Instituto de Biotecnología, Universidad de Granada
Texto de una conferencia en el Curso de Verano de la Universidad SEK
Biología, Sociedad y Ética,
Segovia, 17 de julio de 2000
Director del Curso: Prof. Juan R. Lacadena
2 ¿INGENIERÍA GENÉTICA FRENTE A MEDIO AMBIENTE?
2.1 Sobre el salto de barreras evolutivas y la precisión del proceso de mejora
2.2 Sobre la posibilidad de “contaminación genética” por transferencia de transgenes
2.4 Sobre la posibilidad de interacciones ecológicas no previstas
2.5 Sobre los riesgos de erosión genética
2.6 Los conceptos de riesgo y el principio de precaución
2.7 Criterios sociales en los debates sobre la seguridad de los OGM
3 INGENIERÍA GENÉTICA PARA EL MEDIO AMBIENTE
3.1 Posible papel de la Biotecnología vegetal en un agricultura más sostenible
5 BIBLIOGRAFÍA Y LECTURAS RECOMENDADAS
Aunque la biotecnología actual comprende una gran diversidad de técnicas y procesos susceptibles de utilizar la materia viva o sus componentes para generar bienes y servicios, no cabe duda de que la atención pública se ha centrado en la llamada ingeniería genética, por la novedad que supone introducir y expresar genes de unos organismos en otros no emparentados filogenéticamente, saltando de este modo las barreras reproductivas establecidas por la evolución. La irrupción a comienzos de los 70 de estas novedosas técnicas de manipulación del ADN recombinante in vitro movió a los propios científicos, en una actitud prácticamente sin precedentes, a plantear, en la famosa conferencia de Asilomar (1974), una moratoria sobre ciertos experimentos y fue la base de las primeras directrices enfocadas a evaluar y controlar sus posibles impactos negativos. Con el paso de los años, se comprobó que la técnica en sí no era peligrosa, aunque se regularon investigaciones de riesgo que implicaban combinaciones potencialmente amenazadoras de ciertos genes y microorganismos.
La primera oleada comercial de productos de ingeniería genética se limitó a la conversión de microorganismos o células en cultivo en factorías de proteínas útiles como fármacos, vacunas, aditivos, etc. Los procesos industriales se realizan en los entornos cerrados y fácilmente controlables de las cubas de fermentación, y se encuentran regulados por una serie de normativas y directrices nacionales e internacionales.[1] Tras más de 25 años, no se ha producido ningún accidente ni se han materializado supuestas amenazas a la seguridad de los trabajadores o del entorno.
A partir de los años 80, y sobre todo en los 90, los organismos genéticamente modificados (OGMs) salen de los laboratorios, primero en pequeños ensayos de campo, y finalmente, en el caso de las plantas transgénicas, en grandes cultivos comerciales, con lo que el debate se ha desplazado hacia la seguridad ambiental y sanitaria. La preocupación por las posibles repercusiones en el entorno ha llevado a acuñar el neologismo “bioseguridad”, para referirse a las condiciones intrínsecas de los OGMs y de su manejo que garanticen su inocuidad ambiental, y concretamente su no interferencia negativa con las especies silvestres o domesticadas.
Por otro lado, dentro del amplio abanico de tecnologías biológicas, podemos hablar de una Biotecnología ambiental, que se puede definir como “la aplicación específica de la biotecnología a la gestión de problemas ambientales, incluyendo el tratamiento de residuos, el control de la contaminación, y su integración con tecnologías no biológicas” (Scragg, 1999). Su desarrollo ha ido en paralelo con la biotecnología en general, y por lo tanto se puede considerar como relativamente antigua (ej.: tratamiento de aguas), habiendo sido su estrategia básica la de aprovechar e incentivar procesos naturales. Sólo recientemente se han ido añadiendo técnicas más sofisticadas y menos empíricas, muchas de ellas derivadas del ADN recombinante. Obviamente, el objetivo de la biotecnología ambiental es lograr una serie de prácticas económicas y procesos industriales más sostenibles ecológicamente, y en este sentido, hay muchas esperanzas de que su aplicación nos acerque a ese objetivo (p. ej., mediante procesos basados en materiales reciclables, obtención de materiales industriales biodegradables, etc.).
