76- ALIMENTOS PROVENIENTES DE ORGANISMOS TRANSGÉNICOS INSTITUTO NACIONAL “Gral. FRANCISCO MENÉNDEZ” Técnico Vocacional en Salud 76- ALIMENTOS PROVENIENTES DE ORGANISMOS TRANSGÉNICOS JOSE ROBERTO ALEGRIA COTO Jefe Depto. de Desarrollo Científico y Tecnológico ralegria@conacyt.gob.sv Miércoles 18 de octubre 2006 2:30 P.M. Auditorium del Instituto

CONTENIDO Objetivos Introducción Bases moleculares de la modificación genética Aumento mundial de cultivos MGs Ejemplos de OGMs Temor hacia los OGMs Reflexiones finales

OBJETIVOS: Presentar información con validez científica y técnica en forma clara y comprensible. Contribuir a promover la reflexión analítica sobre el impacto de los alimentos provenientes de OMGs.

INTRODUCCIÓN Se considera que el Homo sapiens se consolidó como la especie dominante en el mundo, al iniciar hace unos diez mil años la domesticación de plantas y animales silvestres, lo cual llevó a la especie a la civilización. La tecnología utilizada a través del tiempo hasta la actualidad, ha sido la de Hibridización Clásica, en donde se transfieren docenas de millares de genes para encontrar el gen de interés, este proceso puede llevar de 10 a 20 años o más de tiempo para estabilizar la nueva variedad, y la técnica se limita a la compatibilidad sexual (confinada al interior de una especie.

INTRODUCCIÓN El traspaso de genes (transgenes) entre seres de diferentes especies, géneros, familias, ordenes, clases, reinos o entidades que porten material hereditario (ADN o ARN) puede realizarse mediante técnicas científicas de la Biología Molecular, tales como Ingeniería Genética (ADN recombinante), que se utiliza para mejorar, modificar o crear plantas, animales y microorganismos a los cuáles comunmente se les denomina TRANSGÉNICOS. La técnica consiste en transferir uno o varios genes de interés en una construcción genética, y lleva de 3 a 4 años para estabilizar la nueva variedad. OGM et alimentation humaine: impacts et enjeux pour le Québec. Conseil de la science et de la technologie, 2002.

BASES MOLECULARES DE LA VIDA ADN ADN ARN PROTEÍNAS genoma Célula cromosomas genes los genes contienen instrucciones para hacer proteínas ADN las proteínas actúan solas o en complejos para realizar las funciones celulares BASES MOLECULARES DE LA VIDA ADN ADN ARN PROTEÍNAS

GENOMICA El genoma humano es 10 veces mas pequeño que el genoma de la salamandra Bolitoglossa subpalmata y 200 veces menor que el de la Ameba Entre una persona y otra el ADN solo difiere en 0.2% 60% idéntico De 289 genes humanos implicados en enfermedades, hay 177 cercanamente similares a los genes de Drosophila. 20% idéntico 70% idéntico 95% idéntico Humanos 30,000 genes Chimpancé 30,000 genes Ratón 30,000 genes A. thaliana 25,000 genes C. elegans 19,000 genes D. melanogaster 13,000 genes

ESTRUCTURA DE UN GEN < 100 Kb Promotores Exones Sitio de inicio de la Transcripción Sitio de terminación de la Transcripción Realzadores < 100 Kb Los promotores pueden ser genéricos o tejido específico La actividad del gen depende de los FACTORES de TRANSCRIPCIÓN (FT) que activan las ARN polimerasa, son: i) Factores de Transcripción General (se unen a secuencias promotoras genéricas) y ii) Activadores de Transcripción (se unen a secuencias promotoras específicas). Los FT pueden encenderse o apagarse en respuesta al medio ambiente. Intrones

FUNCIONAMIENTO DEL GEN Los genes funcionan en cualquier organismo, dependiendo de las secuencias regulatorias que se les ponga, las cuales le indican: con que, cuando expresarse (activarse), donde, y cuantas veces. Ejemplo: un gen puede tener promotores para que se exprese con la luz del sol; en época lluviosa; en toda la planta o en parte de esta; y en la cantidad deseable), el gen inserto podría provenir de un humano para que la planta sea una fábrica (biofactoría), que produzca proteínas humanas deseables, o como en el caso de las plantas Bt, que llevan genes que expresan en todos sus tejidos la proteína de alguna de las diferentes toxinas de la bacteria Bacillus thuringiensis, que las hace resistentes a un determinado tipo de insectos.

