INTRODUCCION
Hace tan solo unas décadas que Watson y Crick publicaron el modelo de la doble hélice, que describe la estructura secundaria de la molécula de ADN (ácido desoxiribonucleico) la cual es la responsable de la herencia de todo ser vivo. El ritmo de eventos científicos que ha permitido desentrañar lo que para el momento se desconocía de la vida misma, ha sido verdaderamente abrumador, a tal punto que a finales del siglo XX se encuentra el hombre manipulando directamente al ADN con la intención de dar solución a problemas críticos de la humanidad, tales como mejorar sus niveles de salubridad, y por sobre todo satisfacer la creciente demanda alimentaria de una población que hoy está cerca de los 8 mil millones de habitantes. El presente manuscrito tiene por objetivo dar una visión integral acerca de lo que son los organismos transgénicos u organismos genéticamente modificados (OGM) de los cuales se derivan algunos alimentos, mediante el repaso algunos elementos de la agricultura y de la sociedad que han determinado las relaciones entre la producción agrícola y los insumos necesarios para ella; y mediante el conocimiento de como se obtienen estos OGM y los posibles riesgos que ellos encierran, todo esto con la finalidad de tener una visión clara, objetiva y sobre todo científica de esta situación para así contribuir a disminuir la gran polémica que en torno a esto existe en muchos ámbitos de la vida nacional e internacional.
I. AGRICULTURA Y MEJORAMIENTO GENETICO DE PLANTAS
Desde el mismo momento en que el hombre se dedica a las actividades agrícolas como forma de vida, se empieza a dar la manipulación genética de poblaciones, tanto vegetales como animales, a través del proceso de selección. Es así como el hombre logra la domesticación de las especies que le representan algún beneficio, como aquellas con las cuales suple sus necesidades de alimentación. Este proceso se ha venido dando por miles de años, es decir, la manipulación genética de poblaciones no es algo novedoso, por el contrario, es tan antigua como la agricultura misma, aún cuando esta manipulación, hasta el siglo XX, se dio de forma empírica y hasta inconsciente. A principios del siglo XX, con el redescubrimiento de las leyes mendelianas y el perfeccionamiento de técnicas estadísticas, este proceso de selección de plantas y/o animales pasó de ser empírico a científico, surgiendo lo que actualmente conocemos como mejoramiento genético (de plantas o animales), actividad que es definida como la obtención de nuevos cultivares o razas producto de un proceso sistemático de selección, cuyos criterios no son sólo basados en la observación, sino también en criterios científicos. Hacia el año 1970, surge la denominada Revolución Verde, en la cual las actividades de mejoramiento genético de plantas alcanzan una gran importancia, incrementándose de forma notable la productividad y por tanto la oferta alimenticia, sin embargo, tuvo este movimiento como aspecto negativo en el ámbito genético el proceso conocido como erosión genética, que no es mas que la pérdida de diversidad genética dentro de una especie. Esta situación trajo consigo grandes esfuerzos por disminuir esta tendencia, los cuales fueron promovidos por organismos internacionales, lográndose la creación de una red mundial de bancos de germoplasma, cuyo objetivo fue y sigue siendo preservar la diversidad genética de las especies cultivadas. Es de destacar que a partir de los años 50, y con un gran auge en la Revolución Verde, se establecen las bases de las relaciones comerciales entre casas proveedoras de semillas y los grandes productores, las cuales son signadas por una alta dependencia hacia los primeros, sobre todo al sustentar la producción en cultivares híbridos (los cuales tienen un alto potencial de rendimiento), que necesariamente tienen que ser adquiridos en cada ciclo del cultivo, es decir, el producto de su cosecha no debe ser utilizado como semilla. Al momento en que se está estableciendo parte de la agricultura bajo este esquema, el cual ha perdurado hasta la actualidad, en el año 1973 se sientan las bases para lograr una manipulación genética directa, sobre el ADN, ya no sólo sobre poblaciones, lográndose objetivos muy puntuales a partir del año 1982 en el campo de la medicina al producirse comercialmente el primer fármaco transgénico, y en 1995 en agricultura al irrumpir comercialmente en el mercado de semillas el primer cultivo transgénico.