En esta ponencia pretendo repasar sucintamente los dos aspectos a los que se ha aludido:
La disputa sobre la seguridad ambiental de los OGMs presenta dos facetas frecuentemente relacionadas: por un lado, la discusión científica, y por otro lado la discusión social, dependiente esta última de la percepción pública de los riesgos y de datos más o menos seleccionados de la primera.[2]
El debate académico y de gestión política se centra sobre todo en las plantas transgénicas, que están intentando entrar fuertemente en los mercados, a partir de desarrollos logrados por grandes empresas multinacionales. La cuestión central se puede plantear con la siguiente pregunta: ¿hay algo distinto o especial en la ingeniería genética que justifique una regulación aparte de esta técnica y de todos sus productos, recurriendo a algún paradigma diferente del usado en otras evaluaciones de riesgos? Tras el breve período de moratoria autoimpuesta por los biólogos moleculares bajo el principio de precaución, y con la experiencia de seguridad acumulada tras las primeras directrices, los informes de las altas autoridades científicas llegaron a la conclusión de que la manipulación in vitro del ADN en cuanto técnica, no presenta diferencias conceptuales significativas de riesgo en comparación con las herramientas clásicas de mejora genética. Los principios biológicos que sustentan la nueva biotecnología son los mismos que los de las manipulaciones clásicas, y se basan en nuestro conocimiento del funcionamiento de los seres vivos y en su historia evolutiva. El corolario es que no se precisarían regulaciones especiales a la hora de evaluar los riesgos ambientales o de otro tipo de la ingeniería genética. Por lo tanto, el riesgo de los OGMs debe medirse y gestionarse de modo similar a los de otros organismos, a saber, en función del uso previsto en cada caso (como alimentos, como plaguicidas biológicos, etc.) y de su riesgo intrínseco (no es lo mismo un tomate que madura más lentamente, que uno que incorpora un gen determinante de alguna toxina para mamíferos). Tanto si deseáramos liberar en el medio ambiente un OGM como un organismo mejorado por técnicas tradicionales, o incluso un organismo silvestre fuera de su área natural, habría que tener en cuenta el mismo tipo de factores y recurrir al mismo marco conceptual y metodológico.
En este sentido algunos autores (Barton et al., 1997; Miller et al., 1995) han propuesto algoritmos o jerarquización de organismos de cualquier clase en función de su riesgo potencial, dependiente a su vez de diversos factores: potencial de colonización (p. ej., en el caso de plantas de cultivo, la probabilidad de que puedan convertirse en malas hierbas; los gatos, perros, y ganado, exportados a islas han ocasionado extinción de muchas especies), distancia geográfica entre el organismo a introducir y su centro de origen (no es lo mismo cultivar maíz transgénico en Europa, donde no hay parientes silvestres, que hacerlo en México, donde crece el teosinte), posibles relaciones ecológicas con organismos indígenas, etc. De este modo, se podría argumentar científicamente sobre la pertinencia o no de ciertas liberaciones, independientemente del modo de producción del organismo en cuestión.
Este tipo de paradigma evaluador es el que se va imponiendo en los EE.UU., y sobre todo en Canadá, que de este modo han impulsado sus industrias biotecnológicas, especialmente las multinacionales de semillas y productos agrobiológicos. La legislación europea[3] sigue anclada en una visión suspicaz de la ingeniería genética, dentro de un marco que prefiere regular la biotecnología en sí y no los productos por su riesgo intrínseco. No es de extrañar la preocupación del complejo biotecnológico industrial de nuestro continente (muy bien situado en principio en biotecnología), que ve impotente cómo se amplía su desventaja competitiva respecto de sus homólogos norteamericanos.
A pesar de que en los EE.UU. la política regulativa mayoritariamente ha dado el placet a la biotecnología y sus productos, incluso allí sigue la disputa científica, con dos bandos bien diferenciados: por un lado los biotecnólogos y gran parte de los biólogos moleculares, y por otro los ecólogos, genéticos de poblaciones y biólogos de campo.
Algunos rechazan la idea de que la introducción en un organismo de un gen de una especie filogenéticamente no relacionada sea algo equivalente a la mejora tradicional: en el primer caso creamos una combinación inverosímil en la naturaleza (por ejemplo, un gen bacteriano en una planta superior, o viceversa), mientras que en el segundo estamos limitados por las barreras evolutivas que la naturaleza ha impuesto al intercambio sexual de material genético entre especies.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que en la mejora tradicional forzamos a menudo la mezcla de genomas completos de especies e incluso de géneros diferentes que en la naturaleza no se hibridan espontáneamente, o en todo caso lo hacen raramente. (P. ej., se recurre a procesos “artificiales” de rescate de embriones híbridos tras no menos artificiales formas de polinización manual y cultivo de embriones).
Por otro lado, desde el punto de vista de la precisión, la Ingeniería Genética sólo introduce unos pocos genes perfectamente caracterizados. En cambio, en la hibridación tradicional para lograr la introgresión de rasgos deseados se transfiere simultáneamente una enorme cantidad de material genético no caracterizado, y del que se desconoce sus posibles impactos y efectos indeseables.
