POST-TRANSGÉNESIS Nuevas Técnicas de Mejoramiento CONGRESO CENTENARIO ASOCIACIÓN INGENIEROS AGRÓNOMOS 24 de Agosto – Montevideo, ROU PANEL DE NUEVAS TECNOLOGÍAS Dr. Ing.Agr. Miguel Rapela Asociación Semilleros Argentinos

Nuevas Técnicas de Mejoramiento Las más importantes contribuciones al incremento de productividad de la agricultura moderna Concepto de Variedad Uso de Híbridos Revolución Verde Transgénesis Nuevas Técnicas de Mejoramiento

Nuevas técnicas de mejoramiento La mayor parte de estas técnicas permiten generar cambios en sitios específicos del genoma En varias de estas técnicas la información genética que codifica para el carácter deseado está presente sólo en un estadío del desarrollo o sólo se integra en forma estable en plantas intermedias. El cultivo comercial no contiene ningún transgén insertado.

Nuevas técnicas de mejoramiento Construcción de Genotipos mediante MARS Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos (Oligonucleotide directed mutagenesis (ODM) Cisgénesis Metilación de ADN, ARN-dependiente (RNA-dependent DNA methylation – RdDM)

Nuevas técnicas de mejoramiento Injertos no-GM en portaninjertos GM Ingeniería reversa Agro-infiltración (agro-infiltration, floral dip) Nucleasas Dedos de Zinc (Zinc finger nuclease (ZFN) technology (ZFN-1, ZFN-2 and ZFN-3) Genómica sintética

Detección - Identificación DETECCIÓN de una modificación genética significa que es posible determinar la existencia de un cambio en el material genético de un organismo (por ejemplo al nivel de ADN a través de la presencia de una nueva secuencia de ADN) por referencia a un comparador apropiado. IDENTIFICACIÓN de una modificación genética significa que es posible no sólo detectar la existencia de un cambio en el material genético de un organismo, sino también que es posible identificar la modificación genética intencionalmente introducida por una nueva técnica.

Posibilidades de detectar e identificar   DETECCIÓN IDENTIFICACIÓN 1. Construcción de Genotipos mediante MARS 2. Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos 3. Cisgénesis e Intragénesis 4. Metilación de ADN; ARN-dependiente 5. Injertos no-GM en portainjesros GM 6. Ingeniería reversa 7. Agro-infiltración Agro infiltración propiamente dicha: Agro inoculación o agro infección: Inmersión floral 8. Nucleasas Dedos de Zinc ZFN-1, ZFN-2 ZFN-3 9. Genómica Sintética

¿OGMs? ¿Se considera que estas nuevas técnicas de mejoramiento conducen como resultado al desarrollo de un OGM de acuerdo a la definición europea (CE 2001/18)?

Proceso de decisión en la UE Grupo de Trabajo para analizar si un grupo de nuevas técnicas de mejoramiento dan como resultado un OGM acorde con la definición 2001/18/CE. Sin unanimidad, respuestas por mayoría:   EXCLUIR INCLUIR 1. Construcción de Genotipos mediante MARS 2. Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos 3. Cisgénesis e Intragénesis ¿ … ? 4. Metilación de ADN; ARN-dependiente 5. Injertos no-GM en portainjesros GM 6. Ingeniería reversa 7. Agro-infiltración 8. Nucleasas Dedos de Zinc 9. Genómica Sintética

Evolución en el tiempo de publicaciones sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento No de publicaciones científicas

Distribución de las publicaciones Otros países 11% USA 32% Asia 11% UE 46% Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies

Evolución en el tiempo de las patentes sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento No de patentes Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies

Distribución de las patentes Otros países 9% UE 26% USA 65% Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies

Pipeline Comercial Cada una de las técnicas está siendo utilizada por al menos 2 a 4 compañías semilleras Los desarrollos más avanzados están a 1-2 años de la comercialización (excepto MARS que ya están desde 2007) La Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos, Cisgénesis/Intragénesis y Agro-Infiltración, son las más utilizadas en cultivos en Fase I a III. La Metilación de AND, ARN dependiente, Nucleasas Dedos de Zinc, Injertos no-GM en portainjertos GM, e Ingeniería Reversa, están en Fase I-II.

Pipeline Comercial Las combinaciones más avanzadas cultivo/carácter son: Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos (ODM) Colza – Tolerancia a herbicidas Maíz – Tolerancia a herbicidas Cisgénesis/intragénesis: Papa – Resistencia a hongos Maíz – Resistencia a hongos Manzana – Resistencia a sarna Papa – Contenido reducido de amilosa

Propiedad Intelectual Derechos del Obtentor Patentes protegidas por N.T. M. protegidas por Caracteres GM GM: fuertes diferencias en el alcance de la protección a nivel regional, nacional y por cultivo Mejoramiento Convencional tiempo Pasado Presente Futuro Source: Michael Kock, Syngenta

Todos los genes de todos los organismos Cisgénesis Todos los genes de todos los organismos TRANSGÉNESIS Especies relacionadas Todos los genes en todos los organismos (Transgenesis) Nueva Variedad Especies relacionadas Mejoramiento convencional Modificación genética por Cisgénesis Mejoramiento convencional Nueva Variedad Nueva Variedad

Cruzamiento y BC tradicional Cisgénesis vs Cruzamiento y BC tradicional Mejoramiento por BC Cisgénesis Recurrente Donante Recurrente R-gen de una planta sexualmente compatible transferido por Agrobacteriumm r R r + x Recurrente F1 r R r x r R BCn R r

Mut. dir. por Olig. / N.D. Zinc vs Cruzamiento y BC tradicional Mejoramiento por BC Mut. dir. por Olig. / N.D. Zinc Recurrente Donante Receptor Información molecular del R-gen de una planta sexualmente compatible r R r + x Recurrente F1 r R r x r R BCn R r

Desarrollo Armónico LEGISLACIÓN P.I. BIOTECNOLOGIA REGULACIONES

Desarrollo no Armónico BIOTECNOLOGIA REGULACIONES LEGISLACIÓN P.I.

Desarrollo no Armónico BIOTECNOLOGIA REGULACIONES LEGISLACIÓN P.I.

Desarrollo Armónico BIOTECNOLOGIA REGULACIONES LEGISLACIÓN P.I.

Nuevas técnicas de mejoramiento Las N.T.M. permiten: acelerar la velocidad en la obtención de variedades vegetales; desarrollar variedades con características que no podían ser logradas mediante mejoramiento convencional; desarrollar variedades que únicamente podían ser logradas mediante transgénesis; incrementar la variabilidad genética.

Nuevas técnicas de mejoramiento Están en rápida y permanente evolución. Una parte importante de las N.T.M dan como resultado plantas que no contienen ninguna secuencia transgénica y por lo tanto no es posible diferenciarlas de los obtenidas por técnicas de mejoramiento convencionales. Todas las técnicas están siendo utilizadas por diversas compañías y los productos derivados de las mismas comenzarán a llegar al mercado antes de 2 años, en el caso que estás técnicas no den como resultado un organismo que sea considerado un OGM

Nuevas técnicas de mejoramiento Las compañías e institutos de investigación con base en la UE están jugando el rol más prominente para el desarrollo de las N.T.M. Existe una general percepción que esta será la vía de entrada comercial de la “nueva genética”. Sin embargo, las compañías e institutos de investigación de US son más activos en el patentamiento de procedimientos relacionados con las N.T.M.

Nuevas técnicas de mejoramiento Las N.T.M plantean la necesidad de un profundo ejercicio de armonización de la biotecnología, con aspectos regulatorios y de propiedad intelectual.

Muchas gracias