II. MEJORAMIENTO GENETICO DE PLANTAS Y ADN RECOMBINANTE
En la actualidad es común escuchar términos como transgénico, OGM (organismos genéticamente modificados) y ADN recombinante. Técnicamente se señala que un OGM es cualquier organismo vivo que posea en su genoma algún(os) segmento(s) de ADN, como consecuencia de la deliberada aplicación de técnicas por parte del humano para lograrlo. La gran mayoría de las veces este segmento de ADN pertenece a una especie diferente a aquella sobre la cual se está dando la inserción del gen. Al analizar esta conceptualización, es destacable el hecho de que estas técnicas, llamada en general ADN recombinante, permitirán la inserción de genes de una especie en otra que no necesariamente tienen que ser filogenéticamente emparentada. Debido a que estructuralmente el ADN de cualquier organismo vivo es igual, se pueden obtener bacterias transgénicas con genes humanos, plantas transgénicas con genes de hongos, y cualquier otra posibilidad que se imagine. Ante esto, se observa que el mejoramiento genético de plantas tiene otra herramienta para sus objetivos, la gran diferencia de lo que convencionalmente se ha venido haciendo es que la manipulación genética ya no sólo se podrá hacer a un nivel poblacional, ahora puede hacerse directamente sobre un individuo, sobre una célula, para crear una variante que jamás se hubiera dado naturalmente. Esta tecnología de ADN recombinante ha permitido obtener comercialmente plantas de maíz y de algodón con genes de la bacteria Bacillus thurigiensis, que les permite producir una proteína tóxica a muchas especies de larvas de Lepidópteros (mariposas) que actúan como plagas de importancia económica al alimentarse del follaje; soya con resistencia a herbicidas lo cual facilita las labores agronómicas sobre el cultivo, etc. Este tipo de OGM son los llamados transgénicos de primera generación, en la cual las ventajas que tienen sólo repercuten sobre el productor. Desde hace ya algunos años se están desarrollando los transgénicos de segunda generación, cuyo beneficio está dirigido hacia el consumidor; es así como se ha obtenido el «arroz dorado» con alto contenido de provitamina A, y oleaginosas con aceites con menor contenido de ácidos grasos saturados, por citar algunos ejemplos. Actualmente ya se están diseñando biofábricas, que son plantas a las que se le han insertado genes que permiten obtener biopolímeros que pueden ser utilizados en procesos industriales; son estos los transgénicos de tercera generación.
III. OBTENCION DE ORGANISMOS GENETICAMENTE MODIFICADOS (OGM)
1. Aislamiento de genes. Antes de obtener un OGM es necesaria la identificación, aislamiento y posterior amplificación o clonación del gen de interés. De forma general este proceso involucra la inducción de la producción de la proteína codificada por el gen de interés, y aislamiento de los ARNm (ácido ribonucleico mensajero), para así poder secuenciar el segmento de ADN (gen) o los extremos de este, que permitan cortar este segmento y obtener millones de copias «in vitro» mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o insertarlo en una bacteria para que al reproducirse y formar una colonia con millones de bacterias, se obtengan también millones de copias de este gen. Este será el elemento principal de la construcción génica que será insertada en el organismo que será transgénico.