De todas formas, aún quedan algunos parámetros por mejorar en la I.G. vegetal:
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Número de copias del gen introducido |
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Con el método de Agrobacterium, se transfiere de vez en cuando parte de material genético del vector adyacente al ADN-T. |
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Inserción del gen: lo ideal sería lograrla en lugares predeterminados. |
Muchas variedades tradicionales se seleccionaron tras inducción de mutaciones aleatorias por irradiación o por agentes químicos. Hay que recordar que el procesamiento ulterior del material mutagenizado sólo está enfocado a seleccionar y eventualmente caracterizar las mutaciones responsables de rasgos agronómicos deseables, pero casi siempre deja sin caracterizar las eventuales mutaciones producidas en otras partes del genoma (incluidas grandes reordenaciones y traslocaciones), y de las que nada se sabe de sus efectos. Nunca se ha emprendido un estudio sistemático de los posibles riesgos de ese material genético alterado y no caracterizado. Sin embargo, estamos consumiendo todos los días productos derivados de estas plantas obtenidas con métodos relativamente chapuceros, sin que nadie haya levantado la voz de alarma. Si quisiéramos mantener la más elemental lógica, deberíamos pedir para ellas al menos los mismos controles que pretendemos para los transgénicos, o bien reconocer que, a fortiori, la técnica transgénica, al ser más precisa y transferir menos genes, presenta como mínimo, el mismo nivel de riesgos asumidos para la mejora tradicional.
Algunos ecologistas hablan de que las plantas transgénicas son “monstruos genéticos” debido a esos genes adicionales foráneos. Pero tenemos varios ejemplos de plantas de cultivo tradicionales que se pueden considerar con mayor razón como anomalías genéticas, porque su obtención ha dado lugar a auténticas mezclas de genomas de especies distintas (y sin embargo, los ecologistas no parecen preocupados por tales “monstruos”), y a veces recurriendo a inducción de poliploidía mediante colchicina.
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El ejemplo más conspicuo es el triticale, obtenido hace más de 60 años por cruce de trigo y centeno, y cultivado en más de un millón de hectáreas en Canadá, México y Europa oriental. |
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Hay también híbridos entre sorgo y trigo. |
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Centeno forrajero y tréboles poliploides artificiales. |
Según los ecólogos, la posibilidad de transferencia horizontal añade un riesgo a los productos transgénicos, permitiendo la contaminación genética de otras especies. Determinadas plantas de cultivo tienen cierta facilidad para cruzarse con parientes silvestres que puedan estar presentes en las cercanías: colza, calabacín, girasol, sorgo.
Recientemente se está confirmando que en algunos casos se puede producir “transferencia horizontal” de genes desde plantas transgénicas a no transgénicas que crezcan en su proximidad, mediante el polen de las primeras. Aunque es cierto que en la naturaleza existe tal transferencia horizontal, desconocemos todavía su significado evolutivo y ecológico, por lo que aún no se dispone de una visión sobre los riesgos que en este sentido pueden conllevar los organismos transgénicos. Pero no se puede olvidar que las plantas de cultivo convencionales son fuente de transferencia horizontal a parientes silvestres, y que se ha documentado que este flujo génico ha sido responsable de varios fenómenos ecológicos indeseables: formación de híbridos e introgresión de alelos domésticos en plantas silvestres, con pérdida de identidad genética de estos, conversión de híbridos en malezas a veces muy agresivas, e incluso extinción de plantas silvestres o variedades cultivadas locales (Ellstrand et al. 1999). Por lo tanto, los posibles problemas ecológicos de las plantas logradas por ingeniería genética no serán muy diferentes, pero esto significa que la regulación debería tener el mismo rigor en ambas clases de cultivos.
En general, la magnitud de transferencias génicas entre plantas cultivadas (transgénicas o convencionales) dependerá de una serie de factores:
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Compatibilidad sexual entre la planta cultivada y parientes silvestres de las cercanías del cultivo |
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período de floración de la planta cultivada y la silvestre (si no coinciden, el riesgo es menor) |
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fertilidad de los híbridos |
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ventaja selectiva de los híbridos. |
Varios estudios emprendidos en Francia, Dinamarca y EE.UU. indican el escape de genes de resistencia a herbicidas desde plantas transgénicas a parientes silvestres.
Otro estudio francés reveló que colza genéticamente manipulada para hacerla resistente a herbicida producía descendencia fértil cuando se cruzaba con su pariente el rábano silvestre (si bien los genes de resistencia se iban diluyendo en sucesivas generaciones).
