Situación actual de la biotecnología y la bioseguridad...
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Situación actual de la biotecnología y la bioseguridad en ALC Pedro J. Rocha S., Ph.D. Coordinador Área de Biotecnología y Bioseguridad Semana de la Biotecnología en Uruguay Montevideo, 28 de octubre de 2013 1
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Situación actual de la biotecnología y la bioseguridad en ALC
Pedro J. Rocha S., Ph.D. Coordinador
Área de Biotecnología y Bioseguridad
Semana de la Biotecnología en Uruguay Montevideo, 28 de octubre de 2013
1
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
2
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
3
4
> 7.188´776.000 5:30 a.m., 28 de octubre de 2013
Fuente: http://www.worldometers.info
http://www.wired.com/wiredscience/2012/10/how-intracellular-crowding-changes-everything/
La población humana se incrementa
Necesidades (Demandas) de la Humanidad:
Crecientes en Calidad y Cantidad
http://www.flickr.com/groups/caracasfree/discuss/72157603380822992/
http://www.storyspanish.com/?p=689
https://nccnews.expressions.syr.edu/?p=36010
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091001081223.htm
http://www.ahorroenenergia.com/consejos-para-ahorrar-gasolina-ii/
http://livingviajes.com/costa-rica-un-paraiso-de-sensaciones/
http://es.paperblog.com/secretos-para-la-eterna-juventud-530620/
http://es.paperblog.com/buscando-el-elixir-de-la-eterna-juventud-525816/
Menzel, P. Hungry planet (2007) Menzel, P. Hungry planet (2007) Siabatto, O. (2009)
http://es.123rf.com/photo_5132723_estatuas-de-los-hombres-desempleados-de-pie-en-una-l-nea-de-desempleo-durante-la-gran-depresi-n-en-e.html
http://www.tuverde.com
http://www.chinadaily.com.cn/olympics/2008-08/22/content_6962746.htm
5
Presión urbana por tierras productivas
Tomado de : http://climate.nasa.gov/state_of_flux#El_Chaco_930x504.jpg
Año Ha/persona
1950 0,52
2010 0,20
2050 0,15
Cambio Climático Global
http://www.elcolombiano.com
http://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg
http://www. robertocarballo.com
Ciencia, Tecnología, Innovación, Desarrollo & Institucionalidad
Naturaleza Recursos tangibles
Necesidades
Recurso Intangible
(Conocimiento)
Investigación Básica
Ciencia
Conocimiento tradicional
Tecnología
Industrias y Mercados
Innovación
Desarrollo Impactos
Económico Social
Ambiental
Investigación Aplicada
Rocha, 2009
Institucionalidad
8
Institucionalidad del Sector Agrícola en ALC
Mejorar el desempeño de la agricultura
Codex, PCB (COP), UPOV, TIRF, IPCC, etc.
Instituciones
Políticas e Instrumentos
CAS, CAC, Fontagro, Foragro,
Redes
Internacional Regional Nacional
Ministerios, Programas Nacionales Sectoriales,
Universidades, INIAs, Redes, Plataformas, Gremios,
Asociaciones
Sistema UN (FAO), GFAR, GCAR, CGIAR,
Embajadas (Agregados agrícolas)
Hemisférico
CIAO
9
- Convencional - Transgénica - Orgánica - Agroecológica - Indígena
IICA, OEA, BID,
CEPAL, OPS
> Sustentabilidad > Eficiencia
> Rentabilidad - Enfrentando CCG
- Uso de la biodiversidad - Seguridad alimentaria
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
10
Biotecnología
“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).
11
Estos son procesos biotecnológicos…
Uso de hongos y bacterias en la producción de quesos
Mejoramiento genético de especies vegetales por medio de selección y cruzamiento (agricultura)
Uso de levaduras en la producción de pan
Uso de predadores naturales en el control de plagas
Uso de plantas con propiedades medicinales
Uso de abejas para recolectar miel (apicultura)
12
Uso de microorganismos para degradar materia orgánica
(compost)
Uso de bacterias para fermentación láctica (yogurt)
Uso de levaduras para fermentación alcohólica (cerveza o vino)
….y estos también!
