TRANSGÉNICOS. UNA CUESTIÓN CIENTÍFICA

Transcripción

1 TRANSGÉNICOS. UNA CUESTIÓN CIENTÍFICA Organismos genéticamente modificados. Bases científicas de bioseguridad Venancio Arahana, PhD. María de Lourdes Torres, PhD.

2 ADN ADN

3 QUÉ ES UN GEN? Segmento de ADN que codifica un producto de utilidad para la célula.

4 CÓMO FUNCIONA UN GEN? ADN Guarda la información genética marn Mensajero para el flujo de información en la célula Proteína Cumple una función específica en la célula

5 MANIPULACIÓN DE GENES Ejemplo: Selección artificial: mejoramiento de especies vegetales y animales Natural, o solo ha sido posible por la intervención del ser humano?

6 TRANSFORMACIÓN GENÉTICA DE ORGANISMOS Se necesita Conocimiento de la estructura y funcionamiento del ADN Herramientas de biología molecular Enzimas: enzimas de restricción, ligasas Vectores Células hospederas

7 TECNOLOGÍA DE ADN RECOMBINANTE

8 CONCEPTO DE ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS (OVMS) Organismos a los cuales se les ha introducido nuevo material genético mediante la técnica del ADN recombinante

9 ORGANISMOS SUSCEPTIBLES DE SER GENÉTICAMENTE MODIFICADOS Microorganismos Bacterias Hongos Organismos superiores Plantas Animales

10 MICROORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS

11 BACTERIA GENÉTICAMENTE MODIFICADA: EL CASO DE LA INSULINA Producción de insulina en reactores a gran escala Insulina comercial

12 MICROORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS APLICADOS A MEDICINA Producción de vacunas Vacuna para hepatitis B Producida en levaduras Primera vacuna recombinante comercializada en 1986 Vacuna para papiloma virus humano Producida en levaduras Protege contra cepas del virus 6, 11, 16, 18 Salió al mercado en 2009

13 APLICADOS A BIORREMEDIACIÓN Burkholderia cepacia G4 PRI Modificada para degradar TCE TCE: cancerígeno, produce daño hepático, nervioso, etc. TCE: solvente ampliamente utilizado Deinococcus radiodurans Modificada para aumentar su velocidad de crecimiento y degradar tolueno Biorremediación de basura radioactiva

14 ANIMALES GENÉTICAMENTE MODIFICADOS

15 EJEMPLOS DE MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE ANIMALES GENÉTICAMENTE MODIFICADOS Microinyección Inyectar el constructo de ADN en células animales, ejemplo: ovocitos precipitados. Transfección mediante vectores virales Se utiliza virus recombinantes para que transporten e inserten segmentos de ADN en cromosomas animales.

16 ANIMALES GENÉTICAMENTE MODIFICADOS Tracey Primera oveja transgénica Creada en 1992 en Reino Unido Propiedad: Producción alfa- 1-tripsina Salmón, tilapia y carpa transgénicas Tamaño incrementado mediante hormona de crecimiento

17 Mosquitos GM para control de enfermedades como dengue y malaria Malaria: 225 millones de casos/ año Dengue: millones de casos/ año Mosquitos genéticamente modificados con tecnología RIDL: liberación de insectos portadores de un letal dominante

18 PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS

19 PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS Ejemplo: Papa Bt mediante A. tumefaciens Se necesita Protocolo de propagación in vitro ADN genómico vegetal Agrobacterium tumefaciens Bacteria con plásmido Ti con el gen Bt

20 PROCEDIMIENTO Aislamiento de explantes de hojas Formación de heridas Infección del tejido herido por la bacteria

21 Infección de la bacteria al tejido vegetal Después de 4 a 6 semanas de la infección, se regenera plántulas en medio de selección

22 Propagación de plántulas transgénicas ADN genómico vegetal con el gen Bt incorporado Comprobación de la presencia del gen Bt en el genoma de plantas transgénicas y su expresión

23 FINALMENTE, SE OBTIENE LA PAPA BT Resistencia a plaga del tubérculo (Polilla) Estudio de la morfología Papa Bt Désirée Revolución Perricholi y otras Invernadero de bioseguridad, Lima Estudio en campo aislado Estación experimental CIP San Ramón

24 DESARROLLO DE PLANTAS TRANSGÉNICAS Algunos objetivos: Mejora pre-cosecha Beneficios post-cosecha Tolerancia a estrés biótico y abiótico Mejora de rutas metabólicas Producción de compuestos nutracéuticos Molecular biofarming Y muchos más