Una investigación en Molecular Ecology (vol. 11:1733, [1999]) indica la posibilidad de transferencia génica entre remolacha cultivada (Beta vulgarias) y silvestre (B. maritima), independientemente de que la cultivada sea o no transgénica. Sin embargo, en Italia las dos especies llevan más de un siglo conviviendo, sin que se hayan producido alteraciones ecológicas por este hecho. En el caso de plantas transgéncas, el impacto de un posible flujo génico dependerá en parte de eventuales ventajas selectivas del rasgo introducido. Pero en un estudio con remolacha transgénica resistente a la rizomania no ha evidenciado efectos adversos sobre las variedades silvestres.
Varios genéticos vegetales aducen que hay abundantes pruebas de que en ausencia de presión selectiva, un rasgo neutro que pasara a un pariente silvestre, se perdería al cabo de unas pocas generaciones. En el caso de rasgos con ventajas selectivas, habría que estudiar caso por caso, ya que el efecto de cada gen sobre la fitness biológica difiere de unos a otros.
La propia biología ha revelado en años recientes que la transferencia horizontal de genes es un hecho natural, incluso entre ciertos microorganismos y plantas, y que ha debido jugar un papel en la evolución de la vida. Sin embargo, hay que usar con cautela este argumento, puesto que se puede esgrimir que los procesos naturales son más lentos que los artificiales, y han superado la prueba de la evolución tras millones de años.
La posibilidad de transferencia horizontal, especialmente a través del polen, a especies silvestres relacionadas con la cultivada transgénica es algo que hay que estudiar en profundidad, sobre todo desde el punto de vista ecológico y de genética de poblaciones. Por ejemplo, aún no se sabe a ciencia cierta qué podría pasar si el gen de resistencia a ciertos virus incorporado en líneas de calabacín se transfiriera a parientes silvestres. A priori no se puede descartar que se produjera una mala hierba resistente a virus, que podría crecer incontroladamente.
Así pues, la cuestión clave no es si hay transferencia horizontal de genes, ya que esto ocurre de modo natural cuando se forman híbridos entre especies, sino si el producto de esa polinización cruzada presenta algún peligro.
Algunas estrategias para disminuir la posibilidad de creación de híbridos:
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Introducción de los transgenes en los cloroplastos (no transmisión por el polen) |
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Esterilidad masculina (la planta transgénica no produce polen) |
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Esterilidad de semilla (parecido a la tecnología Terminator) |
Tampoco esta es una posibilidad exclusiva de las plantas transgénicas, ya que algunas especies cultivadas tienen cierta tendencia a asilvestrarse. Para especies como el maíz o la soja, con una larga historia de domesticación, esto es improbable, y a priori no hay razones científicas claras por las que una planta portadora de un rasgo agronómico adicional pueda convertirse en maleza (García Olmedo, 1998, p. 181).
Sin embargo, se desconoce qué pasaría cuando existan millones de hectáreas de plantas transgénicas con diferentes transgenes: ¿podría haber un efecto en eventuales híbridos que adquirieran varios genes que les confirieran alguna ventaja selectiva? (véase p. ej., Mayer 1999; Johnson y Hope 2000).
De todas formas, hay algunas manipulaciones intrínsecamente más peligrosas: por ejemplo, la de convertir a especies de gramíneas cespitosas (por ejemplo, para campos de golf) en resistentes a herbicidas, porque aquí si existe un riesgo alto de diseminación e invasión de ecosistemas. Este tipo de plantas deberían prohibirse o regularse estrictamente.
