IV. Aplicación, restricción y responsabilidad

Nos encontramos en el principio del fin de esta serie de artículos sobre mejora genética. Vamos a hacer un pequeño repaso sobre los temas de los que hemos hablado.

En “El Viejo Gregor” hablamos de cómo comenzó esto del estudio de la herencia genética y de cómo funcionaba la genética según Gregor Mendel. Ha llovido mucho desde entonces, pero sus conclusiones estudiando guisantes aún nos son útiles. Conclusiones que nos ayudan a entender cómo se heredan los caracteres.

En “Un Resumen de la Mejora en Nuestra Historia” vimos como la mejora nos acompaña desde que dejamos de ser nómadas y empezamos a ser agricultores y ganaderos. Hablé muy por encima de todo. Evidentemente, nos dejamos cosas importantes.

Por último, en “¿Inevitable? No del Todo” hablamos de cómo funcionan los genes y de que no son los únicos que dictaminan nuestro fenotipo. Nuestro alrededor nos afecta también a nosotros como personas y también a los organismos a mejorar. Recordad: “Yo soy yo (mi genoma) y mis circunstancias (el ambiente)”. Ortega y Gasset tenía mucha razón con esas palabras.

Bueno, entonces, ¿de qué vamos a hablar aquí? Pues de ejemplos, pero para entender cómo todas estas cosas se han alineado para crear nuevas variedades de ciertas especies vegetales (que es lo que más conozco debido a mi especialización) y para entender la diferencia entre una variedad mejorada, un organismo modificado genéticamente y, dentro de estos últimos, un transgénico, necesitaremos la base de los artículos que se han presentado con anterioridad en al blog. Por eso, si acabáis de llegar aquí, os recomiendo que leáis los artículos anteriores a este que están relacionados con la mejora genética.

APLICACIÓN

Mejora varietal

Vayamos al grano. Comencemos con mejora varietal. Estas son nuevas variedades de una especie que se han obtenido a través de programas de mejora tradicional o genómica (siendo esta última la más moderna). En estos programas de mejora lo que se intenta, por medio del cruzamiento de parentales con ciertas características, conseguir variedades con unas características deseadas. Existen muchos programas de mejora en desarrollo en el momento en el que estoy escribiendo este artículo. Uno de ellos, llevado a cabo por el Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX) se centra en la mejora de la cereza del Valle del Jerte.

Imagen extraída de cerezadeljerte.org

Los programas de mejora suelen estar dirigidos a una mejora de un carácter en particular: consecución de variedades tempranas (la fruta sale un poco antes de lo normal), mayor calibre (tamaño), mayor peso o incrementos en el sabor o mayor biomasa, por ejemplo.

En la mejora varietal podemos encontrar la mejora tradicional o la genómica. Ambas se basan, como ya he dicho, en el cruce de unos parentales para que la descendencia tenga las características deseadas. La diferencia es que en la mejora tradicional se hace un análisis del fenotipo, cuantificando las características que queremos mejorar y cruzando los parentales que pensamos que van a dar la descendencia adecuada. Esta descendencia se analizará cuando comience a dar frutos, si ese es el producto que se extrae de ellos, para quedarnos solamente con la descendencia que muestre las mejoras que se buscaban. Por desgracia, para analizar la descendencia muchas veces se tiene que esperar bastante tiempo. A veces años. En la genómica se añade un análisis del genoma de los parentales que nos permitirá relacionar su fenotipo con su secuencia genética. De esta manera el análisis de la descendencia se puede hacer en cuanto salen los primeros brotes porque podemos extraer muestras de ADN para saber la secuencia de su genoma y, sabiendo la relación fenotipo-genotipo, podemos predecir cómo será el fenotipo de la descendencia.

En la mejora se tiene en cuenta el ambiente. Lo que ocurre es que si las variedades se crían en un mismo ambiente (mismo riego, mismo tipo de suelo de cultivo, etc) el único cambio que habrá será el que ocurra en los genes. Por eso, muchas veces, no se hace un estudio de la zona donde se crían las variedades.

Básicamente, este es un proceso donde el análisis científico acompaña al proceso de mejora que se lleva realizando siglos, añadiendo así técnicas que permiten cuantificar y analizar con precisión los resultados de la mejora.

Organismos modificados genéticamente

Aquí entramos en algo un poco más complejo. Mejorar es obtener una versión de algo que se adapte más a nuestros requerimientos o necesidades. No siempre tiene que ser añadir algo, muchas veces puede ser quitar.

