards Australia New Zealand CNTBio: Comité Nacional Técnico de Bioseguridad (Brasil) SAGARPA: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación SENASICA: Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria.

Para mayor información consulta: http://www.isaaa.org/ http://www.gmo-compass.org/ http://www.oleaginosas.org/ http://agrobiomexico.org.mx/ http://www.senasica.gob.mx/ http://www.sagarpa.gob.mx/ http://www.semarnat.gob.mx/

Referencias Deakin University, Australia Better Health Channel [En línea] - State Goverment of Victoria. - Mayo de 2010. - 12 de Febrero de 2011. - http://www.betterhealth.vic.gov.au. Nodari Rubens Onofre y Guerra Miguel Pedro. Implicações dos transgênicos na sustentabilidade ambiental e agrícola. Hist. cienc. saude-Manguinhos [online]. - Rio de Janeiro : [s.n.], 2 de Octubre de 2000. - 2 : Vol. 7. - págs. 481-491. - ISSN 0104-5970. Oswald Spring Úrsula Transgénicos: efectos en la Salud, el Ambiente y la Sociedad. Una Reflexión Bioética - Revista Digital Universitaria. - [s.l.] : Dirección General de Servicios de Cómputo Académico-UNAM, 1 de Enero de 2001. - 3 : Vol. 1. ISSN: 1607-6079.