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Reseña Bibliográfica Biotecnología Vegetal Vol. 4, No. 2: 67 - 76, abril - junio, 2004
Las plantas transgénicas en el contexto social
José M. Machado Rodríguez
Instituto de Biotecnología de las Plantas, Universidad Central Marta Abreu de Las Villas km. 5 ½, Santa Clara, Villa Clara, Cuba, CP 54 830. e-mail: machado05@ibp.co.cu
RESUMEN
Las nuevas biotecnologías forman parte de la vida cotidiana. Dentro de sus ramas se encuentra la transgénesis vegetal que ha revolucionado la agricultura que se considera el nivel superior a la Revolución Verde. El trasiego de genes de una especie a otra, de un reino al otro ha posibilitado la adquisición por las plantas de caracteres inusuales lo cual les permite sobrevivir en entornos inhóspitos, renovar los recursos del sustrato, resistir a enfermedades y plagas, herbicidas, estrés hídrico, proporcionar mejores nutrientes y fitofármacos donde se destacan las vacunas verdes. La velocidad con la cual se han desarrollado estas tecnologías han permitido llevar los cultivos transgénicos a millones de hectáreas en muchos países del mundo, y el número crece año tras año en varios millones más. A pesar de no haberse mencionado daños ambientales ni de salud humana o animal durante más de 45 años de estas prácticas con ADN recombinante, se sigue un estricto control caso por caso en la liberación de estos organismos genéticamente modificados (OGM) por la bioseguridad, la cual juega un papel primordial en la previsión de riesgos para con el medio y la sociedad. La opinión pública está dividida en este tema tan controvertido por lo que es necesario que los científicos expliquen con claridad sobre el alcance de las biotecnologías vegetales y formen parte del intercambio de impresiones. En esta reseña se ofrece una perspectiva general sobre la base científica de la obtención de plantas transgénicas, sus posibles beneficios y riesgos, y las opiniones que sobre estas manipulaciones hay en algunas regiones del mundo.
Palabras clave: biotecnologías, seguridad biológica, percepción pública
ABSTRACT
The new biotechnologies take part of the daily life. Within their branches is the vegetal transgenesis which has revolutionized agriculture, considering itself the superior level of the Green Revolution. The transfer of genes from a specie to another one, from a kingdom to the other has made possible the acquisition, by the plants, of unusual characters having allowed them to survive in inhospitable surroundings, to renew the resources of the substrate, to resist to diseases and plagues, herbicides, hydric stress, to provide better nutrients and phytomedicines where the green vaccines stand out. The speed with which these technologies have been developed has allowed taking the transgenic cultures to million hectares in many countries of the world, and the number grows every year. In spite of an absent of reports of environmental damages, nor of human health or animal, for more than 45 years of these practices with recombinant DNA, a strict control is followed case by case in the liberation of these genetically modified organisms (GMO) by the biosecurity, which plays a fundamental role in the prevision of risks towards environment and the society. The public opinion is divided about this subject so controverted. That is why it is necessary that the scientists explain clearly about the reach of the vegetal biotechnologies and get involve in the interchange of impressions.
Key words: biotechnologies, biosafety, public perception
Abreviaturas: ADN: ácido desoxirribonucleico, OGM: organismo genéticamente modificado, OVM: organismo vivo modificado
INTRODUCCIÓN
Las biotecnologías vegetales no son nuevas. Estas se han conformado desde tiempos ancestrales y se han perfeccionado a la luz de cada avance científico en ese campo.
Si bien las manipulaciones realizadas con los distintos cultivos para aumentar su productividad o resistencia a las enfermedades basadas en los cruzamientos y la selección, han dado paso a la moderna transferencia de genes, no por eso las otrora tecnologías que hicieron triunfar a la Revolución Verde (Borlaug, 1969) han caído en desuso. Todo lo contrario. Se han retomado los conceptos para lograr los mismos objetivos, aunque en un plazo mayor de tiempo, respondiendo así a ciertas exigencias por parte de la población sobre la agricultura orgánica y productos naturales, lo cual redunda en una aceptación mayoritaria a nivel del consumo.
Las biotecnologías modernas plantean nuevos problemas, aunque estos datan ya desde los mismos inicios de la humanidad, y sus consecuencias tienen un gran peso en términos de desaparición de especies y variedades, por lo tanto de la biodiversidad. Las introducciones de especies en todo el mundo, debido a los movimientos migratorios humanos, han cambiado considerablemente la distribución de las especies y la biodiversidad de numerosas regiones en el planeta, particularmente en los sistemas insulares (Anónimo, 1987).
Estos riesgos no pueden ignorarse, por lo que se debe analizar de manera prospectiva, y lo más exhaustivamente posible, las consecuencias de la obtención y el uso de las plantas transgénicas. Es preciso también recordar que se pueden manipular los genes y obtener los OGM, pero no crear nuevos individuos OGM, a semblanza de Frankestein. Lo que se pierda ahora lo será para siempre, así será hoy como lo fue en el neolítico (Motou et al., 2000).
Sin embargo, tampoco puede detenerse el desarrollo tecnológico so pena de sufrir un colapso en la sociedad. Para la protección de los bienes de la naturaleza la bioseguridad tiene un papel preponderante estructurada sobre una base jurídica de acuerdo con las exigencias internacionales y en estrecha vinculación con las prácticas y las condiciones existentes en cada país (Rodríguez et al., 2001).
Con la puesta en vigor del Protocolo de Cartagena (11 de septiembre de 2003) , la bioseguridad en el contexto de las plantas transgénicas tomó un cariz jurídico internacional que permite la toma de decisiones nacionales con respecto a la producción, liberación, transportación, intercambio y comercialización de organismos genéticamente modificados.
El objetivo de este trabajo es dar una panorámica general sobre la obtención de las plantas transgénicas, sus usos y el impacto que esta tecnología ha tenido en la sociedad, la necesidad de continuar con estos procedimientos y la implementación de medidas de seguridad biológica para impedir efectos adversos en el medio ambiente por la transferencia indeseada de genes que pueden desembocar en la aparición de supermalezas y en las personas, por una expresión o sobreexpresión de un producto alergénico o tóxico en una planta que sirva de base alimentaria o como fuente de materia prima para elaborar productos farmacológicos o cosméticos (Anónimo, 2003).