2. Construcción génica Esta construcción debe tener un promotor, es decir, una secuencia de ADN que permite a un sistema biológico reconocer el inicio de un gen, es decir, un gen sin promotor no será reconocido como tal por lo tanto jamás formará la proteína que él puede codificar. Estos promotores pueden ser constitutivos, es decir, constantemente permiten el reconocimiento del gen y por lo tanto la producción de la proteína en cuestión, o pueden ser inducibles, es decir sólo serán reconocidos bajo ciertas y determinadas condiciones para que las proteína sólo sea sintetizada en los momentos y en los sitios en que ella sea necesaria. Actualmente la mayoría de construcciones génicas utilizan promotores inducibles. Además del promotor, la construcción génica se completa con un gen marcador y un gen selectivo, cuya función es la de indicar que en el proceso de incorporación de la construcción en el individuo que será transgénico, la transformación genética se ha dado de forma efectiva. Esto se logra debido a que el gen marcador confiere a las células transformadas una luminiscencia azul, lo cual es el primer indicio de una transformación efectiva. Posteriormente estas células son transferidas a un medio con antibiótico o herbicida, ya que la construcción génica posee un gen (el selectivo) que confiere resistencia a alguno de estos elementos. En los eventos más recientes de transformación el gen selectivo confiere resistencia a herbicidas. Es de hacer notar que el proceso de transformación genética se realiza sobre células, y una vez que en alguno de ellos se ha verificado la transformación efectiva (por el gen marcador y el gen selectivo) se transfiere a un medio nutritivo adecuado en donde, mediante el proceso de división celular de la mitosis, esa célula dará origen a un individuo adulto, con millones de células, cada un portando exactamente la misma información genética que la célula original, incluyendo el segmento de ADN insertado. Es también necesario destacar que en una célula existen miles de genes, lo cual da una idea cuantitativa acerca de la diferencia entre un OGM y otro no transformado: sólo difieren en uno de miles de genes.
3. Métodos de transformación. Existen variados métodos de transformación genética, como microinyección, fusión de protoplastos, electroporación, biobalística y sistema Agrobacterium, sin embargo, los más utilizados han sido los dos últimos. Agrobacterium tumefasciens, y Agrobacterium rizhogenes son bacterias del suelo que tienen la capacidad de infectar plantas dicotiledoneas insertando su propio ADN en las células vegetales, causando la enfermedad conocida como agalla de corona. Ante este hecho natural, es posible insertar en el ADN de muchas bacterias Agrobacterium una construcción génica de interés, eliminar los genes que provocan la enfermedad, y colocarlas en contacto con células vegetales que se quieran transformar, para así lograr la incorporación de la construcción en el genoma de la célula lográndose la efectiva transformación. Como se mencionó anteriormente, el gen marcador y el gen selectivo indicarán en que células la transformación fue efectiva; en las que así haya sido, son transferidas a un medio de cultivo «in vitro» para originar una planta adulta. El hecho de que en el rango de hospederos de Agrobacterium no existan plantas monocotiledoneas, y que dentro de este grupo se encuentran los cultivos que suplen en gran medida las necesidades alimenticias del ser humano (trigo, maiz y arroz), fue en principio una limitante para realzar la importancia que podría tener la transformación genética de plantas. Sin embargo, esta limitante f
ue superada mediante la biobalística, que es una técnica en la cual, literalmente, se disparan microproyectiles de oro o tugsteno recubiertos con alguna construcción génica de interés contra un grupo de células. Algunos de estros microproyectiles penetrarán al núcleo celular y lograrán la incorporación de la construcción en el genoma celular. Al igual que en la metodología anterior, los genes marcador y selectivo permitirán la identificación de las células que efectivamente fueron transformadas, y las que lo fueron serán colocadas en un medio adecuado para su división celular y obtención de un individuo adulto transgénico.