También debo comentar que organismos genéticamente modificados (a partir de ahora OGM) y transgénicos no son sinónimos. La transgénesis es uno de los muchos tipos de modificación genética, es decir, todos los transgénicos son OGM, pero no todos los OGM son transgénicos. Espero que, al contrario que algunas instituciones con capacidad de legislar, tengamos esto claro.

Un ejemplo de un OGM es el trigo (Triticum aestivum) que ha sido modificado para tener carencia de gluten. El gluten es un conjunto de proteínas que encontramos en el trigo. Dentro de este conjunto encontramos la familia de proteínas α-gliadina. Lo que se ha hecho es usar el sistema CRISPR-Cas9 de edición genética para eliminar algunas proteínas de la familia que habían sido identificadas como aquellas que provocan mayor reactividad en personas celíacas e intolerantes al gluten no celíacas. De esta manera se ha conseguido un trigo cuya harina no necesita ser tratada para conseguir productos derivados de este cereal que no afecten a las personas celíacas o intolerantes al gluten.

Foto extraída de world-grain.com

Este trigo sería un OGM porque se han eliminado de alguna forma algunos de los genes que encontramos en su genoma con el fin de que ciertas proteínas, dañinas para algunas personas, sean eliminadas, creando así un producto seguro para su consumo.

Este proceso de edición, por el cual se elimina la expresión de un gen, se denomina silenciamiento. Más allá de las herramientas, poco tiene que ver con la transgénesis. La transgénesis consiste en introducir un gen de una especie en otra y esto es algo que puede ser muy útil para conseguir ciertos productos.

Para entender la transgénesis voy a hablar de un ejemplo que ha estado conviviendo con nosotros unas cuantas décadas. En este caso el organismo transgénico es una bacteria que fue transformada a finales de los 70 y principio de los 80 para tener la capacidad de producir insulina humana. La insulina, para los que no lo sepan, es un polipéptido, una proteína. Introducir el gen de la misma en bacterias como Escherichia coli, nos ha permitido producirla a escala industrial, siendo ahora el recurso principal que tenemos para que las personas diabéticas que nos rodean puedan llevar una vida normal.

Imagen extraída del artículo de naukas.com “Éxitos transgénicos: la insulina”

Aunque suena fácil dicho así, el estudio que se tiene que realizar de los péptidos y sus genes para poder introducirlos en otro ser vivo es bastante extenso. Aquí podríamos hablar de las modificaciones postranscripcionales y postraduccionales, cambios que se producen en la molécula de ARNm y en las proteínas respectivamente tras su síntesis, pero no creo que sea necesario.

Si os gustaría tener más información al respecto a la insulina recombinante, os dejo a continuación un enlace al artículo de Naukas de donde también he extraído la fotografía: Éxitos transgénicos: la insulina – Naukas.

RESTRICCIÓN

Toda esta aplicación puede resultar muy provechosa para nuestra sociedad. Como en los casos de la insulina y el trigo, pueden suponer avances en la salud general. Como en el caso de la cereza, puede permitir aumentar la cantidad de comida producida.

El problema es que para el uso de los OGM la legislación vigente en la Unión Europea supone una traba. Para saber en qué consiste dicha traba necesitamos ver que considera la UE como OGM.

Bien, la UE considera OGM como “todo aquel organismo cuyo material genético ha sido alterado de una forma que no ocurre en la naturaleza”. Según esto los organismos que hemos citado más arriba entran en esta descripción y por eso se les ha colocado esa etiqueta. La cosa es lo qué implica. Estos organismos no pueden ser “liberados de forma intencional a la naturaleza”. Esto implica que pueden ser investigados en condiciones muy controladas, pero no cultivados en territorio perteneciente de la UE salvo con ciertas excepciones. Los productos resultantes de estos cultivos sí pueden ser importados de otros países y, tras muchos tests de seguridad, comercializados para diferentes usos.

Foto extraída de ec.europa.eu

Esto pone al agricultor, por ejemplo, en desventaja. Con el cambio climático vamos a necesitar plantas más resistentes al estrés y a enfermedades. Este año el problema del estrés ya se está notando con la falta de agua. Algunas enfermedades están llegando debido a la migración de insectos que funcionan como vectores del agente infeccioso que las provoca. Al no tener acceso a plantas mejoradas por edición genética que ya tienen estas características, comenzarán a existir pérdidas en los campos de la UE, mientras que otros países con una legislación diferente nos exportan los productos que aquí no se producen. Creo que se ve la problemática.

Por suerte, en 2021 ya se dio un aviso de que se iba a revisar la legislación. Más vale tarde que nunca. Mientras tanto seguirá siendo un problema a solucionar.