De nuevo tenemos que reflexionar sobre el equivalente no biotecnológico de las amenazas de generación de malas hierbas: los ecologistas descuidan a menudo la crítica sobre la práctica habitual de introducir especies exóticas fuera de su hábitat:
| Las auténticas “supermalezas” son plantas introducidas fuera de su área natural de distribución. En el Reino Unido, y debido sobre todo a introducciones por jardineros, hay actualmente nada menos que 3000 especies exóticas, el doble que las especies indígenas (Cfr. Trewasas 1999). Algunas de ellas, como Rhododendron ponticum, causan graves problemas ambientales, incluida la invasión de ecosistemas, siendo algunas de ellas resistentes a su eliminación con herbicidas. Al menos 60 de estas especies han formado híbridos con especies nativas, generando nuevos problemas ambientales y contribuyendo a la pérdida de diversidad genética natural. ¿Para cuándo harán los ecologistas las agresivas campañas que estos invasores indeseables merecen con mucha mayor fuerza que las plantas de cultivo manipuladas y evaluadas sistemáticamente? |
| La reciente revisión de Ellstrand et al.. (1999) documenta numerosos ejemplos de producción de malezas por parte de cultivos no transgénicos. |
| Desde hace 50 años se conocen plantas silvestres y cultivadas que, de forma natural, son resistentes a algún herbicida. Existe una variedad de soja (Synchrony) que se obtuvo por técnicas tradicionales para hacerla resistente a los herbicidas de sulfonil-urea. La pregunta elemental es: ¿admitimos esta variante simplemente porque no intervino en ella la Ingeniería genética, y en cambio nos opondremos si transferimos por biotecnología moderna tal rasgo a nuevas plantas? ¿Qué decir de variantes "naturales" de colza que son resistentes al herbicida glifosato? ¿Son buenas estas variantes y malas las obtenidas con el mismo rasgo por transgénesis? |
| Lo que sí es cierto es que algunas manipulaciones merecen ser estudiadas en detalle, por sus posibles efectos ecológicos perturbadores: tal es el caso de las hierbas perennes resistentes a herbicidas y los peces de acuicultura resistentes a frío o de rápido crecimiento, que presentan un alto potencial de contaminación genética de congéneres silvestres. Sería como mínimo prudente establecer una moratoria sobre tal tipo de manipulaciones comerciales. |
Otro tipo de impacto potencial sería el derivado de interacciones ecológicas indeseables del cultivo modificado, por ejemplo, incentivación de las poblaciones de plagas o efectos negativos sobre organismos beneficiosos. Es difícil evaluar los efectos a largo plazo de los OGMs sobre la biodiversidad, ya que aún no se dispone de una ecología predictiva, pero no cabe duda de que sería arriesgado, sin buenos estudios previos, permitir el cultivo en gran escala de plantas manipuladas cerca de los respectivos centros de origen. Esto afecta especialmente a ciertos países en desarrollo (México, parte de Sudamérica, Sudeste asiático).
Algunos de los aspectos de interacciones ecológicas a estudiar:
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Mecanismos y resultados previstos de las interacciones entre el OGM y los organismos diana (ej.: insectos dañinos) |
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Identificación y descripción de organismos no diana que pudieran ser afectados por un accidente |
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Probabilidad de cambios en las interacciones biológicas o espectro de huéspedes tras la liberación |
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Efectos conocidos o predichos sobre organismos no diana, impacto sobre los niveles de población de competidores (presas, huéspedes, simbiontes, predadores, parásitos y patógenos). |
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Implicación conocida o prevista en procesos biogeoquímicos |
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Otras interacciones con el ambiente. |
Se argumenta a menudo que la biotecnología acentuará el fenómeno de “erosión genética” de las plantas de cultivo, con los consiguientes riesgos de vulnerabilidad frente a plagas y factores ambientales adversos. Pero la pérdida de variedades de plantas y animales domésticos es un fenómeno que no tiene necesariamente que ir asociado con esta tecnología, sino que se lleva produciendo desde la Revolución Verde, cuando en muchos lugares del mundo se adoptaron unas cuantas variedades de alto rendimiento dependientes de insumos agroquímicos externos. Más bien se puede decir que si la biotecnología agrícola termina integrándose en las estrategias habituales de las grandes multinacionales, estaremos dando nuevos pasos en un camino abierto hace tiempo. Pero igualmente es posible (al menos técnicamente) una biotecnología al servicio de la mejora y diseminación de variedades locales adaptadas a la agricultura de los países pobres, como modo de ayudarles a su seguridad alimentaria futura.[5] Por lo tanto, no hay nada intrínseco en la biotecnología que la aboque a acentuar la pérdida de biodiversidad cultivada, sino que este eventual resultado depende más bien de la imposición de intereses comerciales de las empresas del mundo desarrollado sobre otras consideraciones y de las prácticas agrícolas adoptadas .[6]
En resumidas cuentas, y de acuerdo con la opinión de muchos autores (véase p. ej., Dale 1999), aunque estoy a favor de que se regulen los productos de la biotecnología en relación a sus posibles impactos ecológicos, la lógica científica parece indicar que no hay ninguna razón para no aplicar los mismos criterios evaluadores a los productos de la mejora tradicional, usando siempre la mejor ciencia del momento, pero evitando limitaciones inútiles que no se justifican por los conocimientos establecidos y la experiencia previa. Un efecto positivo de todo el debate en curso debería ser el de reevaluar el impacto de todas las prácticas agrícolas sobre el medio ambiente, incluyendo la biodiversidad. E incluso prestar más atención a la introducción deliberada o accidental de especies exóticas, que desde tiempos antiguos se vienen asentando en lugares distintos a sus áreas biogeográficas, y que sabemos que han dado origen a disrupciones ecológicas importantes, incluyendo extinción de especies autóctonas.
La aclaración de estas cuestiones requiere un nuevo tipo de estudios interdisciplinares difíciles de realizar ya que supone la interacción de científicos con lenguajes y presupuestos epistemológicos diferentes (racionalidades contrapuestas, como dice Emilio Muñoz) y se necesita una buena financiación y coordinación institucional.