MÉTODOS DE TRANSFERENCIA DE ADN Bombardeo de Partículas (BIOLÍSTICA) Inyección directa Electroporación Inserción por bacterias o virus 1 2 3

PRODUCCIÓN DE UNA PLANTA DE MAÍZ TRANSGÉNICA Diagrama simplificado de la producción de maíz resistente a insectos, a partir de un gen de Bacillus thuringensis [Bt] 1. Se aisla el gen que codifica para una proteína que es tóxica para algunos insectos 2. Se inserta el gen Bt y un gen marcador en células de la planta receptora 3. Se identifican las células que contienen los genes insertados 4. Se crecen las células modificadas en plantas que producen la toxina Bt en sus células

¿PROBLEMAS AL MANIPULAR LOS GENOMAS El riesgo de los alimentos derivados de OGMs puede prevenir de efectos de los GENES insertados o de imprevistos por la transgénesis debidos a Pleiotropismo (multiples efectos de un gen en diferentes tejidos u órganos). Efectos pleiotrópicos pueden ser causados por: i) inserción aleatoria del gen (puede provocar modificaciones en los nucleótidos adyacentes al gen insertado); ii) promotor del transgen (activando o desactivando otros genes); iii) procesos post-traducción (glicosilando, acetilando, metilando, cambiando las propiedades de la proteína). (Counseil de la science et de la technologie, 2002).

AGENCIAS USA REGULADORAS DE OGMs El gobierno federal de los Estados Unidos tiene un sistema muy coordinado para asegurar que los nuevos productos biotecnológicos de la agricultura sean innocuos para el medio ambiente y para la salud animal y humana. Las agencias que intervienen son: FDA: Admon. Alimentos y Fármacos, USDA: -APHIS- Serv. Insp. Sanitaria Animales y Plantas, -FSIS- Serv. Inspección y Seg. Alimentaria), EPA: Agencia de Protección Ambiental, NIH: Inst. Nacional de Salud Si bien estas agencias actúan independientemente, mantienen una estrecha relación de trabajo Hoja Informativa: USDA explica la biotecnología agrícola, ENERO 2003.

LIBERACIONES EN U.S. DE OGMs (1987 al 17 oct. 2006) Organismos regulados con al menos 19 liberaciones PAÍS CON ESTADO DE DERECHO Número de liberaciones APROBADAS bajo permiso y notificaciones Maíz (5489) Frijol de Soya (1066) Algodón (781) Papa (768) Tomate (594) Trigo (390) Alfalfa (335) Tabaco (296) Colza (231) Arroz (224) Hierba rastrera (175) Remolacha (169) Melón (133) Álamo (104) Lechuga (79) Calabaza (60) Cebada (61) Caña de azúcar (51) Pino loblolly (44) Chícharo (42) Uva (40) Mani (40) Fresa (40) Manzana (39) Girasol (32) Pino loblolly x pitch (36) Grama azul de Kentucky (35) Eucaliptus grandis (31) Pepino (28) Petunia (26) Ocozol (26) Papaya (25) Remolacha (24) Brassica oleracea (20) Arabidopsis thaliana (19) Organismos APROBADOS (categoría FENOTIPOS) Número TOTAL de liberaciones APROBADAS bajo permiso y notificaciones Tolerancia a herbicidas (3986) Resistencia a insectos (3388) Calidad del producto (2877) Propiedades agronómicas (1464) Resistencia a virus (1269) Otros (750) Resistencia a hongos (748) Genes marcadores (702) Resistencia a bacterias (120) Resistencia a nemátodos(34) www.isb.vt.edu Regulatory Information Charts for Field Test Releases in the U.S.

ACRES MUNDIAL DE CULTIVOS GMs Crecimiento Global Desde que las plantas geneticamente modificadas fueron comercialmente cultivadas por primera vez una decada atrás (1996), han aumentado a nivel mundial los acres dedicados a esos cultivos, hasta llegar en el 2005 a 222 millones de acres. Los cultivos biotecnológicos están concentrados en pocos países, con los Estados Unidos, Argentina, Brasil y Canada aconteciendo por el 90% de los acres de cultivos. La tecnología es ampliamente usada en sólo unos pocos cultivos -- principalmente ALGODÓN, MAÍZ, SOYA y CANOLA. Cinco países líderes

Ingeniería Genética: NUEVOS ALIMENTOS LoSat (Pioneer, 1997) aceite de cocina premium (más sano) con la mitad del nivel de grasas saturadas del aceite típico de Soya. Bajo en ácido Linolénico (Pioneer, 1997) aceite de cocina premium y para la industria de la mayonesa (mas resistente a la oxidación y tiempo de degradación). Mas ácido Oleico 85% (DuPont, 1997) aceite de cocina resistente a la temperatura, alto valor como aceite pulverizado, mayor vida de estante para nueces fritas en el, grasa mas resistente al calor, mayor valor de la proteína de la Soya (estabilidad de emulsión mayor). Bajo en estachiosa -alto en sucrosa- (DuPont, 1998) alimentos de Soya mas dulces al paladar, contaminación reducida (menos sólidos) y harina de soya con mas energía como alimento animal. (Raasch, C. Huatulco 2001).

