Biotecnologia

Antecedentes:

El aumento en las campañas realizadas por activistas, han originado inquietud en los consumidores acerca de los alimentos genéticamente modificados (GM), varios organismos científicos y gubernamentales han publicado en los últimos años informes sobre aspectos seleccionados de cultivos y alimentos GM. Estos informes plantean sus hallazgos y conclusiones mientras explican los procesos para introducir transgenes en las plantas y la regulación de los cultivos transgénicos y los alimentos GM, y comenta los riesgos y beneficios potenciales de estos con respecto a la salud del ser humano y el medio ambiente. También examinan los temas clave relacionados con la elección del consumidor, el etiquetado de alimentos y la producción global de alimentos, que forman la base para las conclusiones y las recomendaciones del informe.

Introducción:

Desde 1995, se han comercializado las cosechas modificadas genéticamente para resistir las plagas y tolerar ciertos herbicidas a través del uso de tecnología de ADN recombinante. El objetivo es que dichas cosechas produzcan mayor rendimiento y reduzcan la exposición ambiental a los pesticidas y herbicidas comúnmente conocidos. En particular, muchos productos derivados del maíz y el frijol de soya se han ofrecido en los anaqueles de las tiendas de abarrotes durante este periodo de tiempo, sin ningún efecto aparente no intencionado o adverso. A principios de la década, se introdujeron los tomates GM con propiedades alteradas de maduración.

Sin embargo, caracterizado por temores sobre la seguridad en general de los alimentos a ser consumidos, debido al mal manejo de la crisis de encefalopatía espongiforme bovina y la intensa presión negativa de los alimentos GM, las cosechas genéticamente diseñadas han enfrentado gran oposición. Una proporción importante del público consumidor no está convencido de que los alimentos derivados de las cosechas GM son seguros para consumirse ni que las cosechas en sí mismas son seguras ambientalmente. Los grupos activistas y un porcentaje más pequeño de consumidores están expresando inquietudes similares. Estas preocupaciones acerca de los alimentos GM contrastan con la aceptación y uso extendidos de muchos productos recombinantes empleados en el cuidado de la salud (por ejemplo, la insulina humana y la hormona de crecimiento, la eritropoyetina, la vacuna de la hepatitis B, el activador de plasminógenos de tejidos, los interferones, el factor VIII, el factor antihemofílico, etc.)

No obstante, en junio de 1999, las Secretarias de Medio Ambiente de la Unión Europea instituyeron una "moratoria de facto" en las cosechas GM dejando de abrir nuevos expedientes para nuevas variedades de alimentos GM hasta que se establezcan nuevos reglamentos. En los Estados Unidos, algunas compañías americanas anunciaron por lo menos una remoción provisional de ingredientes GM en sus productos, como lo hicieron algunas cervecerías en Japón y los fabricantes de tortillas en México. Si esas acciones se intensifican, los granjeros tendrán que volver a evaluar las decisiones para cosechar cultivos GM. Aunque, el número total de acres de cosechas GM plantadas globalmente en el 2000 continuó creciendo, la tasa de aumento ha disminuido. La superficie en acres dedicada al maíz GM disminuyó en el 2000, en gran parte debido a que los problemas ocasionados por el insecto taladrador de maíz han disminuido recientemente. Los argumentos acerca de la seguridad de las cosechas GM han obscurecido las ramificaciones más profundas para su uso potencial en los países pobres del mundo, donde la agricultura es la actividad económica predominante y el suministro de alimentos una alta prioridad política y económica.

La Promesa de Biotecnología Alimenticia:

El potencial de la tecnología transgénica en la agricultura es bien reconocido.18 Actualmente, se están produciendo plantas transgénicas resistentes a patógenos y pesticidas, con calidad nutritiva mejorada y maduración retrasada y mejor sabor.19 Las plantas transgénicas resistentes a parásitos específicos han aumentado la producción y benefician al medio ambiente reduciendo el uso de los pesticidas convencionales. Las cosechas de algodón resistente a parásitos redujeron entre 1998 y 1999 el uso de pesticidas en los Estados Unidos en una cantidad de 1 millón de kilogramos.20 Otros beneficios potenciales incluyen la tolerancia a tensiones bióticas y abióticas y la capacidad para cultivar tierras marginadas.