Tecnologías de ADN Nanobiotecnología
Bioreactores (Uso de celulas individuales a modo de “fábricas”
de compuestos)
13
Cultivo de tejidos vegetales en investigación o producción masiva
de plantas
Cultivo de tejidos animales en aplicación médica e investigación
Reproducción asistida
Producción de vacunas y otros tipos de medicamentos
Cultivos de piel
14
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
15
Otras disciplinas:
Biotecnología: mucho más que transgénesis
IICA no está a favor o en contra de una tecnología particular
Bioseguridad: Expresión de la soberanía de los países frente a la biotecnología (transgénica)
Biotecnología: complemento y fundamento de las diversas formas de agricultura
Cultivo in vitro
Hibridación
Fermentación
“Ómicas”: Genómica, Proteómica, Metabolómica
Marcadores moleculares
Radio-actividad
Transgénesis
Bio-reactor
Bio-informática
Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles
Ciencias biológicas: Biología celular
y molecular
Ingenierías Derecho Economía
Genética Bioquímica Fisiología vegetal
Microbiología
Estadística Informática
Sistemas productivos sostenibles (social, económico, ambiental)
Agricultor decide Políticas Implementadas Decisión política
Comunicación
Aceptación No
Aceptación
Tecnologías limpias
Tecnología transgénica
Tecnología nuclear
Tecnologías convencionales
Base científica y técnica
Innovación tecnológica
Postulados IICA
Resultados
Propósito
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31
convencional orgánica
limpia
Basada en conocimiento tradicional
transgénica
Ecología
16
Apoyo a la institucionalidad: Políticas e Instituciones
Construcción de capacidades
Actividades Comunicación de la
biotecnología
Cultivo in vitro
Clonación / Micro-
propagación
Crioconservación
Generación de haploides
Inducción de variación somaclonal
Radioisótopos y Radiación
Inducción de mutaciones
Marcadores Moleculares
Hibridación -Fitomejoramiento-
Bioreactores
Regeneración
Transgénesis
Fermentación
Limpieza biológica
Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR)
Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP)
“Ómicas” Genómica
Proteómica
Transcriptómica
Metabolómica
Control biológico
Biofertilización (compost)
Biocombustibles
Bioinformática
Biocontrol (productos naturales)
Técnica de insecto Estéril
Biotecnología agrícola
Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 17
18
Cultivo in vitro
Reproducción asistida
Mejoramiento genético
Marcadores Moleculares
Transgénesis
“Ómicas”
Bioinformática
Clonación
Fertilización in vitro
Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR)
Tipo III. Basados en secuenciación (SNP, SSCP)
Genómica
Proteómica
Transcriptómica
Diagnóstico de enfermedades
Inmunodiagnóstico
Vacunas
Metabolómica
Inseminación artificial
Transferencia de embriones
Biotecnología animal
Otras disciplinas:
Biotecnología: mucho más que transgénesis
IICA no está a favor o en contra de una tecnología particular
Bioseguridad: Expresión de la soberanía de los países frente a la biotecnología (transgénica)
Biotecnología: complemento y fundamento de las diversas formas de agricultura
Cultivo in vitro
Hibridación
Fermentación
“Ómicas”: Genómica, Proteómica, Metabolómica
Marcadores moleculares
Radio-actividad
Transgénesis
Bio-reactor
Bio-informática
Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles
Ciencias biológicas: Biología celular
y molecular
Ingenierías Derecho Economía
Genética Bioquímica Fisiología vegetal
Microbiología
Estadística Informática
Sistemas productivos sostenibles (social, económico, ambiental)
Agricultor decide Políticas Implementadas Decisión política
Comunicación
Aceptación No
Aceptación
Tecnologías limpias
Tecnología transgénica
Tecnología nuclear
Tecnologías convencionales
Base científica y técnica
Innovación tecnológica
Postulados IICA
Resultados
Propósito
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31
convencional orgánica
limpia
Basada en conocimiento tradicional
transgénica
Ecología
19
Apoyo a la institucionalidad: Políticas e Instituciones
Construcción de capacidades
Actividades Comunicación de la
biotecnología
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
20
Bioinsumos Agrícolas
21
Componentes o productos biológicos
que pueden ser empleados con
distintos propósitos en las actividades
agrícolas
Insumos Naturales para la Agricultura
22
Nat
ura
l
Bio
lóg
ico
(B
io)
Botánico (Fito) Bio (fito-, fico-, mico-) remediación
Bio-fertilizantes y abonos orgánicos – bioles, FBN, SBP, SBK,
Compostaje, Vermicultura, Bio-Estimulantes, Fito-reguladores, Bio-
herbicida, Control biológico: Feromonas,
Bio-insecticidas, Bio-repelentes, Bio-insecticidas, Bio-fungicidas,
Bio-nematicidas, Bio-bactericidas
Bio-viricidas
Micro-biológico (Fico, Mico)
Animal
Mineral
Fertilizantes
(macro y micronutrientes ) Enmiendas
Aplicación de macro y micronutrientes (minerales)
Tomado de: Rocha (2013)
Me
zcla
s
Me
zcla
s
Bio-insumos Bio-productos
Desarrollo de mercado de bioinsumos agrícolas en ALC
Recurso biológico
Escalamiento
Producto intermedio
Registro de producto
Certificación de procesos
Institucionalidad
Aplicación agrícola
Sí
Otras aplicaciones
No
C
om
erc
ializ
ació
n
Pro
toco
los,
Est
ánd
ares
, No
rmas
, Pru
ebas
, C
alid
ad (
Traz
abili
dad
, In
ocu
idad
, Efi
caci
a,
Esta
bili
dad
, Bio
segu
rid
ad)
Políticas de Fomento
Mercados BIO-Productos
Autorización para acceso
Convencionales
Orgánicos
Transgénicos
Locales, Nacionales,
Internacionales
De
sarr
ollo
B
iote
cno
lógi
co
(In
vest
igac
ión
, val
idac
ión
)
Extracción
Conservación
Desaparición
Evaluación
23
• Tendencia creciente a llevar al mercado bioproductos. –Primer biofungicida (Fungifree AB) para evitar la antracnosis en
mango y mejorar la productividad. • Desarrollado por en Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM e investigadores del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, Unidad Culiacán).
• Doce años de investigación.
• A comercializarse en 2013 (Agro&Biotecnia). – Mango, aguacate, papaya
– Brasil, Ecuador y EE.UU.
• http://www.portalfruticola.com/2013/02/08/nace-el-primer-biofungicida-quemejorara-la-productividad-del-mango-mexicano/?pais=argentina
Ejemplo de producción de bioinsumos
24
Fuente: Inforganica 2013-05
• Producción de algas como actividad económicamente viable y ambientalmente amigable.
Fundamento:
• Las algas son mantenidas en sitios abiertos y pueden ser recolectadas en períodos de 15 días.
Beneficios:
• Tecnología de bajo costo
• Uso de biodiversidad nativa
• De utilidad para la pequeña agricultura
• Remediación/Limpieza de agua
• Generación de biomasa – Biofertilizante
– Bioenergía (etanol)
