Impacto de los Alimentos

Transcripción

1 Impacto de los Alimentos transgénicos en la Salud Humana: Una Incertidumbre Inaceptable Dr. Sebastián López B.

2 Temario Generalidades de genética Modificación genética Estudios de seguridad alimentaria Bibliografía

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4 Genética Proviene del griego γένος (gen) que significa descendencia Campo de la biología que estudia la herencia biológica

5 Herencia biológica El proceso por el cual la descendencia de una célula u organismo adquiere o está predispuesta a adquirir, las características de sus progenitores

6 Características (Fenotipo) Rasgos observables de un organismo: Forma Desarrollo Propiedades bioquímicas Fisiología Comportamiento Resultado de la interacción entre la información genética y el ambiente

7 Información genética (Genotipo) Genoma: definición obsoleta Se localiza en el ADN

8 ADN Ácido desoxirribonucleico Doble cadena de nucleótidos conectados en serie Cadenas conectadas entre si mediante nucleótidos complementarios

9 Nucleótidos 4 Tipos en el ADN Adenina Timina Guanina Citosina

10 ADN Se divide en segmentos llamados cromosomas Cromosoma bacteriano circular y simple En organismos sexuados son pares: paterno y materno (2 copias gen)

11 Gen Secuencia particular de nucleótidos Poseen un lugar determinado dentro de los cromosomas (locus) Existen genes codificantes y no codificantes 1

12 Gen: ARN Ácido ribonucleico Cadena simple de nucleótidos Permiten que la célula acceda a la información del ADN 2 Tipos ARN mensajero (codificante) ARN no codificantes (Gen ARN) Regula / intermedia la expresión genica

13 Genes codificantes ARN codificante

14 Gen: Corte y empalme (Splicing) Exon: se mantienen y traducen a proteínas Intron: región del gen eliminada

15 Gen: Splicing alternativo

16 Tipos de splicing alternativo Selección de promotores alternativos: dominio N-terminal alternativo. Juego de exones diferentes. Selección de sitios de poliadenilación alternativos: dominio C-terminalalternativo. Juego de exones diferentes. Retención de intrones: puede dar lugar a un codón de parada o cambiar la pauta de lectura. Splicing de exones

17 Gen: Secuencias relacionadas Secuencias de ADN con funciones reguladoras Ubicadas en la vecindad o lejanas a un gen Promotor / P. alternativos Amplificadores Unidad funcional genética Promotor alternativo Promotor Gen Amplificador

18 Gen: Familias genéticas Comparten secuencias y/o funciones Desarrollo, segmentación, timing Interacción intra e interfamilias

19 Gen: Estructura del genoma 75% ADN extra genético* 25% Genes y secuencias relacionadas ADN codificante 1.5% (exones) en humanos/ plantas N y variabilidad de características es función de la modulación de genes mas que de su cantidad**

20 Gen (Modulación) Factores claves Genes no codificantes Genes no codificantes Secuencias relacionadas a genes Interacción intra e interfamilias genéticas ADN extra genético Maquinaria celular específica (co-evolución) Ambiente

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22 Maquinaria celular

23 El genoma no son datos sueltos Es un código biológico complejo y delicado interpretado por una maquinaria celular específica en interacción con su ambiente gracias a la información y organización de sus información genética

24 Protección del genoma Dificultad o imposibilidad de cruza entre especies cercanas Barreras celulares para el ingreso de ADN libre Defensas celulares contra parásitos genéticos

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26 Técnicas de modificación genética Gran variedad de ellas Posibilitan traspasar genes entre especies alejadas Aportan características de interés comercial Se sustentan en conceptos obsoletos de genoma

27 Bacillus thuringiensis Toxina Bt

28 Técnicas de modificación genética Las 2 mas utilizadas son: Agrobacterium tumefaciens Biobalística Todas introducen genes en ubicaciones y cantidades aleatorias

29 Agrobacterium tumefaciens Bacteria productora de tumores en plantas Parasito genético Se alimenta de los tumores Utiliza plásmidos-ti para infectar* El lugar y numero de copias no importa mientras se logre producir el tumor**

30 Catabolismo Opinas Borde derecho Promotor Genes vir Plásmido Ti Natural Gen Auxinas T-ADN Ori A. tumefaciens Promotor Borde izquierdo Gen Citoquinas

31 c b p g o g p b g

32 Agrobacterium tumefaciens Mediante manipulación genética se le insertan constructos genéticos En ciertos casos se aumenta su virulencia para afectar mas huéspedes

33 Constructo genético Unidad funcional de genes diseñada para ser transferida y expresada en una célula o tejido

34 Catabolismo Opinas Borde derecho Promotor Genes vir Plásmido Ti Natural Gen Auxinas T-ADN Ori A. tumefaciens Promotor Borde izquierdo Gen Citoquinas

35 Ori E. Coli Genes vir Marcador resistencia ATB bacteriano Ori A. tumefaciens Borde derecho Plásmido Ti Recombinante Borde izquierdo Promotor VMC Marcador resistencia ATB Gen de interés Promotor Marcador CONSTRUC CTO GENETICO

36 Biobalística Se bañan partículas de oro con un constructo genético especial Se disparan sobre células vegetales Útil en una gran variedad de organismos Baja tasa de éxito Cobran especial relevancia los genes marcadores

37 Genes Marcadores Permiten identificar células modificadas Los + utilizados son genes de resistencia a ATB Amoxicilina

38 Evento de Transformación M O V O B B P G P M Genética?

39 Evento de Transformación Genética Únicos Difieren en: Genes y secuencias reguladoras Sitios de inserción Número de copias del inserto Patrones y niveles de expresión de las proteínas de interés, etc Se lanzan al mercado los que presentan mejor desempeño productivo*

