Introducción

T

odos los organismos vivos están constituidos por conjuntos

de genes. Las diferentes composiciones de estos conjuntos

determinan las características de cada organismo. Por la

alteración de esta composición los científicos pueden cambiar las

características de una planta o de un animal. El proceso consiste en la

transferencia de un gen responsable de determinada característica en

un organismo, hacia otro organismo al cual se pretende incorporar esta

característica. En este tipo de tecnología es posible transferir genes de

plantas o bacterias, o virus, hacia otras plantas, y además combinar

genes de plantas con plantas, de plantas con animales, o de animales

entre sí, superando por completo las barreras naturales que separan las

especies. A continuación se presentará todo lo relacionado con estas

alteraciones genéticas, vale decir, sobre los organismos transgénicos.

Conoceremos su beneficios, como también sus peligros a la salud

humana.

Concl

in duda que los avances en los productos transgénicos serán de

mucha importancia en las próximas décadas, ya que perfeccionarán

muchos de los alimentos y por siguiente tendrán un gran efecto en

nuestra vida. Además de los beneficios que esto traerá, no podemos dejar de

mencionar los impactos que los transgénicos harán en la naturaleza serán

irreversibles. Algunos de los efectos negativos y de los riesgos citados, ya

ocurrían con la agricultura convencional, pero, a diferencia de esta última, no

es posible restablecer los equilibrios ambientales en el caso de los transgénicos.

Puede dejar de usarse un agro-tóxico, por ejemplo, y restablecer un equilibrio

entre insectos y plaga y sus predadores después de cierto tiempo. En el caso de

los transgénicos, una vez liberados en la naturaleza no es posible deshacer los

impactos en los ecosistemas o controlar los procesos de transgénesis espontánea

que pueden ocurrir, porque es imposible retirar de la naturaleza los genes que

fueron artificialmente introducidos en una planta. No cabe duda que esta

revolución biotecnológica planteará nuevos desafíos al mundo moderno.

usión

S

Definición

Son animales o vegetales cuya dotación genética ha sido modificada. Estos organismos han sido manipulados en laboratorio para modificar algunas de sus características específicas. Se puede introducir en su ADN un gen de otro organismo de la misma especie o de otra distinta; o se puede modificar o suprimir un gen del mismo organismo. A partir de estos organismos se elaboran productos alimenticios llamados productos transgénicos.

• Las plantas transgénicas se definen como aquellas a las que se ha insertado en el genoma uno o más genes de un organismo diferente o en los que un gen o varios genes han sido alterados o especialmente ensamblados.

Se trata, generalmente, de plantas a cuyas semillas se les ha "inyectado" un gen propio de otra especie. La planta genéticamente "enriquecida" estará entonces programada para soportar enfermedades, tolerar el uso de herbicidas y pesticidas, producir en cantidad sustancias químicas útiles para la salud humana o para el alimento, o bien abaratar costos en las industrias procesadoras de materias primas.

• Los animales transgénicos son aquellos a los que se les ha insertado un gen -o sea una secuencia de ADN- en alguno de sus cromosomas. La obtención de animales transgénicos se ha logrado con una frecuencia mucho menor en comparación con las plantas, y sólo aparecen lentamente, dada la mayor complejidad de las funciones biológicas y la mayor dificultad del manejo de células animales in vitro o in vivo.

• Los alimentos transgénicos son aquellos alimentos producidos a partir de plantas o animales obtenidos por manipulación genética. Por ahora y en general, se trata de alimentos producidos de plantas transgénicas, es decir con genes añadidos o modificados.

PLANTAS TRANSGÉNICAS

La alimentación humana y animal está basada en el consumo de productos de origen vegetal. El pan, la pasta, las ensaladas, las verduras, las legumbres, los zumos, las patatas, los cereales, las frutas frescas o secas, las infusiones como el té, el chocolate o el café forman parte de nuestra dieta. Asimismo, los animales tienen como base de su alimentación productos vegetales, ya sea en forma de pastos como la alfalfa o trébol o en forma de piensos que incorporan harinas de diversos orígenes vegetales. Además, están de moda las plantas medicinales, algunas clásicas como la manzanilla o la tila y otras que se han introducido más recientemente como el ginseng. Además, están de moda las plantas medicinales, algunas clásicas como la manzanilla o la tila y otras que se han introducido más recientemente como el ginseng.

También las plantas son la base para la producción de bebidas alcohólicas como el vino, la cerveza, la sidra, etc.