TRANSGÉNESIS VEGETAL
La transgénesis vegetal, como poderosa herramienta biológica, se utiliza para la investigación básica en el estudio de la expresión génica en plantas (Schell, 1987), para facilitar la clonación que sirve como un marcador y también como técnica complementaria para el mejoramiento de las plantas, cuestión esta última de gran importancia y que ha definido el destino de las plantas transgénicas por su interés comercial.
La transformación en plantas está basada generalmente en la introducción de construcciones plasmídicas o segmentos de éstas en el genoma de la célula vegetal. En este acápite se describirán brevemente sólo algunos de los métodos utilizados y se mencionarán los demás. Para una información más completa puede referirse a Hansen y Wright (1999).
Para conseguir el objetivo planteado, o sea, la planta transformada, es preciso primero dominar las técnicas del cultivo vegetal in vitro, lo que posibilita la regeneración de aquellos tejidos vegetales que se han transformado.
Cultivo in vitro de tejido vegetal
Las plantas transgénicas deben ser regeneradas completamente a partir de las células transformadas, lo cual no llega a ser una tarea fácil en muchas ocasiones. Por eso deben desarrollarse previamente protocolos de cultivo in vitro de células y tejidos para cada especie, que sean efectivos y permitan obtener las plantas regeneradas a partir de células, tejidos u órganos de la planta en cuestión. En la literatura científica internacional se encuentran los protocolos para casi todas las especies en experimentación. Entre ellas se puede mencionar, para plátano y banano (Dheda et al., 1991; Escalant et al., 1998; López et al., 2000), yuca (Medero et al., 2000), café (Jiménez et al., 1995; de Feria et al., 2000), entre otras especies.
Transformación vía Agrobacterium
En este método se aprovechan los mecanismos moleculares naturales de las bacterias Agrobacterium tumefaciens y A. rhizogenes , que se basan en el principio de la conjugación bacteriana en sentido general. Los plasmidios Ti o Ri poseen una región ADN-T que es llamada de virulencia que contiene varios genes vir que codifican para proteínas inducidas por compuestos fenólicos aportados por la planta dañada, y que son los responsables de la transferencia del ADN-T. Los bordes de esta región se reconocen y se cortan en una sola cadena, la cual se protege por proteínas especializadas sintetizadas por uno de los genes vir, y es conducida hasta el núcleo de la célula vegetal. El conocimiento de este mecanismo propio del género Agrobacterium sirvió para utilizarlo como vector sin que produjera los tumores conocidos, y que transfiriera las secuencias deseadas (Hooykas y Schilperoort, 1992).
Al cultivar los tejidos vegetales infectados en un medio de cultivo que contenga a la vez un agente de selección y los reguladores del crecimiento necesarios para la regeneración, se obtendrán solamente las células que sean capaces de resistir las nuevas condiciones, o sea, las que poseen el gen o los transgenes. Cuando se trata de A. rhizogenes, se pueden regenerar las plantas transformadas a partir de la escoba de bruja (Birch, 1997; de Andrade et al., 2003).
Como se ha visto, para desencadenar este proceso es necesario que el tejido utilizado sea seccionado para dar oportunidad a la salida de los compuestos fenólicos, que son los causantes directos de la activación de los genes actuantes, por lo que se usan fragmentos o discos de hojas, de tallos, ápices, yemas, raíces, embriones, etc. Pero esto no es absoluto. Existen algunas plantas que poseen un sistema vegetativo muy particular, o que poseen semillas muy pequeñas, como es, por ejemplo, la Arabidopsis thaliana . En este caso pueden infectarse in vivo las semillas en germinación o los ápices de los tallos con la suspensión de Agrobacterium . Debido a que los órganos tales como el embrión y el ápice, son muy pequeños en esta planta y poseen pocas células, es de esperar que un número importante de células de la línea germinal sean transformadas, lo cual se ha comprobado con los resultados de las investigaciones. Después de la floración y la autofecundación de esas flores se obtienen embriones transformados que pertenecen a las semillas de esa descendencia (Clough y Bent, 1998).
Transferencia directa de genes
Como característica general, estas técnicas no necesitan el uso de vectores en particular. La secuencia a transferir debe ser amplificada, lo que conlleva su clonación, al menos, en un plasmidio bacteriano. Claro que el ADN a transferir debe tener una estructura eucariota para que pueda integrarse y expresarse en las células vegetales. El ADN se transfiere entonces directamente a protoplastos, células, tejidos u órganos.
Transformación por cañón de partículas
El principio de este método es hacer penetrar al ADN a traves de la pared celular vegetal, lo cual se hace con un equipo que ha dado en llamarse pistola o cañón de genes (gene gun en inglés), que utiliza pequeñísimas partículas de oro o tungsteno recubiertas del ADN a transferir y que se impulsa por diferentes medios, ya sea por aire comprimido por medio de gases inertes como el helio o el argón, la explosión de un cartucho de pólvora o la vaporización instantánea de una gota de agua. Las partículas viajarán a una velocidad adecuada y podrán penetrar al núcleo para permitir la integración del ADN acarreado, o la expresión transitoria (Klein, 1992).
Transformación por electroporación
Esta es una técnica eficaz y simple, pero tiene la dificultad de la preparación primaria del material biológico, pues hay que obtener protoplastos con el fin de que pueda ocurrir la transferencia génica, y después regenerar los mismos en medios de cultivo idóneos con formulaciones y condiciones especiales. El método tiene la desventaja de ser caro por la obtención de protoplastos y su posterior regeneración en plantas, lo cual no siempre es factible.