ARROZ DORADO con beta caroteno de Ingeniería Genética: NUEVOS ALIMENTOS ARROZ con enzima lactoferrina de leche humana, que puede ser utilizada para mejorar las fórmulas de leche infantil. Los niños la necesitan para usar eficientemente el hierro y pelear contra las infecciones (Pearson, H. Nature, 26 april 2002). ARROZ DORADO con beta caroteno de genes de narciso y de Erwinia uredovora, pigmentos que se transforman en pro- vitamina A al ser ingeridos. ARROZ fortificado con un gen de la ferritina. ARROZ con aa esenciales (ISB, 2001, oct; Netlink, 2000).

Ingeniería Genética: NUEVOS ALIMENTOS Salmón transgénico por hormona de crecimiento. Producido por AF Protein Inc. Cuenta con el promotor de la proteína de anticongelamiento de otra especie de pez. Crece de 4 a 6 veces más rápido que un salmón no transgénico. Tiene un 20% en mejoramiento de la eficiencia de conversión del alimento. (ISB, 2001, oct; Netlink, 2000). VACAS LECHERAS con incremento de proteínas. En Nueva Zelanda se clonaron vacas con óvulos mejorados genéticamente, para mejorar la producción del queso y crema, aumentando dos veces la kappa caseína, crucial para hacer la cuajada y de 20% más de beta caseina, que mejora la acción del cuajo (Hoag, H. Nature, 27 enero 2003).

Ingeniería Genética: ALIMENTOS CON FÁRMACOS INCORPORADOS PAPA con la vacuna que previene la insulina dependencia de la diabetes mellitus 100 veces más poderosa que la actual vacuna. PAPA con la sub-unidad B antigénica de la enterotoxina del Vibrio cholerae causante del cólera). FRIJOL de SOYA con anticuerpos que protegen contra el virus 2 de Herpes simplex (HSV).

Ingeniería Genética: NUEVAS PLANTAS ARROZ con altos niveles de tolerancia a diferentes condiciones ambientales de estrés. Se insertaron dos genes fusionados de trehalosa de E. Coli y un promotor tejido específico dependiente del estrés. Los genes de trehalosa permiten la producción de arroz aún si está estresado por frio, sequía o altos niveles de salinidad e incrementa la producción en 20%. La composición química de los granos no cambia. El azúcar trehalosa ayuda a estabilizar moléculas biológicas: lípidos, enzimas y otras proteínas, en organismos en condiciones de estrés (PNAS Online, 27 nov. 2002).

TEMOR A ALIMENTOS DERIVADOS DE OGMs Se dice de los alimentos derivados de OMGs que son CANCERÍGENOS, hay que tener en cuenta que el efecto de las sustancias cancerígenas depende de interacción entre DOSIS, AMBIENTE, SUSCEPTIBILIDAD. De acuerdo al Real Decreto de España 363/1995, entre otras sustancias consideradas cancerígenas están: el ALMIDÓN, el CAFÉ (vegija urinaria), la CAFEINA, la SACAROSA, los Sulfitos. El consumo en exceso de LECHUGA puede producir cáncer de seno; el MAÍZ contiene Aflatoxinas que pueden producir cáncer de hígado; la pasta de almendra contiene cianuro, su consumo en exceso es mortal, etc., etc. (López G., R. Huatulco 2001).

TEMOR A ALIMENTOS DERIVADOS DE OGMs Se les acusa de producir ALERGIAS. Las alergias alimentarias son respuestas anormales del sistema inmunitario a determinados componentes de los alimentos. Hay reacciones de hipersensibilidad inmediata (rhi) y reacciones de efecto retardado (rer), ejemplo, enfermedad Celíaca (enteropatía sensible al gluten). En las rhi intervienen las inmunoglobulinas E (IgE). Individuos predispuestos a sufrir alergias producen IgE específicos que reconocen determinados antígenos o alergenos. El 90% de las alergias mediadas por IgE se atribuyen a un grupo de ocho alimentos: leche de vaca, huevo, pescado, soya, crustáceos, cacahuetes (mani), nueces de árboles y trigo (en más de 170 alimentos) (FAO, 1999).

REFLEXIONES FINALES Siendo la Biotecnología una herramienta tan poderosa, la sociedad debe participar en la definición de las estrategias que definirán su futuro, es clave que esta disponga de la información necesaria para una participación activa y racional de lo que consume, teniendo en cuenta que "no existe seguridad absoluta para ningún alimento", ya que se sabe poco del efecto a largo plazo de la mayor parte de los alimentos, incluso las variedades genéticas convencionales. Es fundamental adoptar estrategias transparentes para la evaluación de los riesgos que den respuesta a las genuinas preocupaciones dentro de la población y desarrollar estrategias formativas e informativas para evitar el daño que causa el uso subjetivo y poco ético que en muchos casos se da a la información ¡QUE GENERA TEMOR sin fundamentos!

hay otras 75 ponencias sobre C&T Visite: www.conacyt.gob.sv/cit.htm hay otras 75 ponencias sobre C&T MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Atentamente: ROBERTO ALEGRIA ralegria@conacyt.gob.sv BIENVENIDAS LAS PREGUNTAS