En relación con todo esto, ha sido muy debatido el llamado “principio de precaución”, según el cual la inexistencia de evidencias empíricas sobre posibles daños (o incluso la “sospecha” de que se puedan producir) es suficiente para imponer prohibiciones sobre el cultivo de OGM o regulaciones estrictas. Tiende a olvidar el cúmulo de estudios (a menudo subvencionados por las propias administraciones reguladoras) que apoyan el hecho de que los riesgos de los OGM no son superiores a los de los organismos convencionales. Además, el uso sesgado y abusivo de este principio puede esconder el deseo de proseguir por otros medios con políticas proteccionistas, y obstaculizar el curso de investigaciones aplicadas potencialmente beneficiosas.[7] El principio de precaución está en permanente peligro de cortar todo intento de liberar cualquier tipo de OGM, pues siempre habrá alguien que pueda inventar hipótesis alambicadas sobre posibles riesgos que no hayan sido descartados previamente (para un análisis de la ambigüedad de este principio, Muñoz 2000).
Pero aunque no podamos predecir los efectos ambientales a largo plazo de los OGMs, esto no es un rasgo exclusivo de la biotecnología, sino que se puede predicar de otras tecnologías (muchas de las cuales, sí sabemos que tienen efectos negativos reales, no hipotéticos). Como dice García Olmedo (1998, p. 178), no existen actividades humanas de riesgo cero, sino con riesgos relativos que hay que ir evaluando progresivamente (con la mejor ciencia del momento) y sopesándolos con los beneficios que se puedan derivar. El riesgo y la seguridad cobran relevancia moral sólo cuando plantean ulteriores cuestiones sobre la responsabilidad y la justificabilidad (Straughan, 2000). En este sentido, la biotecnología no es una excepción, pero también hay que constatar que tras casi 30 años, no ha habido accidentes dignos de mención, y se ha dedicado una gigantesca cantidad de dinero a evaluar sus riesgos por adelantado, algo que no se puede decir de otras técnicas consolidadas y realmente peligrosas.
Con las promesas de esta tecnología, ¿deberíamos prohibirla sobre la base de percepciones de riesgos hipotéticos? En la biotecnología, como en cualquier otra actividad humana, es imposible garantizar al 100% la ausencia de riesgos, por lo que se imponen juicios de valor en base a si los beneficios se ven descompensados por los riegos. Habría que caminar, pues, hacia políticas reguladoras capaces de realizar decisiones incluso en ausencia de conocimiento exhaustivo (algo seguramente utópico para cualquier ámbito de la vida), pero que igualmente reconozcan las áreas de incertidumbre asociadas a otros bienes que proteger. Por lo tanto, tal política, guiada por los principios éticos de beneficencia y de responsabilidad, podría permitir liberaciones de OGMs de los que el estado de conocimiento presente y consensuado no prevea mayores problemas ecológicos, pero igualmente estaría justificada para establecer moratorias o prohibiciones sobre ensayos comerciales que presentaran amenazas reales a la seguridad ambiental.
A menudo se habla de incluir criterios sociales y económicos en la evaluación de riesgos (Serageldin 1999b; Swaminathan 1999). Los riesgos de tipo socioeconómico pueden ser de dos clases (véase Torres en Aramendis, ed. 1999, p. 25ss):
| Los derivados de accidentes y daños eventuales ocasionados por un comportamiento anómalo del OGM y de su posterior control y reparación. |
| Los que tienen que ver con pérdidas de competitividad de sistemas de producción tradicionales, así como efectos sociales más o menos indirectos. |
Estrictamente hablando, solo los primeros deberían tenerse en cuenta a la hora de la evaluación de la bioseguridad, ya que los segundos entran en categorías no ligadas a la tecnología en sí, sino al funcionamiento general de los sistemas e intercambios económicos. Como dice Torres, “la pérdida de competitividad de un sistema de producción debido a la innovación tecnológica de los competidores es un fenómeno inherente al desarrollo económico, que ocurre independientemente de si la nueva variedad fue obtenida por biotecnología o por métodos convencionales de mejoramiento”. Pero en el debate global sobre bioseguridad algunos países y grupos de presión están pretendiendo imponer estos criterios. Por supuesto, en la evaluación final ha de entrar la componente de beneficios potenciales, a sopesar con la de riesgos.