El fundamento de la técnica es someter a la mezcla de protoplastos y ADN a un choque eléctrico de corta duración y de alta tensión lo cual provoca la desestabilización de la membrana plasmática por la polarización de los fosfolípidos que la constituyen e induce la formación de poros, por los cuales pasan las moléculas de ADN. La membrana recobra su estado inicial y el protoplasto se mantiene viable (Fromm et al., 1985).
Otras técnicas
Las demás técnicas que se han ensayado en células vegetales también son con protoplastos utilizando polietilenglicol (PEG) (Paszkowski et al., 1984) y liposomas (Deshayes et al., 1985), pero se ha demostrado que no son tan eficientes como la pistola de genes.
Se han efectuado estudios también con otras técnicas como la transformación a través del polen, sonicación de tejidos, imbibición de embriones y la microinyección directa en el núcleo de los protoplastos, cuyos resultados han sido esporádicos y poco reproducibles (Casse F y Breitler J-C, 2001).
Se debe tener en cuenta que la transferencia de genes capaces de expresarse en las células vegetales no significa que se haya obtenido una planta transgénica. En ciertos casos sólo se observa una expresión transitoria, por eso, para lograr una planta transgénica, la cual tenga en todas sus células el gen transferido, es imprescindible que el ADN foráneo esté integrado en el genoma de la planta y que sea transmitido a sus células hijas (Delbart, 1996).
Aplicaciones de la transgénesis vegetal
Las aplicaciones de la transferencia de genes en plantas son numerosas si se tiene en cuenta no solo aquellas que son de interés agronómico, sino también las que tienen que ver con la medicina, la recuperación de suelos, la cosmetología, obtención de nuevas variedades ornamentales, entre otras.
Aquí sólo se tratará sobre las aplicaciones agronómicas más conocidas y que tienen el mayor peso en la producción de plantas transgénicas en el mundo que a su vez produce el mayor impacto sobre las opiniones del público.
Entre las características más estudiadas y utilizadas se encuentran: la resistencia a herbicidas, la resistencia a insectos y la resistencia a microorganismos fitopatógenos como son los hongos, bacterias y virus.
Resistencia a herbicidas
Para lograr la respuesta de un organismo a un estímulo dado pueden desarrollarse varias estrategias. Dentro de estas se pueden citar: la sobreexpresión de la molécula de interés, la mutación de la misma siendo resistente y la expresión de una enzima capaz de interceder en la cascada metabólica para impedir el desarrollo del evento perjudicial a la planta, sea un producto tóxico o el ataque de un patógeno específico.
La resistencia a herbicidas puede ser alcanzada por las tres estrategias descritas anteriormente (Stalker et al., 1988). Recientemente ha sido descrita otra nueva estrategia donde se usan los genes gat (Castle y Lassner, 2004). Teniendo en cuenta que varias sustancias químicas eliminan a las malas hierbas pero también dañan al cultivo, se ha aprovechado la alternativa de las técnicas de biología molecular en la transformación de plantas (Mazur y Falco, 1989).
A continuación se hará referencia solamente al herbicida Glifosato y la estrategia seguida en la obtención del gen que codifica para la molécula que inhibe la acción de este compuesto.
El Glifosato, como herbicida, tiene muchas ventajas sobre los demás herbicidas, es tóxico para la mayoría de las plantas (Wek et al., 1985) y sin efectos para los animales (Baum, 1987). Este herbicida inhibe la biosíntesis de los aminoácidos aromáticos (Kishore y Shah, 1988), siendo un inhibidor competitivo de la enzima 5-enolpiruvilshikimato 3-fosfato sintasa (EPSPS) (Stalker y McBride, 1987).
Se encontró que la tolerancia de ciertas bacterias como Escherichia coli y Salmonella typhimurium, así como en la planta Arabidopsis thaliana , se debe al gen aroA el cual codifica para la EPSPS a niveles mayores de los usuales (Stalker et al., 1985) y también se hallaron genes mutantes de la EPSPS resistentes al glifosato en Aerobacter aerogenes (Schulz et al., 1990).
Estas dos estrategias se tomaron para efectuar la transformación genética en plantas. Se obtuvieron variedades que fueron resistentes a la aplicación comercial de Glifosato. Entre los cultivos obtenidos con resistencia están la canola, colza y soya (Anónimo, 2002, 2003).
Resistencia a insectos
En sentido general, la resistencia a los insectos es conferida a las plantas por genes que codifican para una forma alterada de endotoxinas proteicas que son producidas por ciertas cepas de Bacillus thuringiensis. En la naturaleza existen diversas formas de estas toxinas que son activas en diferentes especies de insectos. Las plantas modificadas genéticamente resistentes a insectos portan genes tales como el cry1(A), cuyo producto es específicamente tóxico para los lepidópteros. En 1987 se publicó la obtención de plantas transgénicas resistentes a insectos por tres compañías diferentes, la Plant Genetic Systems (Vaeck et al., 1987), Agrevo (Barton et al., 1987) y Monsanto (Fischhoff et al., 1987).
Las bacterias productoras de esas toxinas se han utilizado por más de 45 años como pesticidas, lo mismo en invernaderos que en cultivos a cielo abierto, inclusive, las pulverizaciones de estas bacterias se han autorizado oficialmente a los productores de cultivos biorgánicos (Chesson y James, 2000).
Resistencia a microorganismos fitopatógenos
En el caso de la resistencia a los microrganismos fitopatógenos se han desarrollado diversas estrategias que permiten la tolerancia, sobre todo a los virus, bajo el concepto de la resistencia derivada del patógeno que tiene como objetivo entorpecer el ciclo viral por la presencia de un ARN o de una proteína viral en un lugar y momento adecuado (Sanford y Johnston, 1985). La resistencia puede ser obtenida también por la expresión de otras proteínas virales mutadas, no funcionales como en el caso de la replicasa (Baulcombe, 1994; Brederode et al., 1995) y también la proteína de movimiento (Lapidot et al., 1995).
Existen otras estrategias que no están relacionadas con la síntesis de proteínas, como es la expresión de ARN antisentido o de ARN satélite y también las del ARN de interferencia (Surain, 1998).
