Desafíos futuros de la protección intelectual de obtenciones vegetales y biotecnología

Transcripción

1 Desafíos futuros de la protección intelectual de obtenciones vegetales y biotecnología Seminario Internacional en Gestión de derechos de Propiedad Intelectual para la Innovación Montevideo, 6 y 7 de octubre 2011 Dr. Ing. Miguel Rapela Asociación Semilleros Argentinos

2 Temario 1. Revoluciones tecnológicas que afectan el potencial de innovación. Problemas y Soluciones. 2. Las eras del mejoramiento vegetal. 3. La era genómica. 4. Coexistencia de Derechos de Obtentor y Patentes Biotecnológicas. 5. La evolución de la coexistencia y las distintas posiciones internacionales. 6. Preguntas, conclusiones y reflexiones

3 Revoluciones tecnológicas que afectan el potencial de innovación. Problemas y Soluciones

4 Globalización Tecnología de la Información Biotecnología Incremento del Potencial de Innovación Derechos de Propiedad Intelectual

5 Los problemas Menos Menos Menos Cambio Legislación tierra agua Fondos Climático I&D Pub

6 Las soluciones Llegarán de la mano de la innovación Lo cual implica inversiones Lo cual implica retorno financiero

7 Las soluciones Innovación Necesidad de contar con tecnologías de alto potencial técnico Capaces de producir variabilidad genética Capaces de lograr cambios extremadamente finos a nivel genómico Capaces de ser comparativamente rápidas Capaces de ser reguladas / controladas

8 Eras del Mejoramiento Vegetal

9 Eras del Mejoramiento Vegetal I AC: DOMESTICACIÓN. Basada en el Fenotipo y Empírico

10 Eras del Mejoramiento Vegetal I AC: SELECCIÓN. Basada en el Fenotipo y Empírico 9000AC: Primera evidencia de domesticación de plantas en colinas al norte del Río Tigris 4000AC: Primera evidencia de domesticación de arroz en China 3000AC: Primera evidencia de domesticación y selección de papas en Perú 870AC: Asirios y Babilónicos Primera evidencia de aplicación de una técnica de mejoramiento controlada

11 Eras del Mejoramiento Vegetal I AC: DOMESTICACIÓN. Basada en el Fenotipo y Empírico II. 1866: FENOTÍPICA. Basada en el Fenotipo y con base científica

12 Mejoramiento II. Era Fenotípica: 1866 Vigor híbrido Concepto de línea pura, endogamia, exogamia Desarrollo de métodos científicos de selección Variedades de polinización abierta Redescubrimiento de las leyes de Mendel Machoesterilidad Genética Cuantitativa Mutaciones Citogenética Estadística Poliploides, colchicina Doble estación Tecnologías de procesamiento de datos Tiempo

13 Eras del Mejoramiento Vegetal I AC: DOMESTICACIÓN. Basada en el Fenotipo y Empírico II. 1866: FENOTÍPICA. Basada en el Fenotipo y con base científica III. 1970: FENOGENOTÍPICA. Basada en el Fenotipo y Genotipo

14 Mejoramiento III: Era Fenogenotípica 1970 Ingeniería genética/biotecnología Regeneración masiva de genotipos in vitro PCR RFLP Enzimas de Restricción Tecnologías analíticas Características transgénicas Omicas Mapeo de genes Asociación genes con caracteres Selección asistida por Marcadores Electroforésis Tiempo

15 Eras del Mejoramiento Vegetal I AC: DOMESTICACIÓN. Basada en el Fenotipo y Empírico II. 1866: FENOTÍPICA. Basada en el Fenotipo y con base científica III. 1970: FENOGENOTÍPICA. Basada en el Fenotipo y Genotipo IV. 2007: GENÓMICA. Basada en el mapeo, secuenciación y funcionamiento del genoma

16 La Era Genómica

17 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.

18 Nuevas técnicas de mejoramiento Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos (Oligonucleotide directed mutagenesis (ODM) Cisgénesis e Intragénesis Metilación de ADN, ARN-dependiente (RNAdependent DNA methylation RdDM) Injertos no-gm en portaninjertos GM Ingeniería reversa

19 Nuevas técnicas de mejoramiento Agro-infiltración (agro-infiltration, floral dip) Genómica sintética Construcción de Genotipos mediante MARS Nucleasas Dedos de Zinc (Zinc finger nuclease (ZFN) technology (ZFN-1, ZFN-2 and ZFN-3)

20 Construcción de Genotipos mediante Selección Asistida por Marcadores (MAS) MABC Retrocruza Asistida por Marcadores 2% de los genes de importancia económica son de herencia cualitativa MARS Selección Recurrente Asistida por Marcadores 98% de los genes de importancia económica son de herencia cuantitativa

21 MARS Selección Recurrente Asistida por Marcadores OBJETIVO: Construir un genotipo ideal por medio de la creación de un mosaico de segmentos favorables de cromosomas de los genotipos parentales. Construcción de un genotipo que tenga la presencia del alelo más favorable en cada posición QTL, o construir un genotipo que tenga los alelos más favorables de cualquier combinación de padres.

22 Padre 1 Padre 2 Construcción de Genotipos MARS Genotipo Buscado (120 QTLs) Población Segregante Probabilidad de Ocurrencia: < Venkata Kishore et al, ASTA 2010

23 MARS Selección Recurrente Asistida por Marcadores Los primeros híbridos de maíz ensamblados a través de simulación conducida mediante construcción de genotipos se vendieron en el año A diciembre 2010, 25 híbridos registrados, más 19 en estadios avanzados de desarrollo. Más del 10% de las ventas actuales basadas en híbridos obtenidos mediante construcción de genotipos.