Ejemplos de producción de bioinsumos: Cosecha de algas
25 Contacto: Randy Vines, Tauri Group.
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
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Secuenciación de ADN
100- 250 pb (15 días)
5.000- 10.000 pb (2 días)
(5.000.000- 10.000.000 pb)x4 (2 horas)
http://www.nanoporetech.com/technology/minion-a-miniaturised-sensing-instrument
27 http://radbox.me/watch/video/452779
Biotecnología y Ética: Secuenciación de Genomas
28 Fuente: http://www.genome.gov/sequencingcosts/
Obsolescencia técnica Disponibilidad de datos
> 27 500 genomas secuenciados
Otras ‘ómicas’
29
Bioinformática
30
www.wadsworth.org
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS5G6iywuoSMQNukx21Emw-B-iDgNbEUGUio5ABc_2owvUZi9MQ
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
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• Usos de MM: – Empleados en todas las especies vegetales que
sustentan la alimentación humana. – Empleados en mejoramiento genético: Selección
asistida y mapeo de genes • Mecanismo de acción de gen DIO3 (aumenta tamaño de la
camada de lechones y fertilidad de la cerda) Coster et al. (2012) The Imprinted Gene DIO3 Is a Candidate Gene for Litter Size in Pigs. PLoS ONE 7(2): e31825.
– Caracterización de biodiversidad • 21% de las 8.000 razas ganaderas están en peligro de
extinción. • Plan de acción mundial de recursos zoogenéticos (FAO).
– Determinación de relaciones de parentesco – Diagnóstico de enfermedades • “El valor añadido estará en el diagnóstico y no en el
fármaco” Steven Burril (BIOCAT, 2001). – Virus de Schmallemberg (caracterizado en Nov. 2011, Alemania) – MM para el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS).
– MM y cambio climático • Identificación de mm asociados con mejor digestión de
pastos en rumiantes.
• Estadística
Avances en Marcadores Moleculares
32
Rocha et al., 2007 Rev. UDCA 19(2):51-63
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
33
• Se han consolidado las técnicas tradicionales. – Limpieza/desinfección de tejidos
– Embriogénesis somática
– Micropropagación clonal/Regeneración
– Cultivo de anteras
– Criopreservación
– Rescate de embriones
• Herramienta fundamental de investigación agrícola básica y aplicada. – Pre-transgénesis
– Pre-reactores
• Todas las especies que sustentan la alimentación de la humanidad han sido objeto de cultivo in vitro.
• Aportes importantes en conservación de diversidad.
Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales
34
El ser vivo multicelular y viable más antiguo reportado – Planta completa de Silene stenophylla Ledeb. (Caryophyllaceae) regenerada de tejido placental
(maternal) de frutos inmaduros.
• Frutos provenientes de permafrost (38m)
• Datación C14: 31.800 ± 300 años (Pleistoceno tardío).
Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales
Fuente: Yashina, S. et al. 2012. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost. PNAS 10.1073/pnas.1118386109
35
• Fundamento de las técnicas de reproducción asistida
– Inseminación artificial
– Fecundación in vitro
– Clonación
• Permite un uso más amplio del potencial genético del animal
– Sirve a un número mayor de hembras reproductoras. • En monta natural, un macho bovino puede preñar hasta 80 hembras/año
• Con inseminación artificial es teóricamente posible obtener hasta 14.600 crías anuales.
Ventajas • Aprovechamiento del macho, aún después de muerto.
• Se obtienen grandes cantidades de descendientes de un mismo macho .
• Evita transmisión de enfermedades.
• Aumenta la fertilidad.
• Uso de sementales que están en malas condiciones físicas.
• No importa el peso de los dos géneros.
• Aprovechamiento del período de celo (velocidad de cubrimiento).
• Control absoluto del hato (registro. manejo, evaluación).
• Apareamiento correctivos
• Reducción de costos de preñez.