Para la resistencia a hongos y bacterias se han construido genes quiméricos (Lamb et al., 1992) basados en la expresión de quitinasas (Broglie et al., 1991), glucanasas (Zhu et al., 1994), ambas (Shah et al., 1995), así como proteínas que inactivan a los ribosomas (Logeman et al., 1992), fitoalexinas (Fisher y Hain, 1994) y otros.
Otras aplicaciones
Se ha logrado modificar la composición en aminoácidos de las proteínas de diversos cultivos para que se expresen más los esenciales, con lo cual mejora el valor nutricional de la planta, al añadir también vitaminas, como es el caso del arroz dorado (Gura, 1999) que es capaz de expresar niveles significativos de â-caroteno, y el cambio de composición de los ácidos grasos al expresar omega-3 y omega-6 propios de los peces (Qi, 2004).
También se han transformado plantas con el fin de utilizarlas como fitoremediadores, detectores de o toxicidad ambiental y fitofármacos. Se refiere al lector a los trabajos de Bustamante et al. (1991), Kovalchuk et al. (2001) y Sasson (2001) para más información.
PERCEPCIÓN PÚBLICA
Después de haber revisado sucintamente las bases fundamentales de la transgénesis en plantas y sus aplicaciones, se verá ahora el impacto que ésta ha tenido en la población humana en cuanto a los posibles riesgos que pudieran significar dichas tecnologías del ADN recombinante, tanto para los humanos y animales como para el medio ambiente.
Riesgos del cultivo en el campo
El riesgo de escape de un organismo vivo modificado (OVM) tiende a disminuir en condiciones controladas de confinamiento, sin embargo, no debe ser descuidado el control que se ejerza sobre éstos en los alrededores de las instalaciones dedicadas a esos menesteres, para detectar rápidamente la eventualidad de un escape accidental. Se hará referencia a los riesgos que pudieran correrse con los cultivos transgénicos en campo abierto, o sea, la liberación intencional de los OVM al medio ambiente.
Riesgo ecológico
1. Transferencia génica con especies emparentadas que pueden cambiar el balance del ecosistema en una región dada.
Puede citarse, por ejemplo, la transferencia del gen de resistencia a un herbicida total hacia una maleza, por lo que deben practicarse evaluaciones que permitan prever los efectos indeseables como el descrito anteriormente (Phipps y Bennett, 2004) o la resistencia a virus (Fuchs et al., 2004).
2. Efecto sobre la población de insectos útiles. Este ha sido quizás, uno de los puntos más controversiales con respecto a las plantas transgénicas. Es bien conocido el impacto que causó la publicación de un artículo en la revista Nature (Losey et al., 1999) sobre el daño que causa el polen transgénico a la mariposa Monarca (Danaus plexippus). Los resultados de este estudio fueron refutados inmediatamente por nuevas investigaciones que se realizaron con todo rigor científico y que se toman como base para el análisis de riesgo en estos insectos (Sears et al., 2001; Losey et al., 2003).
Es de considerar también la presión de selección que pudiera ejercerse sobre la resistencia a las proteínas de Bacillus thuringiensis, que expresen las plantas transgénicas, por parte de los insectos diana (Mason et al., 2003).
3. La transferencia de ADN en forma horizontal a las bacterias del suelo.
Se sabe que la transferencia de ADN a partir de las plantas transgénicas a las bacterias del medio ambiente ocurre en ciertos casos, aunque limitados, lo cual indica que existe un factor de riesgo real. Las investigaciones en este campo se ven limitadas por los sistemas de detección y las condiciones ambientales que determinan el comportamiento de la interrelación entre los factores desencadenantes de la transferencia (Bensasson et al., 2004; Nielsen et al., 2004). Una de las medidas que se ha tomado con respecto a los genes marcadores de selección de resistencia a los antibióticos, es no utilizarlos en las construcciones finales que pasarán al OGM.
Teniendo en cuenta estos factores se ha dado en clasificar a las plantas transgénicas en tres categorías (Ahl y Duesing, 1996):
Clase 1- las que poseen genes transferidos que no le confieren ninguna ventaja selectiva: esterilidad masculina, inhibidor de floración, enriquecimiento de un aminoácido determinado.
Clase 2- las que poseen genes transferidos que le pueden conferir a la planta una ventaja selectiva moderada en condiciones de cultivo específico.
Subclase 2a comprende los caracteres que no confieren ninguna ventaja específica fuera de una presión de selección aplicada en un contexto agrícola como son los genes de resistencia a los herbicidas.
Subclase 2b es la que representa los caracteres donde la ventaja puede manifestarse en toda ocasión, aquí están los genes de resistencia a bacterias, virus, hongos y diversos estrés.
Clase 3- las que poseen una fuerte ventaja selectiva por los genes que expresan: los que transmiten una ganancia en vigor, fecundación, floración más prematura y otros.
Claro que para la evaluación del riesgo ecológico la influencia de esta clasificación estará regulada por otros factores como los cruzamientos sexuales (alogamia, autogamia), las distancias de polinización, los riesgos de diseminación de semillas, su resistencia y su dormancia, la existencia de especies naturales interfértiles, la invasividad propia de las variedades derivadas de las plantas transgénicas.
Riesgo económico
En sentido general, los dueños de las grandes compañías biotecnológicas, son las que han identificado el riesgo económico más importante para ellos, y es el temor y la incertidumbre en la población humana con respecto a las plantas transgénicas y sus productos derivados. Todo esto puede conducir a un fracaso comercial, por lo que la
información clara y sincera es el mejor medio para prevenir y así evitar las interpretaciones erróneas.
Otro riesgo que se plantea es el escape de genes a variedades que no son objeto de la transgénesis, lo cual puede desencadenar un cuadro ambiental difícil de resolver, como sería la transferencia de la resistencia a un herbicida total en una maleza altamente invasiva (Kahn, 1996).