IV. RIESGOS POTENCIALES DE LOS OGM
En tres grandes grupos de riesgo se pueden clasificar los posibles impactos que tendría una agricultura basada en OGM. Sin embargo, hay que acotar que en ningún momento se puede polarizar la existencia de sólo dos alternativas: si se debe cambiar la agricultura hacia OGM o no. El debate planteado de esta forma parte de la falsa premisa que una agricultura basada en OGM desplazaría totalmente a la agricultura no basada en OGM, en todos los ámbitos agrícolas, y esto es algo que no está planteado debido a la gran cantidad de sistemas de producción existentes, algunos de los cuales sencillamente no pueden adaptarse a una agricultura basada en OGM. El primer grupo de riesgos que se atribuye a la agricultura basada en OGM tiene que ver con la sociedad, la relación de alta dependencia que se establecería entre los productores y las casas proveedoras de semilla, lo cual finalmente se traduciría en un incremento en las diferencias entre países desarrollados y países subdesarrollados. Esto es cierto, y mas que un riesgo es una realidad, pero es una situación que no es novedosa, es decir, no es consecuencia de la irrupción de los OGM en la agricultura. Como se señaló anteriormente, desde que se comercializa semilla híbrida (maíz, sorgo, cebolla, tomate, pimentón, girasol y otros) existe una alta dependencia de los productores hacia las casas comerciales. Por esta razón, esta es una situación estructural, social, propia del modo de producción en el que viven prácticamente todas las sociedades del mundo, las casas comerciales tienen la posibilidad de ofrecer al productor una semilla de calidad y el productor escoge si la compra o no. Esto no es consecuencia de los transgénicos sino de la forma como se ha organizado el negocio agrícola a nivel mundial desde hace décadas. No es objetivo del presente manuscrito hacer un exhaustivo análisis de la conveniencia o no de la forma como se organiza la sociedad, simplemente se desea hacer ver que los OGM pueden servir como un nuevo instrumento para mantener la forma como se ha realizado el agronegocio durante décadas, mas no es el causante de una nueva forma de dependencia. Quizás lo más importante a destacar en este aspecto, es que lo que se prevee es que la agricultura siga funcionando como ha funcionados desde hace muchos años, en el que se da la coexistencia de sistemas agrícolas poco tecnificados y sistemas agrícolas altamente tecnificados, que ninguno de ellos desplazará al otro porque simplemente no están compitiendo por un mismo mercado El segundo grupo de riesgo es el relacionado con la salud humana al ingerirse alimentos derivados de OGM. Posiblemente se han reportado casos de alergias al consumir alimentos transgénicos como respuesta de hipersensibilidad a las proteínas codificadas por el gen insertado, sin embargo, no se han reportado estudios que indiquen que los alimentos derivados de OGM generen alergias más frecuentemente que los alimentos que no lo son. Para evitar este tipo de polémicas se han utilizado últimamente promotores inducibles, que solo van a producir la proteína en el sitio donde se requiera, por ejemplo, en el caso del maíz con gen de Bacillus thurigiensis, este tipo de promotor permitirá que la proteína se produzca en tallo y follaje, que es donde afecta la plaga, pero no en el grano de maíz que es lo que consume el humano, por lo cual descarta la posibilidad de generar cuadros alérgicos motivados a esta proteína, sencillamente porque ella no estará presente. Existe para muchos la gran preocupación que al usar genes de resistencia a antibióticos como genes selectivos, e ingerir alimentos derivados de estos OGM, pueda darse una eventual recombinación de los mencionados genes de resistencia con ADN de bacterias de la flora gastrointestinal, transformando a éstas en bacterias resistentes al antibiótico y generando el problema de hacerlas incontrolables en un eventual tratamiento. Teóricamente esto es cierto, las bacterias pueden ser transformadas por ADN que se encuentre en su ambiente, sin embargo, esto tiene una probabilidad extremadamente baja, de hecho, es menos probable a que exista un intercambio genético de bacterias que naturalmente están en cualquier fruto que consumimos con bacterias de nuestra flora gastrointestinal, lo cual en todos los años de la humanidad jamás ha sido reportado aún cuando la probabilidad teórica existe. Y se señala que es menos probable porque cuando consumimos un alimento derivado de un OGM estamos ingiriendo sólo un gen bacteriano, cuando consumimos cualquier fruta con algunas bacterias, estamos ingiriendo miles de genes bacterianos. Sin embargo, ante la certeza que aún cuando la probabilidad es sumamente baja, ésta existe, últimamente se ha disminuido el uso de genes selectivos con resistencia a antibióticos, y se ha incrementado