Cultivo de Células Animales
36
Reproducción Asistida: Clonación
37
http://grtu.net/data/index.php?option=com_content&task=view&id=644&Itemid=1
http://www.guardian.co.uk/gall/0,8542,627251,00.html
Animal Nombre Año
Búfalos 2005/09-India
Caballo Prometea 2003
Cabras 2001/6/12, Irán
Camello Injaz 2009
Cabra Ibex 2009
Carpa 1963
Cerdos 2000/1, USA
Conejo 2003, Francia
Gatos CC, Little Nicky
2001/4, USA
Lobo Corea del Sur
Monos Tetra/ANDi 2000/7, USA
Mosca de fruta 2004
http://indiansciencejournal.wordpress.com/
Reproducción Asistida: Clonación
38
Animal Nombre Año
Mula 2003, USA
Ovejas Dolly 1996/7 (UK), 2005/7 (Irán, Turquía)
Perros Snuppy 2005, Corea del Sur
Rata Ralph 2003
Ratón Masha 1986 (URSS), 1997 (USA)
Terneros 2002 (Argentina), 2009 (Irán)
Toro Brahman Second Chance 1999, USA
Todo de lidia Got 2010, España
Vaca Holstein Amy 1999, USA
Vaca Jersey 2001, USA
Venado Dewey 1998, USA
http://www.nortecastilla.es/multimedia/fotos/ultimos/56651-presentacion-toro-clonado-provincia-palencia-0.html
Biotecnología y Ética: No-Clonación
39
En junio de 2012, luego de varias decenas de animales clonados, el “solitario George” murió y desapareció la especie Chelonoidis abingdoni.
Paradoja: La tecnología de clonación animal está disponible desde hace más de 10 años
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
40
Hecho 1: Todos los seres vicos contenemos genes
41 Tomado de Museo Smithsonian (Washington)
Hecho 2: Es posible aislar y manipular genes
chamanismognostico.webs.com
Tomado de : http://biology.clc.uc.edu
42
Vida = genes
• Todos los seres vivos contenemos genes.
• Procedimiento que permite la incorporación de genes de una especie a otra, es decir, es una manera de hacer modificación genética de cualquier especie biológica sin necesidad de reproducción sexual.
– Ocurre de manera natural pero limitada (e.g. Agrobacterium en plantas)
– La ciencia ha conocido, estudiado, entendido y utilizado el fenómeno biológico y se han ampliado las posibilidades de manipulación de la bioquímica que sustenta a la vida.
• Transgénesis = Ingeniería Genética, Biología Molecular o Tecnología del ADN Recombinante, Biotecnología Moderna (?), Modificación Genética Directa, Transformación Genética.
• Productos de la transgénesis = Organismos Genéticamente Modificados (OGM) u Organismos Transgénicos (plantas, animales, microorganismos, humanos)
– No es exclusivo del sector agrícola
• Introdujo el tema y las acciones de BIOSEGURIDAD.
Transgénesis
Planta Animal
Bacteria Virus
43
Plantas GM
• Son plantas modificadas a nivel de
su ADN mediante la inserción de un
ADN foráneo.
• Son plantas que se diferencian de
su equivalente no transgénico
solamente en la expresión del gen
insertado.
• Son una alternativa para lograr lo
que de manera natural jamás se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado).
¿Qué son?
44
http://www.perubiotec.org
www.ekalavvya.com www.livemint.com
www.ecoportal.net
www.goldenrice.org
Plantas GM
• Son plantas modificadas a nivel de
su ADN mediante la inserción de un
ADN foráneo.
• Son plantas que se diferencian de su
equivalente no transgénico
solamente en la expresión del gen
insertado.
• Son una alternativa para lograr lo
que de manera natural jamás se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado).
¿Qué son? ¿Qué NO son?
• A nivel biológico, no son “plantas
imperfectas”.
• A nivel económico, no son “plantas
perfectas”.
– Una planta GM-HR es tolerante a un
herbicida, pero esa única modificación no
le confiere resistencia a insectos, ni a virus,
ni la hace tolerante a sequía, frío, salinidad
del suelo, etc.
• No son plantas peligrosas.
– No generan cáncer ni enfermedades.
– No están acabando con el ambiente.
45 NO h
om
e.in
teko
m.c
om
¿Qué es la soya GM?