Riesgos tóxicológicos
Es necesario que las plantas transgénicas que servirán para el consumo humano ya sea en forma fresca o procesada por calor, pasen las pruebas de toxicidad con el fin de reducir al mínimo el riesgo de una intoxicación, por lo que debe investigarse sobre todo si la planta está sobreexpresando compuestos propios o que el transgen posee un nivel conocido de toxicidad en su expresión. Los análisis deben hacerse, por ejemplo, en las plantas que sobreexpresan proteínas relativas a la defensa contra fitopatógenos. Al igual se procede con las proteínas que no son comunes en la dieta humana, como es el caso de las proteínas marcadoras (GFP) (Stewart et al., 2000).
Riesgo alérgico
Aquí se debe conocer lo que es el nivel de riesgo aceptable en la alimentación. Se ha estimado que aproximadamente el 1-2 % de los adultos y el 6 % de los niños son alérgicos a uno o varios de los alimentos de los ocho grupos nutricionales (crustáceos, nueces, huevos, pescado, leche, cacahuetes, soya y trigo). Si se tienen en cuenta estos datos, se puede pensar que es poco probable el que una planta transgénica pueda variar esta situación. Siempre existe la posibilidad de que alguna o varias personas sean alérgicas a cierta proteína o grasa (aceite). Pero siempre está presente el riesgo de desencadenar reacciones alérgicas inesperadas, por eso las normas de bioseguridad deben aplicarse severamente en cada caso. Es bien conocido el hecho de la transferencia del gen que codifica para la albúmina de la nuez del Brasil hacia la soya, lo cual desencadenó una severa respuesta alérgica en los individuos que consumieron la soya transgénica y eran alérgicos a su vez, a la nuez del Brasil (Nordlee et al., 1996).
Seguridad alimentaria
Este es uno de los temas más sensibles para toda persona, pues la alimentación es sinónimo de vida. La población se preocupa cada vez más no sólo por la cantidad de alimentos para consumir, si no por su calidad, el contenido de nutrientes, la manera de cultivar las plantas, lo que ha promovido más adeptos a la selección de productos agrícolas orgánicos, o sea, cultivados sin plaguicidas, herbicidas ni abonos químicos. Esto puede ser una opción, pero para una minoría, pues los alimentos logrados de esta manera suelen ser más caros y los rendimientos bien pobres, lo cual no resolverá de ninguna manera la producción de alimentos para una población creciente y con una reducida cantidad de terrenos cultivables. Por tanto, la transgénesis en plantas es una opción que ha mostrado dar sus dividendos favorables, pero debe ser sujeta a estudios rigurosos para reducir el riesgo de accidentes tóxicos o alérgicos por esta tecnología (Schalenbourg, 2003).
Equivalencia substancial
Lo que se hace comúnmente es la comparación de la composición de la planta transgénica que haya sido cultivada en varios lugares, durante dos épocas o estaciones, con la planta no transgénica, cultivada cerca de la transgénica. Aquí se evalúa el contenido en proteínas, lípidos y glúcidos, lo cual no muestra gran cosa, por lo que queda una pregunta por hacer: ¿a partir de qué nivel las pequeñas modificaciones de las concentraciones o de la composición de esos elementos pueden representar un riesgo complementario para la salud humana, y por qué?
Se puede decir que aún no se cuenta con técnicas totalmente fiables para hacer análisis de este tipo (Chesson y James, 2000).
Concepciones religiosas
Pudiera pensarse que las acciones del hombre sobre la naturaleza sólo tienen el ojo crítico de las organizaciones ambientalistas, los partidos verdes, público en general que se interesa por el bienestar, pero no a costa de la naturaleza. Sin embargo, el pensamiento religioso también está analizando estas nuevas tecnologías, juzgando sus pro y sus contra y, sobre todo, si se aviene con sus creencias, sus dogmas, sus convicciones.
Tómese como ejemplo una planta transgénica que expresa una proteína animal, de cerdo, específicamente la insulina; ¿cómo reaccionaría un musulmán ante este hecho, tratándose incluso de una vía medicamentosa que puede salvarle la vida?, simplemente la rechazaría, porque un musulmán no puede consumir carne de cerdo ni nada que la contenga. Esto se aplicaría igualmente para los xenotransplantes, provenientes los órganos de este animal.
Como se puede apreciar, no es un asunto sencillo. Ahora, ¿cuáles son los puntos de vista de la Iglesia Católica?.
La multiplicación de los panes y los peces en el desierto por Jesús, para dar de comer a la multitud que le seguía (Nuevo Testamento, Mateo 14:19), puede tomarse como una paráfrasis de las biotecnologías actuales, nótese que se trata de una clonación, dicho en términos modernos. Sin embargo, otra cosa es la transgénesis, sobre lo cual aún no se ha pronunciado el Vaticano oficialmente, pero ya existen criterios de que la Santa Sede se inclina a favor de los OGM para luchar contra el hambre en el mundo. Por otra parte, las iglesias católicas de otros países, como los europeos y parte de los asiáticos más Oceanía, difieren de estos pronunciamientos y alertan al Vaticano en contra de los OGM, haciendo la aclaración de que los OGM no resolverán el problema del hambre en el mundo ya que es la pobreza la que genera el hambre y la malnutrición, y con ella es contra la que se debe luchar (OnlineCatholics, 2004).
De todas maneras, es de esperar que el Vaticano demorará en proclamar su punto de vista oficial, y que consulte con las demás organizaciones católicas antes de pronunciarse.
La ciencia al alcance del público
En 1999 se desató una controversia por un científico inglés quién anunció que las papas transgénicas en experimentación habían provocado daños específicos en las ratas de ensayo (Ewen y Pusztai, 1999).
La publicación de este artículo más el de la larva de la mariposa Monarca, tratado más arriba, provocó una explosión de opiniones adversas con respecto a las plantas transgénicas.
Estos casos enseñan que se debe educar a la población y ser muy transparente en los planteamientos científicos, donde el lenguaje sea sencillo, no vulgar, claro y convincente. Las personas no especialistas en la materia deben conocer con la suficiente profundidad a qué se están enfrentando y así poder tomar decisiones acertadas. Los científicos deberán abstenerse de sembrar dudas, hacer declaraciones sin fundamento o dar resultados no concluyentes, todo esto no sirve más que para confundir, lo cual conlleva a inducir la desconfianza no sólo en los hombres de ciencia sino también en las instituciones que estos representan.