24 Nucleasas Dedos de Zinc (ZFN) Modificación in vivo del genoma, mediante la utilización práctica de la recombinación homóloga. Las ZFN pueden ser utilizadas para: integrar en forma precisa transgenes en lugares predefinidos del genoma, modificación de genes específicos o secuencias dentro del contexto genético original.

25 Mediante las ZFNs se tiene el potencial de crear plantas conteniendo caracteres agronómicamente valiosos sin la adición de ADN extraño. Tolerancia Herbicidas Transgénesis tradicional Adición de un gen bacteriano Ingeniería Genómica Modificación específica de un gen nativo Fuente: Dan Voytas, ASTA 2010

26 ZFN: Tolerancia a herbicidas creada mediante la modificación específica de un gen nativo por medio de nucleasas dedos de zinc Fuente: High-frequency modification of plant genes using engineered zinc-finger nucleases. Jeffrey A. Townsend et al, Nature 459, (21 May 2009)

27 Eficiencia de las ZFNs Transgénesis convencional aleatoria < 1 cada células ZFN - Ingeniería Genómica específica >1 cada 100 células Dan Voytas, ASTA 2010

28 Algunas posibilidades del uso de las ZFNs Inserción de un gen foráneo en un sitio específico Estaqueado de genes foráneos en sitios específicos Remoción de genes marcadores Inactivación de la función de genes nativos Incrementar la expresión de genes nativos Modificación de la función de genes nativos Alteración de genes múltiples en rutas biosintéticas a fin de modificar perfiles de carbohidratos, proteínas o ácidos grasos

29 Problemas y desafíos de la Era Genómica I. Propiedad Intelectual vs Propiedad Física II. Facilidad de apropiación III. Facilidad de copia IV. La Captura de Valor V. Investigación y Desarrollo VI. Inversiones en I&D VII. El rol del Estado VIII. Concentración de la industria IX. Coexistencia de Derechos de Obtentor y Patentes

30 Coexistencia de Derechos de Obtentor y Patentes

31 VARIEDAD GERMOPLASMA DOV Expresión del Germoplasma

32 TCP PATENTE

33 Coexistencia en la era pre genómica TCP VARIEDAD PATENTE/s DOV Excepción al Fitomejorador? Excepción al Agricultor? Agotamiento del derecho? Interés Público? Período de protección? Nulidad? Cancelación?

34 Coexistencia en la era pre genómica PATENTE 1 A TCP VARIEDAD PATENTE 2 B DOV E PATENTE 3 C Germoplasma Expresión del Germoplasma PATENTE 4 D + TCP

35 Representación simplificada de la construcción de un transgen Gen Marcador 5 Promotor Exon 1 Exon 2 Exon 3 Intron 1 Intron 2 Sec.Terminal 3 Unidad de Transcripción PATENTE 1 PATENTE 2 PATENTE 3 PATENTE 4

36 Coexistencia en la era genómica VARIEDAD Desarrollada por MARS

37 Coexistencia en la era genómica VARIEDAD Desarrollada por MARS PATENTE? DOV? Gen natural modificado mediante Nucleasas Dedos de Zinc

38 La evolución de la coexistencia y las distintas posiciones internacionales

39 ACCESO PROTECCION

40 + ACCESO PROTECCION

41 - + ius permitendi

42 + ACCESO PROTECCION

43 - + ius prohibendi

44 Ideal ACCESO PROTECCION

45 Coexistencia Se requiere una licencia obligatoria para cada uno de los siguientes pasos? Paso Acceso Mejoramiento Comercialización

46 Coexistencia Se requiere una licencia obligatoria para cada uno de los siguientes pasos? Paso US Otros ISF 2003 Acceso S N N Mejoramiento S N N Comercialización S N S

47 Preguntas, conclusiones y algunas reflexiones

48 Preguntas Hasta cuándo podrá existir un doble sistema legislativo de P.I. sobre materia viva vegetal? Cuándo un gen nativo presumiblemente NO patentable se convierte en objeto patentable? Una variedad desarrollada mediante una construcción genotípica precisa y 100% dirigida, no es un objeto patentable?

49 Preguntas El marco regulatorio de la ingeniería genómica debe ser el mismo que para la transgénesis? Una planta a la que se le modificó un gen natural, es una planta transgénica? Cuántos años podrán permanecer sin cambios los marcos legislativos y regulatorios? Será necesario un nuevo tipo de profesional?

50 Conclusiones y algunas reflexiones El mejoramiento genético ha comenzado su 4ª era histórica, y es una actividad altamente profesionalizada; Las variedades vegetales modernas son creaciones hechas por el hombre debido a su ingenio y la aplicación de la ciencia genética y de la técnica del mejoramiento vegetal y biotecnología. No son ni preexistentes en la naturaleza, ni productos de la selección natural;

51 Conclusiones y algunas reflexiones La tendencia es que el marco general de aplicación de los DPI en vegetales cada vez es más complicado y conflictivo; El desafío es la globalización de los conocimientos, la incorporación de las nuevas tecnologías informáticas y biotecnológicas, en un marco de sustentatibilidad y respetando la propiedad intelectual favoreciendo el equilibrio entre el acceso al germoplasma y la protección.

52 MUCHAS GRACIAS