25 PLANTAS GM QUE SE COMERCIALIZAN EN LA ACTUALIDAD

26 COMERCIALIZACIÓN DE OVMS Países Mega productores: hectáreas o más País Área (millones ha) USA 69 Brasil 30.3 Argentina 23.7 India países cultivan OVMs En el 2011 se plantaron 160 millones de hectáreas, un incremento del 8% (12 millones de hectáreas) en comparación con el área de cultivo del Fuente: Clive James, 2011 Canada 10.4 China 3.9 Paraguay 2.8 Pakistan 2.6 Sudáfrica 2.3 Uruguay 1.3 Bolivia 0.9 Australia 0.7 Filipinas 0.6 Mianmar 0.3 Burkina Faso 0.3 México 0.2 España 0.1

27 DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE CULTIVOS TRANSGÉNICOS País Producción en millones de hectáreas Cultivo comercializado 1 Estados Unidos 69.0 Maíz, soya, algodón, canola, remolacha, alfalfa, papata, zucchini 2 Brasil 30.3 Soya, maíz, algodón 3 Argentina 23.7 Soya, maíz, algodón 4 India 10.6 Algodón 5 Canadá 10.4 Canola, maíz, soya, remolacha 6 China 3.9 Algodón, papaya, tomate, álamo, pimienta dulce 7 Paraguay 2.8 Soya 8 Pakistan 2.6 Algodón 9 Sudáfrica 2.3 Maíz, soya, algodón 10 Uruguay 1.3 Soya, maíz 11 Bolivia 0.9 Soya 12 Australia 0.7 Algodón, canola 13 Filipinas 0.6 Maíz 14 Myanmar 0.3 Algodón

28 DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE CULTIVOS TRANSGÉNICOS País Producción en millones de hectáreas 15 Burkina Faso 0.3 Algodón Cultivo comercializado 16 México 0.2 Algodón, soya 17 España 0.1 Maíz 18 Colombia <0.1 Algodón 19 Chile <0.1 Maíz, soya, canola 20 Honduras <0.1 Maíz 21 Portugal <0.1 Maíz 22 República Checa <0.1 Maíz 23 Polonia <0.1 Maíz 24 Egipto <0.1 Maíz 25 Eslovaquia <0.1 Maíz 26 Rumania <0.1 Maíz 27 Suecia <0.1 Papa 28 Costa Rica <0.1 Algodón, soya 29 Alemania <0.1 Papa

29 DISTRIBUCIÓN POR CULTIVO EN EL 2011 Cultivo Millones ha Porcentaje en relación a cultivos de OVMs Soya % Maíz 51 32% Algodón % Canola 8.2 5%

30 DISTRIBUCIÓN POR CARACTERÍSTICA Característica Tolerancia a herbicidas (soya, maíz, canola, algodón, remolacha, alfalfa) Cultivos con 2 o 3 características apiladas Porcentaje de comercialización 57% 26% Resistencia a insectos 15% Los cultivos de mayor crecimiento en el 2011 fueron los de 2 o 3 características apiladas. Se cultivaron en 12 países.

31 PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS EN DESARROLLO

32 PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS NO SOLO ABARCAN SOYA RR O MAÍZ BT

33 SOYA Cambiar la composición de ácidos grasos en los granos de soya, para producir un aceite con bajo porcentaje de ácidos grasos saturados. Producto desarrollado por Pioneer Producto aprobado para importación y uso en México, Corea, Canadá y Japón

34 TOMATE CON MAYOR PRODUCCIÓN DE FLAVONOIDES Los flavonoides son anticancerígenos. Se ha insertado genes para aumentar la producción de flavonoides. Se desarrolló en el 2006 en el BASF Plant Science Holding GmbH, Limburgerhof, Alemania Está en fase inicial de desarrollo.

35 PAPA CON ALTO CONTENIDO PROTEICO Papa modificada con el gen AmA1 del amaranto Incremento del 60% en el contenido proteico La proteína AmA1 contiene7 aminoácidos esenciales Investigación financiada por el Instituto Nacional de Investigación Molecular de Plantas en India, en el 2010 La investigación está en una fase inicial de desarrollo

36 EJEMPLO DE OVM DESARROLLADO EN BRASIL Fréjol resistente al virus del mosaico dorado El virus se transmite por mosca blanca y acaba hasta con el 50% del cultivo de fréjol La investigación duró 10 años y el producto se obtuvo en el 2011 Financiado exclusivamente por inversión pública: Embrapa Recursos Genéticos y Biotecnología Esta variedad está próxima a usarse en Brasil.