GM Convencional
Resistencia a herbicida (RH)
Resistencia a Insectos (RI)
RH/RI
Degrada herbicida No produce herbicida
Produce bioinsectida
Degrada herbicida y Produce bioinsectida
Soya GM-RH • Facilita las labores del cultivo (observaciones, aspersiones).
• Evita la utilización de herbicidas con toxicidad alta.
• Reduce costos de producción.
• Disminuye liberación de gases de efecto invernadero.
Soya GM-RI • Evita la utilización de diversos insecticidas (de seis
aplicaciones se pasa a una).
• Evita intoxicaciones por mal manejo de operarios.
• Protege la biodiversidad benéfica.
• Fomenta empresas de bioinsumos (Argentina)
• Disminuye costos de insumos
– De 42 USD/l (1983) a 2,5 USD/l (2012)-Glifosato
• Contribuye al aumento de la competitividad.
Ventajas del cultivo de soya GM
47
http://www.iica.int/Esp/Programas/Innovacion/Publicaciones_TeI/b2992e.pdf
Ruta de desarrollo de soja GM
48
Transgénicos
49
www.medicinajoven.com
www.taringa.net
Transgénicos, Percepción errónea
50
poster.4teachers.org
www.ecotumismo.org
www.ecotumismo.org
alumnossecundariaqm.blogspot.com
www.gastronomiaycia.com www.taringa.net comunidadecologicapenalolen.bligoo.com
transgenicounaamenaza.blogspot.com
www.taringa.net
Mensajes irresponsables: Terror
51
www.lagarbancitaecologica.org
musulmanesdecostarica.blogspot.com
identidadandaluza.wordpress.com www.redes.org.uy
www.elciudadano.cl
Maíz GM, egos, cáncer y ratas
52
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
Maíz GM, ego, cáncer y ratas
53
2004 2003 2006
Fuente: Amazon.com
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
Después de más de 30 años de investigación sobre cultivos GM, no existe evidencia
científica alguna que demuestre que los cultivos GM comercializados en el mundo en la
actualidad estén generando problemas de salud humana, animal o sobre el ambiente.
Los cultivos GM son SEGUROS
Seguridad de los cultivos GM
54
Cultivos GM en 2012
55
Tomado de: James, C. 2012. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2012. Brief 44.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Soya Maíz Algodón Canola
Áre
a (M
ha)
81 55
24 8
19
104
6 23
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Soya Maíz Algodón Canola
GM ConvencionalÁ
rea
(M h
a)
• Costo estimado de descubrimiento, desarrollo y autorización de un nuevo evento: 136 M USD y 13,1 años. (McDougall, 2011) -– Y el de un agroquímico 256 M USD y 9,8 años (McDougall, 2010) -
• Costo reportado para evento en Brasil: 3,5 M USD y 10 años. (Fuente: Francisco Aragao, Embrapa).
Transgénesis: Costosa al inicio, barata en la actualidad
160
13.2
0.136 0.0035 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Mill
ard
os
USD
Basado en: - James, C. 2011. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2011. Brief 43. - McDougall, P. 2011. The cost and times involved in the discovery, development and authorisation of a new plant biotechnology derived trait. A consultancy study for Crop Life International.
136
3.5
0
20
40
60
80
100
120
140
GM-Priv GM-BRA
Mill
on
es
USD
56
Avances en Transgénesis: Banano GM resistente a Zigatoka negra
57 Tomado de: Kova´cs G; et al. 2013. Expression of a rice chitinase gene in transgenic banana (¨Gross Michel¨, AAA genome group) confers resistance to black streak disease. Transgenic Res 22:117–130.
Bioensayo de discos de hojas con Mycosphaerella fijiensis en plantas de 9 meses de edad, transformadas con uno de dos genes de quitinasa de arroz.
• Elelyso es una forma recombinante de glucocerebrósidasa humana (taliglucerasa alfa).
• Se produce en una plataforma tecnológica llamada ProCellEx que hace posible que cultivos de las células vegetales (de zanahoria) produzcan proteínas recombinantes complejas similares a las producidas por las células humanas.