En última instancia, tanto para el balance de costes-beneficios de tipo ecológico como para el de tipo económico y social, habrá que establecer una lista de prioridades, que a su vez reflejarán juicios de valor. Para ello la ciencia no tiene respuestas, sino que éstas habrán de salir de un debate social al más amplio nivel, incluido el internacional, en el que se consideren los posibles efectos beneficiosos para toda la humanidad del empleo de estas tecnologías y en el que se justifiquen los objetivos que se pretenden desde enfoques éticos (justicia distributiva) y de sostenibilidad ambiental. No vamos a insistir más en los aspectos sociales y políticos de este debate, pero remito a los lectores al ensayo reciente de Emilio Muñoz (2000), quien ha sabido reflejar no sólo el juego de racionalidades científicas contrapuestas, sino la confrontación de intereses entre diversos actores sociales. Para los aspectos comerciales relacionados con la bioseguridad, consúltese Lacadena (1997).
Los principales aspectos del PBS son:
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Requiere estrictos criterios de notificación, documentación y evaluación de riesgos para los OVM que se pretenda liberar en el ambiente |
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Un país puede prohibir importaciones de estos organismos si considera que no hay evidencia suficiente de su seguridad. El Protocolo específicamente incorpora el “Principio de Precaución”. |
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Obliga a que las exportaciones de todas las cosechas genéticamente manipuladas y alimentos frescos (aun cuando no están diseñados para su liberación sino para su consumo) incluyan una etiqueta que advierta que “pueden contener organismos vivos modificados”. |
Es de notar que el PBS es el primero y único acuerdo internacional en incorporar el principio de precaución por el solo hecho de que los bienes se producen por una tecnología determinada (que como hemos visto, como tal tecnología no representa riesgos adicionales). ¿Por qué no se aplica tal principio a productos y técnicas que sabemos desde hace tiempo que son peligrosas o dañinas de verdad? Por otro lado, es irónico que el PBS sea la única concreción importante emanada de la Cumbre de la Tierra. El efecto “cortina de humo” para evitar tratar problemas ecológicos acuciantes es notorio, y además, el Protocolo entra en conflico con el espíritu y la letra del Convenio de Biodiversidad, que reconoce que la biotecnología puede contribuir a la protección de la diversidad biológica.
Hay que reconocer que el PBS establece un mecanismo relativamente complejo, con obligación de acuerdos detallados entre exportadores e importadores cada vez que se pretenda introducir un OVM de un país a otro. Los críticos argumentan que esto no ha ocurrido con ningún tipo de bienes comerciales, y que la consideración de criterios sociales obligaría a una serie de estudios prospectivos muy caros y difíciles de realizar, con la consecuencia de que habría que trasladar al consumidor el incremento de precio resultante, y se desincentivaría la biotecnología allí donde más falta hace, en los países del Sur que necesitan aumentar la producción de alimentos y abrir nuevos mercados. El resultado paradójico sería que sólo el mundo en desarrollo podría permitirse tales lujos, con lo que se ahondaría la brecha comercial con los países pobres, se retrasarían los beneficios de una técnica prometedora, y se estarían perdiendo oportunidades de introducir prácticas más amigables con el ambiente.[9]
Reconociendo la dosis de verdad que esconde esta postura, ello no impide que fuera del PBS se puedan tomar ciertas medidas correctoras basadas en criterios socioeconómicos, sobre todo en los países en desarrollo, con objeto de evitar que el libre mercado (que concede a priori una ventaja a las empresas del mundo desarrollado) tenga la última palabra en decisiones que afectarán la vida de comunidades muy alejadas de los presupuestos de los países ricos. (Para un ejemplo del debate de las dos posturas, véase Crompton y Wakeford 1998, y Miller 1998). Una actitud intermedia sería la de los que consideran que el PBS podría ayudar a los países pobres a intervenir en un mecanismo armonizador internacional para la regulación de la bioseguridad y al mismo tiempo favorecería el comercio de aquellos productos biotecnológicos reputados como ecológicamente aceptables. Sólo el tiempo nos dirá si se cumplen las mejores expectativas.[10]
Independientemente de que aún se pueda exprimir más el potencial de la revolución verde, o de que se pueda ayudar con ella a las zonas -especialmente del Africa subsahariana- donde no llegó, está claro que el paradigma actual no es sostenible ecológicamente ni garantiza la seguridad alimentaria para el futuro de la humanidad. No podemos seguir embarcados en lograr pequeñas ganancias a corto plazo (asociadas a costes ambientales y socioeconómicos), sino que habría que marchar hacia una agricultura viable que garantice la seguridad a largo plazo. Aunque este tránsito se prevé duro, debido a las inercias y grandes intereses comerciales de las multinacionales y de los países ricos, no se puede ignorar que se habrá de realizar en el contexto más amplio de un nuevo paradigma económico (economía ecológica). Y junto con adecuadas políticas fiscales, habrá que ir mentalizando a las poblaciones de los países ricos para que cambien algunos hábitos de consumo: renunciar a productos y prácticas que requieran uso excesivo de energía y de materiales, con objeto de ayudar a salir del escandaloso pozo de miseria en que vive una masa enorme de la humanidad.
