Evaluación de Riesgos en Plantas Transgénicas Biólogo – Jeremías E. Yanes Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales Dirección General de Patrimonio Natural Gerencia de Vida Silvestre, Septiembre 2008

ORGANISMO TRANSGÉNICO Definición: Organismo en el que se ha introducido información genética foránea precisa y definida en forma deliberada y dirigida a un dado fenotipo, de manera que esta no habría podido adquirirse mediante una transferencia genética natural.

Tecnología del ADN Recombinante Molécula A Molécula B Digestión de ambas moléculas con la misma enzima de restricción, BamHI Mezclar Tratar con ADN-Ligasa ADN recombinante Extremos cohesivos

Modificación Genética: Se define como cualquier cambio intencional en las características heredables de un organismo. Incluye, pero no se limita a modificaciones a: Técnicas de ADN recombinante Electroporación Bombardeo con micropartículas (biobalística) Delecciones y rearreglos del ADN Supresión de ADN nativo

Desarrollo del concepto La Bioseguridad y el Sistema Regulatorio son partes integrales del desarrollo de un Organismo Transgénico DESCUBRIMIENTO Desarrollo del concepto Transformación Desarrollo de Variedades Aislamiento de Genes Fase I: Seguridad del Gen, Proteína y Cultivo Ensayos de campo Producción en Campo Fase II: Equivalencia Biológica y Agronómica Fase III: Dossier Detallado de Seguridad

Componentes del Análisis de Riesgos Marco Regulatorio 1. Evaluación de Riesgos Identificación de Peligros Caracterización de peligros Evaluación de la exposición Caracterización del Riesgo 2. Manejo de Riesgos Riesgos aceptables Opciones de Prevención Costo / Beneficio Regulaciones 3. Comunicación de Riesgos Identificación de Peligros Caracterización de peligros Evaluación de la exposición Caracterización del Riesgo

Definiciones de Riesgo Exposición por peligro Frecuencia por Exposición Probabilidad de Ocurrencia por Consecuencias RIESGO PELIGRO EXPOSICIÓN

Conceptos Básicos de Evaluación de Riesgo No existe el riesgo cero La evaluación se FOCALIZA básicamente en el inserto de ADN utilizado para producir el OGM. NO se considera que el riesgo esté asociado al MÉTODO usado para producir el Organismo Transgénico. El análisis de riesgo se realiza CASO POR CASO.

La Evaluación de Riesgos exige examinar un amplio conjunto de datos El organismo dador del gen El ADN introducido o modificado La expresión de los genes introducidos nuevos en el inserto El OGM resultante Las proteínas o ARNs expresados y sus efectos Los posibles efectos sobre el ADN nativo

Tomado de: www.agronort.com Los primeros desafíos: Tolerancia a Glifosato Objetivo: Transformar plantas sensibles en altamente tolerantes, para su aplicación directa. Origen: El Glifosato inhibe una enzima vegetal (EPSPS), necesaria para el crecimiento celular.

Tomado de: www.agronort.com 1er Intento Adicionar una nueva copia del gen para EPSPS, de petunia, con un promotor fuerte, para aumentar la concentración de EPSPS en la planta, y lograr tolerar mayores dosis de Glifosato. Resultado 1: Aun con mas EPSPS, las plantas fueron todavía muy sensibles, como para ser de interés comercial. Tomado de: www.agronort.com

2do Intento Resultado2: En soya, ambos mecanismos sumados funcionan adecuadamente, no así en maíz, que requiere trabajo adicional. Objetivo: Generar mutantes de algún organismo fácil de cultivar, hasta hallar algún individuo tolerante a Glifosato. Intento 2: Un aislamiento de Agrobacterium resulta menos sensible, pero su EPSPS es aun funcional; se la transfiere a plantas TG. Objetivo: Encontrar un microorganismo que produzca una enzima capaz de detoxificar la molécula de Glifosato (GOX de Achromobacter sp.). 3er Intento Resultado 3: Este intento, involucrando ambos genes resulto efectivo, logrando que las plantas estén protegidas por producir EPSPS insensible al herbicida, mas la capacidad de detoxificar parte del mismo. Intento 3: Juntar los efectos del gen para esta enzima con el gen mutante de EPSPS, en plantas de maíz. Tomado de: www.agronort.com

Tomado de: www.agronort.com EVENTO: Lograr que la planta produzca su propio insecticida. Intento 1: Poner el gen completo para la toxina-proteína en la planta, con un fuerte promotor que funcione en todos los tejidos. Origen: Algunos insectos pueden ser controlados mediante la aplicación de Deltaendotoxinas de Bacillus thuringiensis. Estas toxinas son altamente selectivas e inocuas para el hombre y el ambiente, pero se desdoblan rápidamente cuando están expuestas a la luz ultravioleta. Resultado 1: Aun con una transformación exitosa, la planta no producía suficiente proteína para protegerse a si misma. Tecnología Bt Intento 2: Insertar un gen truncado que solo codifique para la porción de la proteína correspondiente a la toxina activa. Resultado 2: La planta produce mucho mas toxina ahora, pero sería conveniente que produjera aun mas. Origen: Cuando la toxina natural (potoxina) entra en el intestino del insecto, se desdobla en la toxina activa, de cadena mas corta, por acción de las enzimas del insecto. Tomado de: www.agronort.com