• Elelyso es inyectable y reemplaza a la enzima humana para tratamiento de la enfermedad de Gaucher. – Se previene acumulación de lípidos en órganos y tejidos y el daño de hígado y
páncreas.
• Protalix BioTherapeutics-ProCellEx
Avances en Molecular farming
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Transgénesis en Animales
Se usa para:
• Obtener modelos de estudio de enfermedades humanas. – Modificación genética del sistema inmunitario de cerdos para que puedan
ser utilizados en trasplantes de tejidos u órganos en humanos.
• Producir sustancias de interés farmacéutico – Vacunas de interés veterinario (protegen contra enfermedades de origen
diverso).
– Proteínas uso médico.
– Hormona producida en leche de cabra (USA).
• Producir animales GM con crecimiento más rápido.
• Mejorar la leche (lisozima y lactoferrina) y la producción de carne en animales (Salmón Aquadvantage).
Fuente: Agrodigital, 2011
Tomado de: Barribeau, 2010.
Tomado de: http://cinabrio.over-blog.es/article-leche-clonarg-la-mas-rica-y-mas-nutritiva-77505327.html
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Avances en Transgénesis: Gusano de seda GM para producción de proteína de telaraña
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Tomado de: Chung, H; Yong Kim T; Yup Lee S. 2012. Recent advances in production of recombinant spider silk proteins. Curr. Opin. Biotech. 23:957-964. Teule F; Miao YG, Sohn BH, Kim YS, Hull JJ, Fraser MJ Jr; Lewis RV, Jarvis DL. 2012. Silkworms transformed with chimeric silkworm/spider silk genes spin composite silk fibers with improved mechanical properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109:923-928.
Biología Sintética
Facchini, PJ et al. 2012. Synthetic biosystems for the production of high value plant metabolites. Trends in Biotech. 30(3): 127-131.
61
Biología Sintética y Biocombustibles
Mielenz JR. 2011. Biofuels from protein. Nature Biotechnology. 29(4): 327-328. Ducat DC, Way JC, Silver PA. 2011. Trends in Biotechnology 29(2): 95- 103 62
No todo resultado “espectacular” es resultado de la transgénesis
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Producción de tomates y papas en la misma planta: Injertación
http://www.businessinsider.com/tom-tato-grows-potatoes-and-tomatoes-2013-9
Doble musculación y grasa reducida
• Demuestra el efecto del bloqueo del factor anticrecimiento myostatina. Una mutación genética natural
Desactiva las dos copias del gen que codifica para la myostatina (regula el crecimiento del músculos).
Efecto: no produce o produce una forma truncada e inefectiva de myostatina
La ausencia de myostatina también interfiere con la deposición de grasa haciendo individuos “doblemente musculados”
Fuente: McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ. 1997. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member" Nature 387(6628): 83–90
Sweeney, L. 2004. Scientific American. July. p.62-69): Belgian Blue Bull http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/#ixzz18DDevzEp
Mosher et al. 2007. A Mutation in the Myostatin Gene Increases Muscle Mass and Enhances Racing Performance in Heterozygote Dogs . PLoS Genet. 3(5):e79
Toro Azul Belga (Belgium Blue Bull).
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No es Transgénesis
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67
Cambio total de políticas
“…Lo peor que podemos hacer es vivir engañados, rehuir a la verdad. Aquí hay gente que por privilegiar sus fundamentalismos le tiene miedo hasta a la información…” “…se declara al Ecuador libre de cultivos y semillas transgénicas… y … nadie dijo nada…” “…me arrepiento no haber dicho un no más categórico…” “…Poner el candado a nivel constitucional es una locura… fue un error y un error grave … ”
Rafael Correa Tomado de: http://www.youtube.com/watch?v=H4kn41nIvss
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Mayor soporte a OGM
“Y ahora, con sólo un pequeño empujón extra, todos podemos
participar en enviar la negación anti-GMO al basurero de la
historia en donde pertenece” Mark Lynas
http://www.marklynas.org/2013/06/spanish-translation-of-cornell-speech-on-anti-gmo-conspiracy-theories/
• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
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• La amplia gama de medidas, políticas y procedimientos que se ocupan de preservar la integridad biológica, minimizando los potenciales efectos negativos o riesgos que la biotecnología eventualmente pudiera representar sobre el medio ambiente o la salud humana (SCDB, 2003).