37 PRODUCTOS CON GENES APILADOS Maíz Bt11xMIR162xMIR604xGA2: SmartStax 8 genes apilados Características adquiridas: Resistencia a lepidópteros Resistencia a glufonisato Resistencia a glifosato Uso de manosa como fuente de carbono

38 ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS Generan nuevos productos: Ejemplo: en el campo médico productos como la insulina En el campo agrícola: Variedades mejoradas: producción, calidad

39 PRODUCTOS REGULADOS Las organismos genéticamente modificadas podrían presentar riesgos potenciales para el ambiente y la salud, por lo cual estos productos tienen que ser analizados adecuadamente y aprobados antes de su uso.

40 INTERACCIÓN SOCIEDAD AUTORIDADES BIOSEGURIDAD OGM

41 BASES DE BIOSEGURIDAD Todos los OGMs deben tratarse bajo un régimen de bioseguridad. Uno de los principios básicos es un análisis caso por caso y paso por paso. Los OGMs no permiten generalizaciones. Cada modificación genética (evento de transformación) requiere de un análisis específico.

42 BASES DE BIOSEGURIDAD Cada uso planificado, cada lugar en el que se va a introducir un OGM requiere análisis individual Análisis multidisciplinario Por lo tanto cada país debe contar con un SISTEMA NACIONAL DE BIOSEGURIDAD que esté de acuerdo a las características y necesidades locales

43 RIESGOS POTENCIALES DE OGMS Riesgos potenciales para el medio ambiente dependiendo del gen introducido: Flujo génico Enmalezamiento Desarrollo de resistencias Efectos en organismos no blancos Erosión genética (desplazamiento de variedades locales) Transferencia horizontal de genes.

44 RIESGOS POTENCIALES DE OGMS Riesgos potenciales para la salud dependiendo del gen introducido: Toxicidad Alergenicidad Efectos nutricionales asociados con la modificación genética Cualquier efecto no deseado que podría producirse por la inserción genética.

45 ANÁLISIS DE RIESGO Comprende 3 etapas principales: 1. Evaluación de riesgo: Recopilación de toda la información necesaria(pruebas, análisis: Ejemplo: En caso de la introducción de una planta transgénica, se debe determinar: Características moleculares Dispersión del polen Centro de diversidad de la especie Presencia de parientes silvestres en el lugar Comparación entre el OGM y el correspondiente no OGM Análisis de la morfología de la planta Análisis de compatibilidad sexual Efectos potenciales adversos sobre la salud humana. Entre otras.

46 ANÁLISIS DE RIESGO 2. Gestión de riesgo: medidas que se deben adoptar para manejar el riesgo. Ejemplo: Siguiendo el ejemplo anterior: Establecer medidas de aislamiento reproductivo Determinar distancias de aislamiento Establecer tamaño de refugios Determinar horarios de siembra y de cosecha Establecer régimen de vigilancia y monitoreo Entre otras.

47 ANÁLISIS DE RIESGO 3. Comunicación del riesgo: Participación de los diferentes sectores de la ciudadanía en este proceso.

48 ANÁLISIS DE RIESGO Análisis de riesgo debe llevar a la toma de una decisión: Aprobación o prohibición caso por caso, evento dependiente, lugar dependiente

49 SISTEMA NACIONAL DE BIOSEGURIDAD Objetivo principal: realización del análisis de riesgo y toma de decisiones informadas Componentes principales: Normativa clara y operativa Instituciones designadas Talento humano capacitado Programas de capacitación establecidos Programas de percepción pública acordes a necesidades Clave: Decisión Política

50 ECUADOR NO es suficiente la declaración de un país libre de cultivos y semillas genéticamente modificadas, hay que implementar un sistema que controle que esto se cumpla Un sistema nacional de bioseguridad no son solo artículos esparcidos en diferentes leyes sino regulaciones específicas claras, instituciones encargadas, procedimientos establecidos El instaurar un SNB no implica apoyar el ingreso de OGMs al país, implica manejar este tema de forma seria, soberana, integrando los actores necesarios

51 ECUADOR Un SNB correctamente planificado, funcional y operativo debe asegurar: que si consumimos o utilizamos un OGM, éste haya sido analizado correctamente, que NO entren o no se usen OGMs que no satisfagan nuestros intereses; y el desarrollo de investigaciones nacionales de acuerdo a nuestras necesidades El contar con un SNB es vital en un país megadiverso como el Ecuador para garantizar el uso sostenible de nuestra biodiversidad, la conservación de esta riqueza y la consecución de los objetivos de desarrollo económico y tecnológico.

52 GRACIAS