40 Problemas asociados a la técnica Un gen huesped importante puede ser mutado directamente Los promotores transgénicos pueden interferir en el splicing de genes del huésped Lo genes de interés podrían codificarse de forma distinta a lo deseado Los constructos genéticos contienen una combinación impredecible de genes

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42 Alteración de proteínas Efecto tóxico de proteínas insertadas Aparición de proteínas toxicas o alergénicas Aumento de expresión de proteínas potencialmente tóxicas o alergénicas Coadyuvancia en efecto alergénico

43 Alergenicidad Es fácil de determinar en alérgenos conocidos Muy complejo en AMG por comportamiento impredecible de constructos genéticos No existen modelos animales adecuados AMG necesitan protocolos complejos con pruebas innovadoras

44 ADN libre No se degrada completamente en intestino Se requiere cocción previa para destruirlo Muchos genes AMG no son parte de la cadena alimenticia humana Puede producir alergias o gatillar Enf. autoinmunes o entregar resistencia ATB en flora intestinal

45 Resistencia a ATB Animales se alimentan con AMG crudos Existen consumo de AMG crudos en humanos Podría traspasar resistencia ATB a bacterias de la flora intestinal

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47 Legislación Norteamericana Diferencia entre aditivos alimentarios y sustancias generalmente conocidas como seguras (GRAS) Con los aditivos prima el principio de precaución* Dentro de los GRAS caben los vegetales obtenidos por cruzamiento dirigido

48 Food and Drugs Administration (FDA) A comienzos de los 90 se genero una polémica en su interior: Un sector de científicos solicito realizar pruebas especiales por riesgos impredecibles El dictamen oficial reconoce que los genes son en principio aditivos pero señala que se deben regir por la legislación GRAS Para esto se esgrimió un concepto inédito llamado Equivalencia Sustancial

49 Equivalencia sustancial Concepto científico concebido sin antecedentes científicos* Se considera un AMG como GRAS si demuestra equivalencia composicional y nutricional Solo se aplican pruebas toxicológicas si existe diferencia No esta protocolizado que compuestos deben estudiarse ni como cultivar** Libera del principio precautorio

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51 Caso Tomates FLAVR SAVR Primer alimento transgénico autorizado Variedad que contiene un gen espejo que anula un gen relacionado con la maduración Primer y último estudio de seguridad de un alimento transgénico presentado a la FDA

52 Caso Tomates FLAVR SAVR Evaluó E. sustancial, toxicidad aguda y a 28 días Realizado en ratas La FDA sostuvo que cumplió tan bien que no se requieren mas estudios para AMG No fue publicado en una revista científica* Sus datos solo fueron obtenidos tras un juicio Nunca se ha realizado un estudio similar en humanos

53 Tomates FLAVR SAVR: problemas metodológicos Rango de peso muy amplio en grupos de ratas * No se examino ID ni IG Panel toxicológico reducido Bajo numero de ratas estudiadas en toxicidad aguda

54 Tomates FLAVR SAVR: resultados Las ratas AMG son las que crecieron menos Necrosis gástrica en 4(7) ratas hembra * Atribuidas a estrés, autocurables* * 7 ratas murieron sin causa identificada

55 Caso Papas GNA Gen de lectina de la campanilla de invierno Le otorga resistencia a insectos Lectina ampliamente estudiada, inofensiva en mamíferos Realizado en un prestigioso instituto de GB

56 Caso Papas GNA: diseño metodológico 10 días Ratas jóvenes de rápido crecimiento Diferencia de peso inicial mínima (1g) Muestras y peso de todo el tubo digestivo Papas MG y controles crudas y cocidas Papas control c/ y s/ suplementación de lectina transgénica

57 Caso Papas GNA: Hallazgos Papas suplementadas con lectina transgénica producen proliferación mucosa gástrica Papas MG producen mayor proliferación mucosa gástrica e hiperplasia ID más infiltración de Linfocitos-T EFECTOS DEL CONSTRUCTO GENETICO

58 Otros estudios toxicológicos Escasos La mayoría financiados por la biotecnología La mayoría por periodos muy cortos La mayoría concluye inocuidad de AMG Al ser analizados críticamente presentan variados y repetitivos errores metodológicos

59 Otros estudios toxicológicos No especifican origen ni condiciones de cultivo No especifican si alimento esta crudo o cocido Algunos estudian ratas adultas Evalúan toxicidad de proteína aislada Evalúan proteínas sintetizada por bacterias Pruebas in vitro de degradación gástrica Interpretan antojadizamente los datos No se pesan órganos relevantes No se realiza histologia; inmunohistologia

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61 No existe hasta la fecha ningún estudio toxicológico de AMG en humanos. Al estar prohibida la etiquetación se impide el derecho a ejercer el principio precautorio. Los conejillos de indias somos tod@s

62 Bibliografia Kaczewer, Jorge. Riesgos transgénicos para la Salud Humana Domingo, Jose (2007). Toxicity Studies of genetically Modified Plants: A Review of the Published Literature. Critical Reviewsa in Food Sciencie and Nutrition 47: Puzstai, A., Bardocz, S., Ewen, S.W.B (2003). Cap 16 Genetically Modified Foods: Potential Human Health Effects. CAB International. Food Safety: Contaminants and Toxins (ed J.P.F. D Mello) Carranza, Diana. Transformación de células vegetales obtención de plantas transgénicas