En resumen, debe haber un contacto permanente con el público y mantenerlo informado sobre los últimos avances de la ciencia.
BIOSEGURIDAD
La bioseguridad tiene por objetivo primordial la protección del hombre, su salud, el medio ambiente, debe sentar las pautas sobre las cuales deben erigirse las reglamentaciones que permitan actuar con responsabilidad, y evaluar todos los riesgos posibles en cada caso particular.
Una particularidad de la bioseguridad es que ésta no ha sido creada para paliar los inconvenientes derivados de la ingeniería genética, si no para prevenir los riesgos potenciales que esta nueva tecnología pueda presentar (Rodríguez et al., 2001).
Papel de la bioseguridad en la liberación de plantas transgénicas
En sentido general, la liberación de plantas transgénicas cumple dos etapas: la primera es la liberación en condiciones controladas bajo confinamiento, donde se realizan ensayos moleculares, pruebas preliminares de resistencia, caracterización fenotípica y genotípica con respecto a los caracteres de interés. En este momento se deben cumplir esmeradamente las regulaciones establecidas para impedir el escape de plantas o fragmentos de estas, o sus productos. En la segunda etapa las plantas son llevadas a campo, en un área controlada, cercada, con acceso restringido donde se evaluarán las características agronómicas de estos OGM, el comportamiento del nuevo carácter que se le transfirió (LHeureux y Menrad, 2004).
Por otra parte se deberá evaluar el entorno en el área del cultivo experimental de las plantas transgénicas, la interacción de estas con el medio ambiente y cómo influye en este, teniendo en cuenta el flujo de genes, si se trata de plantas con reproducción sexual, para lo cual debe tenerse un censo de las plantas que se hallen en los alrededores y su relación o no de parentesco. También se llevarán a cabo análisis moleculares no sólo en las plantas de experimentación si no también en aquellas que tengan relación de parentesco o sean de la misma especie no transgénicas (Chilcutt y Tabashnik, 2004).
Debe tenerse en cuenta que hay un factor que a veces no se evalúa y puede ser de gran importancia, este es el pillaje, término utilizado en la apicultura para describir la acción de las abejas que no pertenecen a la colmena que visitan y se roban el producto de las vecinas. O sea, el hurto de plantas o semillas para sembrarlas en áreas no controladas. Esto suele ser un problema real que conlleva a graves consecuencias, de ahí que se deben evaluar molecularmente algunas de las plantas de los pequeños agricultores que sean vecinos de estas áreas experimentales.
No puede olvidarse el estudio sobre la evaluación del impacto de las plantas transgénicas para prevenir eventos indeseables en especies no relacionadas con el experimento (Cowgill y Atkinson, 2004).
CONCLUSIONES
A la velocidad con la cual se está desarrollando la biotecnología vegetal, comprendida la ingeniería genética, es imposible detener el avance de las plantas transgénicas , es decir, éstas llegaron para quedarse a pesar de las opiniones en contra, las dificultades creadas para su aceptación en diversos países y el boicot de ciertas organizaciones. Ya los países asiáticos han entrado en esta carrera y China se está destacando como puntera en la siembra de varios cultivos transgénicos al ocupar los primeros lugares con Estados Unidos, Argentina y Canadá (ISAAA, 2003).
Pero no se puede cifrar esperanzas pensando que esta tecnología será capaz de alimentar a la población creciente. Mientras no cese la desigualdad y la pobreza, esto no sucederá aunque todos los cultivos sean transgénicos, el pobre seguirá sin acceso a los alimentos y la situación no cambiará, salvo que las grandes compañías productoras y comercializadoras se harán más ricas.
La transgénesis en plantas es una opción más que deberá ser aplicada cuando no se encuentra otra solución, debe servir también como complemento al mejoramiento genético tradicional para alcanzar resultados ventajosos que sean beneficiosos para el medio ambiente, los animales y, por consiguiente, al hombre.
Aunque se conoce la experiencia propia de Estados Unidos, que desde 1987 tiene cultivos transgénicos comerciales y no se ha detectado ninguna anomalía en el medio ambiente ni en la salud humana y animal, no se debe dejar de tomar todas las precauciones en cada experimento y cumplir las regulaciones de la bioseguridad. El estudio de evaluación de riesgos es definitivamente un útil de trabajo que permite tomar medidas preventivas para evitar cualquier accidente ambiental.
Hace falta disponer de mecanismos científicos y políticos, actualizarlos en la medida que progresan los avances científicos, para garantizar a la población que puede tener confianza en los nuevos derroteros de la ciencia, y que forme parte de un constante cambio de impresiones.
