Biotopias Experimentos

Biotopías (1): La manipulación genética en el mundo vegetal.

Octavi Piulats.

Los países que van a la cabeza de la industrialización, especialmente Estados Unidos, Japón y los de la Comunidad Económica Europea, en vez de plantearse las causas profundas de la explotación de la Naturaleza, de las minorías y del Tercer Mundo, de las enfermedades de la civilización, del rearme encubierto de las superpotencias y de la llamada hipoteca ecológica (desertificación, desaparición de la capa de ozono, muerte del bosque europeo...), en vez de corregir en su origen las causas sociales y políticas de todo esto, pretenden acelerar la tercera revolución industrial a través de nuevas tecnologías. Sus tres grandes bloques: informática y microtecnología, tecnología genética, y medicina analítica y de transplantes, son para Occidente la panacea, la lámpara de Aladino que ha de superar todos nuestros problemas. Esto explica su repentina moda y el hecho de que en los medios de comunicación tradicionales solo se nos expongan sus ventajas. Nuestro país no es una excepción a esta regla. También aquí los tecnócratas y los grupos económicos de presión han decidido ya que debemos convertirnos en un país de alta tecnología. Ahora la operación consiste en vender a través de los medios de comunicación las pretendidas ventajas del nuevo modelo, silenciando los riesgos que dichas tecnologías comportan. Se nos propone una «biotopía», una verdadera utopía genética. Por ello es necesario desvelar el impacto de las nuevas tecnologías e informar sobre sus consecuencias sociales, ambientales y militares, y para comenzar hemos elegido una de las tecnologías más polémicas: la ingeniería genética o biotecnología. Los partidarios de la manipulación genética creen que la mayoría de los graves problemas que afectan a nuestra sociedad, desde el cáncer y el Sida a las malformaciones genéticas, y desde el hambre del Tercer Mundo a los problemas de contaminación, pueden ser superados con dicha tecnología: se habla incluso del «Octavo día de la Creación», de la posibilidad absoluta de diseñar cualquier ser vivo de acuerdo con las necesidades de la industria y el consumo. El mundo feliz predicho por Huxley parece avecinarse revolucionando la agricultura, la medicina, la alimentación, la técnica militar y la genética humana.

Abordaremos el extenso tema de la ingeniería genética en una serie espaciada de cinco artículos. Éste tratará las repercusiones de esa tecnología sobre el mundo vegetal; los próximos se centrarán en el mundo animal y humano.

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Octavi Piulats.

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La revolución genética.

Durante la primera mitad del siglo XX se afirmaba que, en comparación con el intenso desarrollo experimentado por la física y la química, la biología era la cenicienta de las ciencias. Una de las disciplinas de la biología como la genética solo podía ofrecer a la industria y la sociedad las leyes de la herencia que Mendel había descubierto en torno a 1900.

Pero este panorama cambia radicalmente en los años 50 con el descubrimiento de la estructura del ADN (ácido desoxirribonucleico) y de los cuatro nucleótidos que lo forman, simbolizados por las letras A (adenina), G (guanina), C (citosina), y T (timina). En 1961 el científico norteamericano Marschall W. Nirenberg descifra la primera parte del código genético: tres bases de los nucleótidos que componen la doble hélice del ADN -los llamados tripletes- forman una unidad de información. Partiendo del mecionado esquema de 4 letras aparecen 64 posibilidades de combinación, y se descubre que las proteínas, sustancias fundamentales para todos los organismos vivos, están compuestos por solo veinte aminoácidos diferentes. El ADN de la célula continene la clave del desarrollo del ser vivo: los genes llevan en los tripletes los planes en clave para construir proteínas.

En 1965 el biólogo norteamericano R. W. Holley «leyó» por primera vez la información total de un gen de la levadura compuesta por 77 bases, lo que le valió el Premio Nobel. En 1970 otro científico estadounidense, Har Gobind Khorana, consiguió reconstruir en el laboratorio -después de diez años de intenso trabajo- todo un gen; el mismo biólogo sintetizaba en 1976 una molécula de ácido nucleico compuesta por 206 bases. También Khorana recibió el premio Nobel.