• Obtención de plantas transgénicas

La introducción de DNA exógeno en una planta la convierte en planta transgénica. La introducción de este material exógeno se realiza aprovechando la existencia de una bacteria patógena, Agrobacterium tumefaciens, que tiene la capacidad de transferir parte de su material genético a las plantas. Este material genético no pertenece al cromosoma de la bacteria, sino que se trata de un material extracromosómico que se denomina plásmido (Ti).

Las agrobacterias inducen tumores en las plantas, de modo que para que las plantas transgénicas no tengan tumores hay que eliminar ciertas zonas del plásmido Ti. Así, mantiene la capacidad de transferir material genético, pero no origina ningún síntoma en las plantas.

Este método no se puede utilizar con plantas que no son susceptibles de ser transformadas por las agrobacterias. En ese caso (maíz, trigo, etc.) se utilizan otros métodos como la rotura de las paredes celulares con posterior introducción de material genético exógeno o el bombardeo con bolas de oro o tungsteno que llevan en su interior el gen o genes a introducir.

Otras estrategias están encaminadas a introducir en los vegetales genes de resistencia a herbicidas y a diferentes enfermedades de las plantas.

También se puede modificar el contenido en determinados nutrientes como el azúcar utilizando técnicas de ingeniería genética para introducir determinados genes de unas plantas en otras.

El primer producto vegetal transgénico

El primer producto vegetal transgénico que se comercializó fueron los tomates MacGregor que habían sido modificados para bloquear la síntesis de pectinasas, enzimas que intervienen en la maduración, y de este modo evita la podredumbre por sobremaduración.

• Introducción de genes en plantas

• Objetivos de la obtención de vegetales transgénicos

_ Aumentar la tolerancia o la resistencia a herbicidas.

_ Mejorar la resistencia a plagas de insectos.

_ Tener una vida comercial mas larga, modificando el proceso de maduración.

_ Incrementar la resistencia a las condiciones ambientales agresivas, como heladas, sequías y suelos salinos y a las enfermedades por virus, hongos y bacterias

_ Aumentar la calidad: mejorando su valor nutritivo, aumentando el contenido proteico y la proporción de grasas insaturadas, mejorando el aroma y el sabor, disminuyendo los componentes alérgicos o indeseables, etc.

• Beneficios

Los beneficios o ventajas de las plantas transgénicas tiene que ser considerada en relación con el desarrollo de nuevos tipos de plantas utilizando métodos de reproducción tradicional. Se tardan de 10 a 15 años en desarrollar un nuevo tipo de plantas utilizando métodos de reproducción tradicional. Las técnicas de transferencia de genes pueden reducir este tiempo a menos de la mitad y además posibilita la transferencia selectiva de genes de forma que se puede saber exactamente que características se han introducido. También posibilita la introducción de genes de especies no relacionadas.

• Peligros

Muchos críticos aseguran que las plantas transgénicas pueden ser responsables de la aparición de alergias insospechadas. La oposición al uso de las plantas transgénicas se basa en que sus genes pueden pasar a otras especies convencionales y silvestres, provocando una contaminación genética de consecuencias desconocidas. Por otro lado, se arguye que al haberlos creado resistentes a los herbicidas se incrementará la utilización de estos productos contaminantes.

ANIMALES TRANSGÉNICOS

La tecnología transgénica en animales está todavía en fase experimental, podría pasar a la fase comercial pero tiene muchos detractores y sobre todo la oposición de las asociaciones de consumidores europeas. Los últimos estudios se dirigen a conocer aspectos básicos que permitan utilizar genes relacionados con el crecimiento, la eficiencia alimentaria, la resistencia a enfermedades o la adaptación a las condiciones ambientales.

• Obtención de animales transgénicos

Para la obtención de animales transgénicos la transgénesis se efectúa en las células germinales, embrionarias o en el propio cigoto (óvulo fecundado). Se han utilizado varias técnicas. Veamos algunas de ellas.

Espermatozoides vectores

La utilización de espermatozoides en solución de ADN como vehículo de genes al interior de los óvulos ha permitido obtener animales transgénicos. Se han realizado varias experiencias en pollos, peces, bovinos y porcinos, con resultados pobres traducidos en tasas de transgénesis bajas y donde los transgenes (genes incorporados) han sufrido modificaciones severas en su estructura (secuencia de bases específica para la síntesis de la proteína). No obstante, esta técnica ha dado buenos resultados en ovinos, con mayores rendimientos en la cantidad de embriones transgénicos obtenidos y sin modificaciones aparentes en la estructura de los genes.