REFERENCIAS
Ahl P y Duesing J H (1996) Assessing the environmental impact of gene transfer to wild relatives. Biotechnology 14: 39-40
Anónimo (1987) Le risque biotechnologique. Ministère de lEnvironnement. Paris
Anónimo (2002) Bilan des OGM cultivés dans le monde. Lettre dInformation sur les plantes transgéniques. 5 : 5-6
Anónimo (2003) La situation des OGM dans le monde. Lettre dinformation sur les plantes transgéniques. 6 : 4-5
Anónimo (2003) European Views on Agricultural Biiotechnology: An Overview of Public Opinion. KRC Research, January. London
Anónimo(2004)Vatican GM food conference a disgrace. http:// onlinecatholics.com.au (19) 29 september. Consultado online
Barton K A, Whiteley H R y Yong N S (1987) Bacillus thuringiensis ä-endotoxin expressed in transgenic Nicotiana tabacum provides resistance to lepidopteran insects. Plant Physiol. 85: 1103-1109
Baulcombe D C (1994) Replicase-mediated resistance: a novel type of virus resistance in transgenic plants? Trends Microbiol. 2: 60-63
Baum MR (1987) Agricultural biotechnology advances toward commercialization. New Focus
Bensasson D, Boore J L y Nielsen K M (2004) Genes without frontiers? Heredity 92: 483-489
Birch R G (1997) Plant transformation: problems and strategies for practical application. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 48: 297-326
Borlaug N (1969). A green revolution yields a golden harvest. Columbia J. World Business 4: 9-19
Brederode F T, Taschner P E M, Posthumus E y Bol J F (1995) Replicase-mediated resistance to alfalfa mosaic virus. Virology 207: 467-474
Broglie K, Chet I, Hollyday M, Cressman R, Biddle P, Knowlton S, Mauvais C J y Broglie R (1991) Transgenic plants with enhanced resistance to fungal pathogen Rhizoctonia solani. Science 254: 1194-1197
Casse F y Breitler J-C (2001) OGM. Description, méthodes dobtention, domaines dapplication. Éditions France Agricole. Paris
Castle L A y Lassner M W (2004) A new strategy for glyphosate tolerant crop plants. ISB News Report. Sept. pp. 6-8
Chesson A y James P (2000) Les aliments avec OGM sont-ils sans danger? La Recherche 327: 27-35
Chilcutt C F y Tabashnik E (2004) Gene flow from transgenic Bt corn to non-Bt corn refuges. ISB News Report 7: 1-4
Clough s y Bent A (1998) Floral dip : a simplified method for Agrobacterium- mediated transformation of Arabidopsis thaliana. The Plant Journal 16 (6): 735-743
Cowgills, S y Atkinson H (2004) Assessing the impact of GM plants: the effect of transgenic protease inhibitors on non-target invertebrates. ISB News Report 6: 1-3
de Andrade, G M , Sartoretto L M y Brasileiro A C M (2003) Biologia Molecular do Processo de Infecção por Agrobacterium spp. Fitopatol. Bras. 28(5): 465-476
De Feria M, González E, Barbón R, Capote A, Chávez M Y Mendoza e (2000) Multiplicación de suspensiones celulares embriogénicas de Coffea arabica cv. Catimor 9722. Biotecnología Vegetal 1:13-20
Delbart F C (1996) Transgénèse végétale. En : Dix ans dexperiences de la Comission du Génie Biomolécular. pp. 62 Ed. Jophn Libbey, Eurotext. Paris
Deshayes A, Herrera-Estrella L y Caboche M (1985) Liposome mediated transformation of tobacco mesophyll protoplasts by an Escherichia coli plasmid. EMBO J. 4: 2731-2737
Dheda D, Panis B, Vuylsteke D y De Langhe E (1991) Plant regeneration in cell suspension cultures of the cooking banana cv. Bluggoe (Musa spp. ABB group). Fruits 46 (2): 125-135
Escalant, J V, Teisson C y Côte F (1994) Amplified somatic embryogenesis from male flowers of triploid banana and plantain cultivars (Musa spp.). In Vitro Cell Dev. Biol. 30 : 181-186
Ewen S W B y Pusztai A (1999) Efffects of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestines. Lancet 354: 1353-1355
Fischhoff D A, Bowdish K S, Perlak F J, Marrone P G, McCormick S M, Niedermeyer J G, Dean D A, Kusano-Kretzmer K, Mayer E J, Rochester D E, Rogers S G y Fraley R T (1987) Insect tolerant transgenic tomato plants. Bio/Technology 5: 807-813
Fisher R y Hein R (1994) Plant disease resistance resulting from the expression of foreign phytoalexins.Cur. Op. Biotechnol. 5: 125-130
Fromm M, Taylor L P y Walbot V (1985) Expression of genes transferred into monocot and dicot plant cells by electroporation. Proc Natl Acad Sci USA 82: 5824-5828
Fuchs M, Chirco E M y Gonsalves D (2004) Movement of coat protein genes from a commercial virus-resistant transgenic squash into a wild relative. Environ. Biosafety Res. 3: 5-16
Grapin A, Ortiz J L, Domergue R, Babeau J, Monmarson S, Escalant J V, Teisson C y Côte F (1998) Obtención de callos embriogénicos, iniciación y regeneración de suspensiones celulares embriogénicas a partir de flores inmaduras masculinas y femeninas de Musa. Infomusa 7 (1) : 13-15
Gura T (1999) Golden rice. Science 285: 994-995
Hansen C y Wright M S (1999) Recent advances in the transformation of plants. Trends Plant Sci. 4: 226-231
Hooykaas P J J y Schilperoort R (1992) Agrobacterium and plant genetic engineering. Plant Mol. Biol. 19: 15-38
Hurtado D y Merino M E (1987) Cultivo de tejidos vegetales. (Ed) Trillas, México D.F.