Partiendo de que la escritura de las cuatro letras tiene validez universal en todos los seres vivos, sean bacterias, virus, levaduras, plantas, animales o seres humanos, a los biólogos de los años setenta se les presentaba la gigantesca tarea de ir descifrando las secuencias de ADN de los múltiples seres vivos. En la actualidad la lectura de genomas (conjunto de genes de un ser vivo) avanza con cierta rapidez gracias a las computadoras especializadas para estas tareas; las de la última generación son capaces de leer al día unas 300.000 bases. En otras palabras, lo que Khorana y veinte colaboradores consiguieron en diez años, lo lleva a cabo hoy una computadora especializada solo en doce horas. Este avance ha abierto la posibilidad de leer el complejo genoma humano, al que se calculan unos tres mil millones de pares de bases; hasta la fecha existe información genética en torno a 3.000 genes humanos.

La manipulación genética.

Paralelamente al desciframiento del código genético universal, los biólogos y los químicos empezaron en los años sesenta a manipular la información hereditaria con determinados propósitos conforme aumentaban sus conocimientos.

Con objeto de desconectar los mecanismos naturales con los que cada célula protege a su ADN, los científicos recurrieron a determinados virus y bacterias capaces de eludir estos mecanismos de seguridad e inyectar su propio ADN en la célula que infectan. Estos microorganismos son llamados «tijeras» genéticas, ya que cortan la doble hélice del ADN por un punto determinado, pudiéndose utilizar como vehículos de transmisión de un nuevo gen que previamente les ha sido implantado. Otra variante es emplear un enzima para cortar la cadena del ADN y con otro tipo de enzima volver a pegar la secuencia después de haber introducido el gen deseado.

Esta manipulación del material genético, que se conoce como técnica de recombinación del ADN, fue utilizada por primera vez en 1973 por Stanley Cohen, de la Universidad californiana de Stanford. Por medio de una sección de ADN en forma de anillo llamado plásmido, Cohen introdujo una partícula del ADN de la bacteria Estafilococcus aureus en el ADN de la bacteria Escherichia coli (que se asienta también en la flora intestinal humana). La partícula de ADN ajena se insertó en la sustancia genética de la Escherichia coli, siendo más tarde transmitida a su descendencia como si formase parte de su propio ADN.

En artículos científicos posteriores, Stanley Cohen ha aludido a la importancia histórica de aquel año, en el que por primera vez -dice textualmente- «en los millones de años de vida sobre el planeta, se han eliminado exteriormente los límites celulares que separan a una especie de otra».

La manipulación en el mundo vegetal.

La introducción de determinados genes en los genomas vegetales fue realizada por primera vez en Europa en 1974, en la Universidad belga de Gante, por un equipo de científicos bajo la dirección del biólogo Joseph Schell. Para ello se usó la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que habita en la tierra y suele penetrar en los vegetales a través de hendiduras, y producir protuberancias tumorales. La bacteria introduce parte de su propio ADN en el genoma de la planta infectada mediante un anillo de ADN propio, definido como plásmido-ti, obligando a su anfitrión a seguir la nueva información genética. Así la célula esclavizada empieza a producir alimento para la bacteria, al tiempo que crece y se convierte en una masa tumoral. Los científicos belgas adoptaron a la mencionada bacteria como vehículo ideal para su experimento; eliminaron regiones virulentas del plásmido y pegaron en él nuevos genes elegidos, con lo que insertaron estos genes en el ADN de la planta y de éste pasaron a su descendencia. Se experimentó con la planta del tabaco, a la que incorporaron genes procedentes de un conejo. La planta transmitió este gen a otras plantas de tabaco aunque el gen permaneció inactivo, o, en lenguaje científico: «no se expresó».

Además de la transferencia de genes, un segundo problema de la transformación genética es la activación de los genes, lo que técnicamente se conoce como «expresión». Schell y su colega Montagu consiguieron en 1983 que los genes transferidos se activasen en otras generaciones. Para esto los mencionados científicos construyeron químicamente los llamados «conectadores» o «promotores», sustancias que se inyectan en la planta antes de realizar la transferencia y que actúan en el genoma del vegetal.

El plásmido-ti solo actúa en los vegetales de la clase de las dicotiledóneas, como el tabaco, el tomate y la patata; en cambio es ineficaz en las plantas monocotiledóneas, como las gramíneas, por lo que hasta hace poco no parecía haber posibilidades de transformar genéticamente a los cereales. Pero en la actualidad esto ha cambiado: en 1987 tres institutos diferentes consiguieron insertar con éxito ADN ajeno en los protoplasmas del arroz, trigo y maíz.

La investigación en el sector agrícola parece haberse disparado. A finales de 1985, diversos científicos de la multinacional química estadounidense Monsanto informaban a la prensa que habían conseguido insertar un gen en el tabaco y la petunia, a través del cual éstos mostraban una resistencia total al herbicida

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