Experiencias recientes sugieren nuevas estrategias en el uso de espermios y sus precursores (espermátidas) para la creación de animales transgénicos. Recientemente se ha demostrado que las células precursoras de espermatozoides aisladas desde testículos de ratón pueden finalizar su maduración en testículos de otros individuos de la misma especie y lograr funcionalidad completa.

Fecundación con espermátidas

Por otra parte, ha sido posible realizar una fecundación in vitro inyectando espermátidas en el citoplasma de ovocitos (óvulos). Estas experiencias sugieren nuevas estrategias en el uso de espermatozoides

y sus precursores para la creación de animales transgénicos, como son la transferencia de genes mediante la técnica de recombinación mientras se cultivan las células precursoras, y posterior fecundación.

Vectores virales

Utilizando el alto poder de infección de algunos virus (por ejemplo, los adenovirus), éstos pueden actuar como vectores al introducir genes dentro de embriones. Esta estrategia ha sido probada con resultados interesantes en algunas experiencias con embriones de ratón y aves. En el futuro podría constituir una alternativa interesante en animales domésticos.

Microinyección de ADN

La técnica de transferencia de genes más utilizada en mamíferos y que ha tenido mayor tasa de éxitos es la microinyección directa de "ADN desnudo" en los pronúcleos del óvulo recién fecundado (al estado de una célula), o en el citoplasma en el caso de vertebrados inferiores e invertebrados.

Los embriones pueden tolerar la microinyección de genes, posteriormente ser cultivados in vitro hasta un estado de desarrollo más avanzado (blastocisto) y ser transferidos en las hembras adoptivas. Los primeros individuos transgénicos obtenidos mediante este método fue en ratones.

Otras técnicas

También se han utilizado otras técnicas de transgénesis animal aunque con menor frecuencia:

- Microinyección de ADN en núcleo de ovocito - Electroporación de cigoto - Transfección de células totipotentes - Co-inyección en ovocitos de una mezcla de cabezas de espermatozoides y ADN exógeno - Transfección de gametos - Transferencia de núcleos transfectados (clonación).

• Objetivos de la Transgénesis Animal

La potencialidad de la biotecnología estriba en producir cantidades ilimitadas de substancias de las que nunca se había dispuesto con anterioridad o de productos que se obtenían en pequeñas cantidades, o bien en conseguir el abaratamiento de los costes de producción o mayor seguridad en los productos obtenidos o nuevas materias primas, más abundantes y menos caras

Dentro de este contexto general, la Biotecnología ha incorporado la transgénesis animal con muchos fines u objetivos. La posibilidad de modificar el genoma a partir de la introducción, inactivación, retiro o reemplazo de genes en un animal, ofrece posibilidades sin precedente tanto a nivel de investigación como a nivel productivo. Algunos de estos objetivos se indican a continuación:

_ Mejora de caracteres productivos. El mejoramiento genético mediante transgénesis debe ser considerada como una estrategia complementaria a los métodos de reproducción y mejoramiento genético aplicados tradicionalmente, ya que estos logran progresos constantes en el tiempo.

_ Mejora de razas con una mayor resistencia a las enfermedades

_ Modelos animales de enfermedades humanas. Las implicaciones médicas de emplear animales transgénicos en investigación son enormes. _ Animales transgénicos como biorreactores para la síntesis de proteínas de alto valor (proteínas terapéuticas). Son las llamadas "granjas farmacéuticas" o "granjas moleculares".

_ Injertos de células, tejidos u órganos: Xenotransplantes. Los injertos de tejidos de animales transgénicos en humanos siguen evolucionando y algunos científicos quieren comenzar a implantar órganos enteros.

• Experimentación: Hormona del crecimiento

En la Universidad de Pensilvania se obtuvieron cerdos transgénicos que portan el gen bovino que codifica la hormona del crecimiento. Estos animales, en efecto, ganaron peso más rápido que los cerdos normales con la misma alimentación. Sin embargo, sufrieron graves transtornos físicos (artritis, úlceras, baja fertilidad) debido al exceso de hormona en sangre. Este experimento no tuvo aplicación en la práctica.

Ya en 1994 se obtuvo por un grupo de científicos un salmón transgénico en cuyos huevos fertilizados se había inyectado un transgen de hormona del crecimiento. Al cabo del año su peso era 10 veces superior al normal. En algún caso el índice de crecimiento era 37 veces mayor que el normal. Es el famoso Sumosalmon, sin aplicación a la práctica por el momento.