• Prevención de la pérdida a gran escala de la integridad biológica
– En agricultura: la reducción del riesgo de introducción de virus o transgenes.
Bioseguridad
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Técnico (Biológico y Ambiental)
Económico
BIO- SEGURIDAD
Político (Social)
Avances en Bioseguridad para ALC
Empresa
CTNBio
Formularios Documentación
Pagos
Conceptos
Evaluaciones Análisis de riesgo Consulta abierta
Expertos Expedientes
Ministro
Resolución de aprobación
SI
Investigación
Implementación
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Resolución de aprobación
Bioseguridad en ALC
http://www.zonu.com/fullsize/2009-09-17-3/Mapa-de-America.html
NABI (Canadá, EEUU,
México)
G5-CAS (Argentina, Brasil, Chile,
Paraguay, Uruguay)
(Belize, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua,
Panamá, R. Dominicana)
CARICOM
R. ANDINA (Bolivia, Colombia, Ecuador,
Perú, Venezuela)
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¿Qué implicaciones trae para un país o región declararse libre de transgénicos?
• En países con prohibición total de OGM es necesario contar con leyes muy claras y precisas y un eficiente y costoso sistema de evaluación, seguimiento y control. – Si no se es preciso, se puede afectar el suministro de medicinas, alimentos y
materias industriales.
• Los extremos en las leyes que consideran a la biotecnología y bioseguridad pueden traer consecuencias negativas para el desarrollo científico, tecnológico, económico y ambiental de un país.
• La dinámica del mercado mundial hace que no sea posible garantizar que un país sea libre de transgénicos.
• La tendencia a tolerancia cero a OGM en algunos países de Europa cuesta 2.500 millones de euros al año (http://fundacion-antama.org/la-union-europea-pierde-225-billones-de-euros-al-ano-a-causa-de-sus-restricciones-a-los-transgenicos/)
• Consecuencia sobre la naturaleza de los sistemas políticos de los Estados – Autonomía local vs. Decisión nacional
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• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
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Las tecnologías resuelven problemas
75 http://www.iisd.org/wic/research/technology/ http://www.cityfarmer.info/2009/11/20/time-magazine-names-valcents-
vertical-farming-technology-one-of-top-50-best-innovations-of-2009/
http://www.fao.org/ag/magazine/0703sp1.htm
http://www.indiaafricaconnect.in/index.php?param=news/5535/it-technology/109
No son la solución a todos los problemas,
Tampoco son perfectas,
Pero son indispensables
Pero:
• Cada actor de la sociedad tiene un papel relevante para el desarrollo de esta Nueva Revolución Agrícola.
– INIAs, Universidades, CDT desarrollan investigación y hacen difusión, son instrumentos esenciales para el desarrollo tecnológico de los productores agropecuarios de un país.
– El fitomejorador tradicional y el agrónomo son fundamentales para la aplicación real en el campo de los avances tecnológicos.
– Las asociaciones y los productores definen la tecnología a emplear.
– El gobierno (a través de sus Ministerios y reguladores) dan los marcos y lineamientos para hacer que el sistema funcione.
– Los medios de comunicación informan, traducen y explican
– El IICA …
Consideraciones Finales
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• Introducción
• Biotecnología – Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología – Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
Contenido
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Contacto
IICA Uruguay http://www.iica.int/costarica
Antonio Donizeti E-mail: [email protected]
IICA Sede Central http://www.iica.int
Pedro Rocha, Ph.D.
E-mail: [email protected]
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