Los alimentos GM con calidades aumentadas de preservación y procesamiento ya están disponibles. Otros alimentos GM dan la esperanza de mejorar la nutrición y evitar y curar enfermedades.21 Ninguno de estos productos se encuentra todavía disponible en el comercio pero comprenden plantas con una mejor fuente de nutrientes (arroz con provitamina A)22, ingeniería genética de lípidos de planta23; la producción con base en plantas de proteínas xenogénicas24, vacunas25; anticuerpos26,27; enzimas y proteínas industriales28. Las proteínas antigénicas derivadas de plantas han retrasado o evitado el inicio de enfermedades en animales.

Produciendo una Planta Transgénica:

Los humanos han estado modificando los diversos cultivos durante siglos mediante el cultivo de plantas. Los cultivadores de plantas han usado reproducción selectiva para crear vástagos híbridos, vía el intercambio de material genético, para aumentar las calidades agrícolas.1,2,6,9,11 La última versión del siglo XX es la producción de plantas transgénicas. Las técnicas tradicionales de reproducción se limitan al acoplamiento genético entre especies relacionadas, y requiere de varias generaciones (a menudo años) para lograr los resultados deseados. Con la tecnología transgénica, un rasgo genético se puede introducir en una planta seleccionada vía la introducción directa del gen responsable de ese rasgo, proceso no restringido por similitud genética y otro que amplia el número de fuentes potenciales del que se pueden obtener rasgos genéticos convenientes.2,29-31

Introducción de Transgenes:

Existen dos formas para insertar y expresar transgenes en plantas (transformación de plantas). Los métodos in vitro comprenden tecnologías como la microinyección del ADN, captación directa de ADN en protoplastos con o sin aplicación de un estímulo eléctrico (electroporación) y bombardeo microproyectil (o "de partículas").30 Las tecnologías con base en vectores incluyen el uso de vectores virales para introducir en forma temporal el ADN en la planta y el uso de transformación con mediación de T-ADN de Agrobacterium tumefaciens para la transformación estable de la planta.30 Las plantas son especialmente adecuadas para manipulación genética ya que muchas de ellas se autofertilizan y producen grandes números de progenie. Esto facilita la detección de la planta recombinante con el rasgo deseable o el genotipo recombinante. Las plantas además se pueden regenerar fácilmente no sólo de la semilla sino también de partes residuales de la planta como tallos y hojas. Plantas enteras también se puede regenerar a partir de unicélulas o protoplastos.

Técnicas in vitro:

La microinyección comprende la inyección directa del transgen en los protoplastos usando una aguja delgada y manipulación microscópica, un proceso que técnicamente es difícil y laborioso.30 La captación directa de ADN incluye protoplastos de unión y el ADN de interés en un medio facilitador tal como polietilenglicol (PEG), que permite captación directa del ADN por el protoplasto. Este procedimiento se puede mejorar por electroporación, que perturba temporalmente la integridad de la membrana celular.30 La captación directa de ADN ha sido sustituida en gran medida por el bombardeo de partículas.30,32 En esta técnica, micropartículas de oro y tungsteno se recubren con el ADN de interés y se impulsan directamente hacia las células o tejidos de la planta vía un "inyector génico" usando descarga eléctrica o gas helio comprimido. Si el tejido seleccionado se regenera, se pueden producir plantas transgénicas completas. Este procedimiento es en la actualidad el más comúnmente usado en técnica in vitro.

Técnicas con base en Vectores:

La transformación se puede llevar a cabo con vectores virales recombinantes biodiseñados a partir de virus vegetales como el virus mosaico de la coliflor.9,30 Los vectores virales pueden ser fragmentos de ADN viral que contiene el ADN que va a transferirse o la partícula viral en sí. La duplicación de la partícula viral es prevenida por manipulación del ADN viral, de manera que la transformación final por lo general es temporal e inestable.

A. tumefaciens es una bacteria que ha sido denominada como el "ingeniero genético de la naturaleza"9 ya que ésta transfiere de forma natural su propio ADN a la planta que infecta.33-35 Se han creado estirpes atenuadas de esta bacteria que pueden ser modificadas para transportar el transgen de interés pero que no inducirá los tumores típicamente asociados con la infección primitiva con A. Tumefaciens. El nuevo transgen se incorpora en el ADN de la planta a través de las secuencias de borde, que facilita su transferencia e integración estable y en la mayoría de los casos no transfiere ADN bacteriano indeseable.

Debido a la sencillez de la técnica, se han desarrollado vectores con capacidad para infectar y transformar plantas distintas a las plantas de hoja ancha (platifilas) que son huéspedes naturales para A. Tumefaciens.34,35

Estos dos métodos de transformación de plantas tienen ventajas y desventajas. Los protocolos in vitro tienden a crear plantas transgénicas

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