el uso de genes selectivos con resistencia a herbicidas. El tercer grupo de riesgos está relacionado con el impacto ambiental que pueda tener el uso de OGM. Muchos reportes señalan la amenaza que representan los OGM sobre la biodiversidad, otros predicen las dramáticas consecuencias que tendría el escape de una construcción génica hacia especies silvestres. En relación a la amenaza sobre la biodiversidad, esta puede ser dividida en los efectos que los OGM puedan tener sobre la erosión genética, y en el mayor o menor grado de daño que estos organismos puedan tener sobre otros organismos en un ecosistema dado. En relación a la erosión genética, es necesario conceptualizar a los OGM como una herramienta de los programas de mejoramiento genético, y como tal, con sus mismos objetivos y sus mismas consecuencias. En estos momentos del siglo XXI, resulta absolutamente falso que el mejoramiento genético de plantas sea una amenaza para la biodiversidad de las especies cultivadas, puesto que la amenaza que sobre ella había, y que se materializó como se mencionó anteriormente hacia 1970, fue superada con la creación de redes de bancos de germoplasma. Es cierto que aún es mucho el trabajo a realizar, sobre todo en países subdesarrollados donde justamente se concentra la mayor biodiversidad del planeta, especialmente de plantas cultivadas, pero de allí a afirmar que los OGM son responsables de una gran disminución en la biodiversidad hay una gran distancia. En relación al efecto que los OGM puedan tener sobre otras especies en algún ecosistema, ciertamente tiene que haber una interacción entre ellos y que pudiera ser incluso nociva para algunos organismos, como la reportada hace pocos años en relación a la mortalidad de mariposas Monarca por efectos del polen de maíz transgénico. Este es un problema grave, y comprobado que tienen los OGM, pero sin el ánimo de justificar, sino simplemente de colocar todo en su justa medida, bajo un análisis imparcial y objetivo, se debería comparar la mortalidad de estas mariposas cuando se usa el maíz transgénico (en el que disminuye significativamente la aplicación de insecticidas químicos), que cuando no se usan, donde hay que aplicar grandes cantidades de agroquímicos muchas veces con alto efecto residual. En relación al posible escape de genes mediante granos de polen, este es un gravísimo riesgo potencial del uso de OGM solamente para aquellos lugares que son centro de origen y/o diversidad de la especie sobre la cual se logró el transgénico; por ejemplo en México, cuyas mesetas centrales son consideradas un importante centro de origen del maíz, por lo cual existen en ellas un gran número de especies cercanamente relacionadas con el maíz, caso similar ocurre con el girasol en las pampas argentinas, o la soya en centro de China, o el trigo en el Cercano Oriente, sitios en los cuales la eventual siembra de estas especies transgénicas tiene que hacerse bajo muy estrictas normas de bioseguridad que impidan el escape de granos de polen hacia la eventual polinización de especies emparentadassto, estas normas de bioseguridad estarán estrechamente relacionadas con las consecuencias que podría tener el escape de determinado gen, agronómicamente no puede tener las mismas consecuencias el escape de un gen con resistencia a un herbicida, que podría convertir a una maleza en una plaga incontrolable; que el escape de un gen que incremente el valor nutritivo de determinada especie. Con estos ejemplos se hace ver que una de las premisas de la bioseguridad es el estudio de casos: no todos los eventos transgénicos tendrán los mismos riesgos o las mismas potencialidades.
CONCLUSIONES
Todo lo señalado anteriormente da una idea general de la gran cantidad de áreas del conocimiento que hay que analizar con respecto a los organismos genéticamente modificados, para poder dar una opinión acerca de ellos. Es sumamente fácil, y aún mas, puede ser irresponsable, emitir opiniones acerca de los OGM destinados a la producción de alimentos, sin conocer como ha sido la evolución de la agricultura mundial, como se obtiene un OGM y cuales son los riesgos potenciales que estos pueden representar tanto a la salud humana, como al ambiente como a la relación productor agrícola – proveedor de insumos. El cabal entendimiento de estos elementos puede permitir de una manera clara, objetiva e imparcial poder decidir en un momento dado acerca de la conveniencia o no de utilizar OGM en determinados sistemas agrícolas, pues como se señaló anteriormente, no se trata de utilizar OGM en todas las actividades agrícolas del mundo o no usarlas, se trata de una tecnología que algunos casos puede representar una beneficio bien sea al productor agrícola o al consumidor final, y en otros casos no necesariamente representar dicho beneficio.
Ing. Agr. Hernán E. Laurentin T. (MSc., PhD.)