RESPONSABILIDAD

Para terminar de hablar de este tema quiero aportar mi opinión con respecto a todo esto y para ello quiero hablar de responsabilidad. Es cierto que la UE tiene ciertas restricciones con respecto a los OGM, pero, ¿de verdad tiene algo negativo el uso de estos organismos?

Foto de un campo de soja en Argentina extraída de Wikipedia

Pues depende de como se quiera ver. En el segundo artículo de esta serie hablamos de biodiversidad y de la importancia de mantenerla. Esta tarea se está haciendo difícil tal y como funciona el mercado actualmente. Muchos buscan una variedad en concreto porque es la que se vende a mejor precio en el mercado y, aunque para cubrir las necesidades de los clientes se requiere que exista una determinada variedad de productos, la variabilidad se está acotando mucho con respecto a lo que se tenía en el pasado. Se están eliminando muchos genotipos de algunas especies solamente porque no “casan” con el mercado actual y con eso creo que sí tenemos que tener cuidado. La pérdida de biodiversidad puede dar lugar a que no tengamos reservorios genéticos a través de los cuales podamos hacer cruzamientos si la cosa se tuerce. Por suerte, los bancos de germoplasma alivian mucho esta problemática.

También hay que tener en cuenta que en muchas situaciones no va a hacer falta el uso de OGM. A veces lo que hace falta es que la actividad agrícola sea más inteligente, como no colocar especies de regadío en zonas donde el agua es un bien escaso o no intentar llevar especies tropicales a zonas de clima mediterráneo. Necesitamos pensar un poco más qué tipo de cultivos colocamos en qué zonas y no sólo pensar en el rédito económico que puede llegar al sembrar mangos en la zona sur de Extremadura (cosa, que por suerte, no ocurre). La agricultura se puede y se debe hacer mejor.

En otros tantos casos, lo que se necesitará es una mejor gestión de la zona de cultivo. Los ingenieros agrónomos, ahora más que nunca, son necesarios. El empobrecimiento de los suelos debido a años de cultivos intensivos es otro problema a solventar. Está ocurriendo en algunas zonas cercanas a Badajoz y está provocando que algunos cultivos se retiren, cambiándolos por otros que no requieran de suelos de calidad. Los ingenieros agrónomos tienen la capacidad de gestionar bien los terrenos para frenar este empobrecimiento e incluso para que los suelos vuelvan a enriquecerse.

Por último, si es necesario o si va a suponer una auténtica revolución en las vidas de las personas, la biotecnología estará ahí. Habrá momentos en los que sí se requiera el uso de OGM. Estos OGM se habrán testado (como ya se hace) y se sabrá que son seguros. Finalmente se utilizarán. La biotecnología tiene un gran papel en el futuro del mundo, como ya lo tiene en el presente, pero de la misma forma que no usamos una escoba para cepillarnos los dientes no podemos pensar que la edición genética debe usarse para todo.

Espero que hayáis disfrutado de este último artículo sobre la mejora genética y que todo esto os haya servido para aprender algo. Para aprender sobre biotecnología y sobre cómo, pese a tener las herramientas a mano, hay que saber seleccionar la mejor para cada situación.

Bibliografía

Beyer, Peter. “Golden Rice and “Golden” Crops for Human Nutrition.” New Biotechnology, vol. 27, no. 5, Nov. 2010, pp. 478–481, 10.1016/j.nbt.2010.05.010.
Colaborador Invitado. (2012, January 5). Éxitos transgénicos: la insulina – Naukas. Naukas. https://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/
Dash, S. K., Sahoo, K. K., Chattopadhyay, K., Behera, L., Pradhan, S. K., Molla, K. A., & Mohapatra, S. D. (2016). High Beta-Carotene Rice in Asia: Techniques and Implications. Biofortification of Food Crops, 359–374. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2716-8_26
Ladisch, M. R., & Kohlmann, K. L. (1992). Recombinant human insulin. Biotechnology Progress, 8(6), 469–478. https://doi.org/10.1021/bp00018a001
López-Corrales, M., et al. “SWEET CHERRY (PRUNUS AVIUM L.) BREEDING PROGRAM in SOUTHERN SPAIN.” Acta Horticulturae, no. 1020, Feb. 2014, pp. 53–56, 10.17660/actahortic.2014.1020.4.
Sánchez-León, Susana, et al. “Low-Gluten, Nontransgenic Wheat Engineered with CRISPR/Cas9.” Plant Biotechnology Journal, vol. 16, no. 4, 24 Nov. 2017, pp. 902–910, 10.1111/pbi.12837.