ISAAA (2003) http://www.isaaa.org/ International service for the acquisition of Agri-biotech applications
Jiménez E, de Feria M, Barbón R, Capote A y Chávez M (1995) Empleo de biorreactores para la producción de embriones somáticos de café (Coffea arabica cv. Catimor). Advances in Modern Biotechnology 3.II.2
Jona R y Menini O G (1987) Tissue culture of selected tropical fruti plants. FAO, Roma
Kahn A (1996) Risques associés à la culture au champ des plantes transgèniques. En: Dix ans dexperience de la Comision du Génie Biomoléculaire. pp. 44-48. Ed. John Libbey Eurotext. Paris
Kishore M y Shah D (1988) Aminoacid biosynthesis inhibitors as herbicides. Ann. Rev. Biochem. 57: 627-663
Klein TM, Arentzen R, Lewis P A y Fitzpatrick Mc E S (1992) Transformation of microbes, plants and animals by particle bombardment. Bio/Technology 10: 286-291
Kovalchuk I, Kovalchuk O y Hohn B (2001) Biomonitoring the genotoxicity of environmental factors with transgenic plants. Trends Plant Science 6 (7): 306-310
Lamb C J, Ryals J A, Ward E R y Dixon R A (1992) Emerging strategies for enhancing crop resistance to microbial pathogens. Bio/Technology 10: 1436-1445
Lapidot M, Gafny R, Ding B, Wolf S y Beachy R N (1995) A dysfunctional movement protein of tobacco mosaic virus that partially modifies the plasmodesmata and limits virus spread in transgenic plants. Plant J. 4: 959-970
LHeureux K y Menrad K (2004) A decade of European field trials with genetically modified plants. Environ. Biosafety Res. 3 : 99107
Logemann J, Jach G, Tommerup H, Mundy J y Schell J (1992) Expression of a barley ribosome-inactivating protein leads to increased fungal protection in transgenic tobacco plants. Bio/ Technology 10: 305-314
López J, Montano N, Swennen R, Ventura J, Schoofs H, Medero V, García M, Espinoza L y Cabrera M (2000) Establecimiento de suspensiones celulares en plátanos vianda del grupo (AAB). Biotecnología Vegetal 1: 59-62
Losey J E, Rayor L S y Carter M E (1999) Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature 399: 214
Losey J E, Hufbauer R A y Hartzler R G (2003) Enumerating lepidopteran species associated with maize as a first step in risk assessment in the USA. Environ. Biosafety Res. 2: 247-261
Mason P, Braun L,Warwick S I, Zhu B y Stewart N (2003) Transgenic Bt-producing Brassica napus: Plutella xylostella selection pressure and fitness of weedy relatives. Environ. Biosafety Res. 2: 263-276
Mazur J y Falco S (1989) The development of herbicide resistant crops. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 40: 441-470
Medero V, Borroto C, Rodríguez S, Gómez R, López J, García M, Ventura J-C, Espinoza L, Cabrera M, Martínez M, Torres M, Torres Y, Alvarez M y García J (2000) Embriogénesis somática a partir de meristemos axilares en yuca. Biotecnología vegetal 1: 21-26
Moutou F, Boireau P y Machado J (2000). Las biotecnologías ¿de qué se trata?, Biófila (2): 48-54
Nielsen K M y Townsend J P (2004) Monitoring and modeling horizontal gene transfer. Nature Biotechnology 22 (9): 1110-111 4
Nordlee J A, Taylor S T, Townsed J A, Thomas L A y Bush R K (1996) Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybean. N. Engl. J. Med. 334: 688-692
Paszkowski J, Shillito R D, Saul M, Mandak V, Hohn T, Hohn B y Potrykus I (1984) Direct gene transfer to plants. EMBO J. 3: 2717-2722
Pérez J N (1998). Propagación y mejora genética de plantas por biotecnología. Instituto de Biotecnología de las Plantas. Santa Clara
Phipps R y Bonnett R (2004) Comparing environmental and health buraens of tradicional vs. GM beet. ISB News Report 4: 2-4
Qi B (2004) Transgenic plants produce omega-3 and omega-6 fatty acids. ISB News Report 7: 6-9
Rivera R, Torres I, Garzón J A y Herrera-Estrella L (ed.) (1991) Introducción a la biología molecular e ingenería genética de plantas. Ed. Celaya 1er edición, Guanajuato, México
Rodríguez J, Argote E y Rodríguez O (2001). Temas de seguridad biológica. Ed. Félix Varela, La Habana
Rosell C y Villalobos V (1990) Fundamentos teórico-prácticos del cultivo de tejidos vegetales. FAO, Roma
Sanford J C y Johnston S A (1985) The concept of parasite-derived resistance. Deriving resistance genes from the parasites own genome. J. Theor. Biol. 113: 395-405
Sasson A (2001) Cultivos transgénicos: hechos y desafíos. Elfos Scientiae, La Habana
Schalenbourg W (2003) Promises, benefits and risks of GMO. IAAS World 1: 10-13
Schell J (1987) Transgenic plants as tools to study the molecular organization of plant genes. Science 237: 1176-1183
Schulz A, Wengenmayer F y Goodman M (1990) Genetic engineering of herbicide resistance in higher plants. Critical Rev. of Plant Sciences 9: 1-15
Sears M K, Hellmich R L, Stanley-Horn D E, Oberhauser K S, Pleasants J M, Mattila H R, Siegfried B D y Dively G P (2001) Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly populations: a risk assessment. PNAS 98 (21): 11937-11942
Shah D M, Rommens C M T y Beachy R N (1995) Resistance to diseases and insects in transgenic plants: progress and applications to agriculture. TIBTECH 13 (9): 362-368
Stalker M D, Hiatt W y Comai L (1985) A single substitution in the enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphosynthase confers resistance to the herbicide glyphosate. J. Biol. Chem. 260: 4724-4728
Stalker M D y Mc Bride M (1987) Cloning and expression in Escherichia coli of a Klebsiella ozaenae plasmid-borne gene encoding a nitrilan specific for the herbicide bromoxinil. J. Bacteriol. 169: 955-960
Stalker DM, McBride K E y Malyj L D (1988) Herbicide resistance in transgenic plants expressing a bacterial detoxification gene. Science 242: 419-422
Stewart C N, Richards, H A y Halfhill M D (2000) Transgenic plants and biosafety: science, misconceptions and public perceptions. Biotechniques 29 (4): 832-843
Suram M A (1998) Imprinting and the initiation of gene silencing in the germ line. Cell 93: 309-312
Tepfer D (1984) Transformation of several species of higher plants by Agrobacterium rhizogenes : sexual transmission of the transformed genotype and phenotype. Cell 37: 959-967
Vaeck M, Reynaerts A, Höfte H, Jansens S, De Beuckeleer M, Dean C, Zabeau M,, Van Montagu M y Leemans J (1987) Transgenic plants protected from insect attack. Nature 327: 33-37
Wek R, Hauser C y Hatfield G (1985) The nucleotide sequence of the ilvBN operon of Escherichia coli : sequence homologies of the acetohydroxyacid synthase isozymes. Nucleic Acids Res. 13: 3995-4010
Zhu Q, Maher E A, Masoud S, Dixon R y Lamb C J (1994) Enhanced protection against fungal attack by constitutive co-expression of quitinase and glucanase genes in transgenic tobacco. Bio/Technology 12: 807-812
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