Original TTAGCACCCTAGGCTAGCGTA Modificada TTACCACCCTACGCTAGCCTA Origen: La planta "prefiere" usar ciertos codones para algunos aminoácidos. Cuando no tiene estos codones "preferidos" produce mucha menos proteína. Muchos de los codones en un gen bacterial, no son los "preferidos", por lo tanto el gen no se expresa bien en la planta. Intento 3: Realizar cambios en el ADN del gen, base por base, de manera que codifique para los mismos aminoácidos, pero usando los codones "preferidos". Resultado 3: Cuando el gen es DELIBERADAMENTE INDUCIDO y además tiene los codones "preferidos", expresa suficiente toxina para su autoprotección. Original TTAGCACCCTAGGCTAGCGTA Modificada TTACCACCCTACGCTAGCCTA Tomado de: www.agronort.com

Algunos genes de interés: GEN UTILIZADO EN TRANSGÉNESIS CARACTER QUE CONFIERE Toxina de Bacillus thuringensis Resistencia a insectos Proteína de cubierta de virus Resistencia a virus Quitanasas, Glucanasas de plantas y de otros organismos Resistencia a hongos Genes cuyos productos afectan la biosíntesis de aminoácidos o la fotosíntesis Resistencia a herbicidas Lizosima humana y de cerdo. Otros péptidos bacterianos Resistencia a bacterias Genes cuyos productos afectan la biosíntesis del etileno o la formación de pared celular Retraso en la maduración de frutas

Riesgos y Preocupaciones El mayor riesgo de los transgénicos que se teme está representado por la polinización cruzada y los NO PREVISTOS EFECTOS RECOMBINANTES con otros genes, en mutaciones que sufren otros cultivos o las hierbas silvestres aledañas que pueden adquirir la resistencia al componente del herbicida. La biodiversidad y el ecosistema son en este caso los más perjudicados, dado que las plantas transgénicas pueden tener efectos importantes sobre algunas comunidades de seres vivos.

El daño a los ecosistemas y la biodiversidad natural se potencia con los consecuentes daños a la biodiversidad cultural, por ello los cuidados en este aspecto también deben extremarse (distancia de polinización, cercas de aislamiento, estudios de impacto sobre las demás comunidades) y no abandonarse en ningún momento porque cualquier variable puede desatar daños irreparables en el siempre imprevisible “largo plazo”.

Con respecto a la salud humana, el único riesgo cierto y probado es el de posibles efectos alergénicos. Por otra parte se temía que las mutaciones Bt, que hoy producen resistencia a antibióticos betalactámicos (incluyendo la ampicilina) en los vegetales, podrían pasar esta información genética a las bacterias del tracto intestinal humano o animal, generando la resistencia a tales antibióticos, con el consiguiente peligro sanitario pero NADA DE ESTO SE HA PROBADO. Hoy en día no se conocen otros peligros sanitarios de los alimentos transgénicos que se han liberado, pero ello NO ES RAZÓN CIENTÍFICA para ignorar los controles sobre los organismos transgénicos que pudieran afectar la salud humana, o en los ya autorizados, por el desconocimiento de sus efectos a largo plazo, y en los que TODAVÍA SE ENCUENTRAN A PRUEBA en los laboratorios o en el campo.

El objetivo del análisis de riesgo es establecer que el organismo transgénico es tan seguro como su contraparte tradicional. NO pretende establecer seguridad absoluta, puesto que esto es un objetivo imposible con un Organismo Transgénico. Es un paso clave en la evaluación de la inocuidad y determina la estructura de la evaluación de riesgo. Por lo tanto, NO ES PUNTO FINAL sino un PUNTO DE PARTIDA metodológico.

OTRAS IMPLICACIONES IMPORTANTES Análisis de efectos en el LARGO PLAZO Se conoce poco sobre estos efectos en el caso de alimentos tradicionales. VARIABILIDAD GENÉTICA en la población Es necesario conocer como ésta incide a los efectos observados. Evidencias respecto del uso de Organismos Transgénicos Los efectos indeseables originados en modificaciones genéticas de los cultivos son muy poco probables. Los criterios de evaluación de riesgo utilizados proveen márgenes suficientes de seguridad.

“Seguridad Alimentaria, a nivel de individuo, hogar, nación y global, se consigue cuando todas las personas en todo momento tienen acceso físico y económico a suficiente alimento, seguro y nutritivo, para satisfacer sus necesidades alimenticias y sus preferencias, con el objeto de llevar una vida activa y sana” FAO, Cumbre Mundial de Alimentación: cinco años después.

“El hambre perpetúa la pobreza al impedir que las personas desarrollen sus potencialidades y contribuyan al progreso de sus sociedades” (Kofi Annan, ONU, 2002) “Desde un punto de vista moral, el simple hecho de señalar que un niño está muriendo cada cinco segundos debido al hambre y la malnutrición debería bastar para probar que no podemos permitir que continúe el flagelo del hambre” Jacques Diouf, FAO, 2004

Palabras del Profesor José Ignacio Cubero Catedrático de la Universidad de Córdoba “Agricultura y Mejora Genética existen desde el mismo instante, pues la selección automática las creó simultáneamente. La agricultura sólo es posible con organismos modificados genéticamente, pues basta con seguir el ciclo indicado PARA QUE LA PLANTA SE MODIFIQUE GENÉTICAMENTE, es la Mejora Genética la encargada de obtenerlos desde su misma fundación”.

“Lo que la gente cree acerca de un sistema no es ajeno a este, sino que forma parte de el…esas creencias, cualquiera que sea la manera en que se forman, determinan efectivamente, los límites y las posibilidades de evolución del sistema, determinan lo que una sociedad puede aceptar y lo que va a exigir” McPerson. Politólogo Canadiense

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Biólogo – Jeremías E. Yanes Jeremiasyanes@marn.gob.sv Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales Dirección General de Patrimonio Natural