La modificación genética más interesante en animales busca conseguir vacas que incluyeran en la leche proteínas de la leche humana con efecto protector, como la lactoferrina. Sin aplicación práctica por el momento.

ALIMENTOS TRANSGÉNICOS

La biotecnología de los alimentos está aún en sus estadios iniciales. Los expertos predicen que el 25% de los cultivos del año 2005 será de plantas transgénicas y, que antes de esa fecha todos los enzimas comerciales utilizados como coadyuvantes tecnológicos en las industrias alimentarias se producirán por métodos de ingeniería genética.

El cultivo de transgénicos está aumentando rápidamente. En 1998 aproximadamente 28 millones de hectáreas fueron plantadas con OMG (Organismos genéticamente modificados), de las cuales el 75 % pertenecen a EE.UU. Esta cifra fue de 11 millones en 1997 y 1,7 en 1996.

• Alimentos transgénicos existentes

En este momento solamente se utilizan unos cuantos vegetales

modificados genéticamente .

Un producto importante es la soja transgénica. En este caso, lo que se ha hecho es introducir un gen que la hace resistente a un herbicida, el glifosfato, conocido por su nombre comercial de Roundup (Monsanto).

El maíz transgénico se ha obtenido para que sea resistente a un insecto, el taladro del maíz, y a un herbicida, el glufosinato. Por lo que respecta al herbicida, vale lo dicho para la soja. En cuanto a la resistencia contra el insecto, se obtiene insertando en el maíz el gen de una proteína insecticida de una bacteria. Esta proteína insecticida es perfectamente inocua, y su utilización está autorizada incluso en la llamada "agricultura ecológica".

• Otros alimentos transgénicos

Posteriormente se han ido introduciendo otros alimentos transgénicos, sobre todo en EE.UU, Canadá y México. Aunque esta en sus inicios el abanico ya es considerable.

Incrementado el sabor c

M

dulce

Resistentes a las heladas

.Prolongado el carácter rujiente en el momento de

corte.

Resistentes a las plagas

Conseguidas nuevas variedades, sin pepitas.

ejorado la resistencia a los

rendimiento. Mejorado el insectos. Mejorado su

aroma. Disminuido el contenido en cafeína.

Mejorada la resistencia a virus.

capacidad de absorber aceite

Aumentar resistencia a insectos. Disminuir su

durante la fritura. Obtener variedades más dulces.

m s edia del fruto (máduradero).

Ampliada la vida

• Beneficios

ctuales bensobre todo al agricultor

Los a

variedades que reúnenpueden ser los lípidos,genéticamente. Estas interesantes para deteejemplo las personas qalimentaria.

Incrementado la resistencia a enfermedades de

co

origen vírico. Mejorado el rendimiento con un menor tratamiento químico. Aumentar el

ntenido en materia sólida (menor cocción paraproductos envasados). Modificar el proceso de

maduración: desarrollo del aroma , y resistencia a la putrefacción. Obtención de variedades más

dulces.

eficios de los alimentos transgénicos favorecen . Sin embargo, ya comienzan a aparecer algunas componentes alimentarios importantes, como los carbohidratos o las proteínas modificados variedades pueden ser en algunos casos

rminados grupos de consumidores, como por ue padecen algún tipo de alergia o intolerancia

• Peligros

tos transgénicos, con nuevas combinaciones de genes son, según sus detractores, un riesgo potencial para la salud de

os transgénicos afirman que su puesta en el mercado no ha sido lo suficientemente evaluada

Los alimen

consecuencias todavía imprevisibles. Estos alimentos transgénicos que contienen genes que confieren resistencia a antibióticos pueden provocar la transferencia de esta característica hacia bacterias existentes en el organismo humano, causando una amenaza a la salud pública. Alergias alimenticias pueden aparecer como consecuencia de la introducción de gen extraño en los alimentos a los que se les ha transferido nuevas proteínas, mientras que sustancias tóxicas existentes en cantidades inofensivas en los alimentos, pueden potenciar sus efectos. Otras sustancias benéficas, inclusive que protegen contra el cáncer, pueden ser disminuidas.

Los enemigos de los aliment

por los organismos sanitarios internacionales. La FAO, la OMS y la FDA vienen evaluando los alimentos transgénicos desde 1990. Son seis años de reuniones y de informes donde se ha evaluado los pros y los contras de la alimentación transgénica. Sin embargo la seguridad genética de estos alimentos a largo plazo no se puede garantizar.