Para algunos, habría que ir hacia una agricultura sostenible, distinta a la que mayoritariamente se practica ahora, y que se basaría en: mayor uso de la rotación de cosechas, mejora genética tradicional o por Ingeniería Genética, que permitiera mayor control de plagas y enfermedades, mínimo laboreo y dejar residuos en el campo una vez realizada la cosecha, mezcla de campos agrícolas con bosquetes, setos y prados (para una revisión, véase Hamblin 1995 y Matson et al., 1997).
Insistimos: hay un papel para la biotecnología en la agricultura y ganadería del siglo XXI, pero el éxito del desafío depende de los objetivos que nos propongamos (¿aumentar los beneficios de grandes emporios comerciales o garantizar la seguridad alimentaria y ecológica a largo plazo?), de la sabia elección de técnicas que realicemos, y la de la transferencia de tecnología e inversiones que estemos dispuestos a emprender allí donde más se necesita. Los principales retos de la biotecnología en una agricultura más sostenible son:
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Aumentar la producción por unidad de superficie cultivada, lo que en principio podría desincentivar la roturación de más tierras marginales y áreas de gran valor ecológico. |
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Lograr una menor dependencia de los insumos intensivos en energía y materiales que hasta ahora ha caracterizado a la Revolución Verde (combustibles fósiles, pesticidas, fertilizantes). |
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Permitir prácticas agrícolas menos dañinas, mediante un mejor aprovechamiento del agua, menores necesidades de laboreo, agricultura de precisión, etc. |
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Disminuir las pérdidas pos-cosecha. |
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Mejorar la calidad del producto fresco o procesado. |
En muchos de estos ámbitos la Ingeniería Genética está llamada a desarrollar un importante papel. Veamos algunos ejemplos:
Caracterización y censo de genomas: Las técnicas moleculares actuales, desarrolladas principalmente bajo el impulso de los proyectos genoma, permiten caracterizar el material genético de los seres vivos y buscar recursos genéticos valiosos de variedades silvestres o cultivadas que luego podrían incorporarse a los cultivos mediante cruzamientos tradicionales o mediante ingeniería genética.
La ciencia genómica, aliada con la agronomía tradicional y sus correspondientes estudios de campo, puede originar el tipo de información relativa a la biodiversidad agronómica y silvestre, sobre la cual se puedan realizar decisiones pertinentes en los programas de mejora. Un punto clave será comprender mejor la base de los rasgos multigénicos y de los caracteres cuantitativos, lo que supondrá un enorme esfuerzo de genómica funcional, rama que en estos momentos empieza a dar sus primeros pasos. Pero ya se puede decir que la genómica permitirá un mayor poder y menores costes para los programas de mejora (véase p. ej., Serageldin, 1999b).
Bioindicadores: se ha propuesto diseñar, mediante transgénesis, organismos que incorporen genes marcadores (o “chivatos”) que se induzcan ante determinados estímulos ambientales importantes para el agricultor. P. ej., se podrían colocar genes determinantes de color o fluorescencia bajo el control de secuencias promotoras-reguladoras, de modo que se produjera un "aviso" cuando las plantas necesiten más agua o determinado tratamiento. De este modo, ciertas prácticas agrarias se harían más precisas, se ahorrarían materiales y se ganaría en productividad.
Mejores técnicas de diagnóstico de enfermedades, de modo que se puedan tomar medidas a tiempo.
Apomixis: la apomixis es un modo de reproducción asexual por el que se produce progenie del óvulo sin fecundar, generándose clones de la planta materna (partenogénesis). Esto permitiría a los agricultores aprovechar parte de los granos de una planta híbrida como simiente para la siguiente siembra. Por motivos obvios, este no es el tipo de avance que se espera de las multinacionales, por lo que dependerá de financiación pública (de hecho se opone frontalmente a la llamada técnica "Terminator", que inactiva la germinación de las semillas producidas por el agricultor, dejándolas inservibles como simiente). En el caso de que finalmente se desarrolle un “cassette genético” para la apomixis, su introducción en plantas de cultivo permitirá la fijación inmediata de genotipos heterólogos complejos, facilitando la manera como los agricultores propagan semillas híbridas.
Plantas de cultivo perennes de alto rendimiento: costaría menos su producción que las actuales plantas anuales.
Plantas transgénicas: sí, hay un lugar para las denostadas (por ciertos ecologistas) plantas transgénicas, una vez se aclaren las cuestiones de bioseguridad y dismuya la demagogia de algunos. El que muchos cultivos transgénicos actuales se hayan producido por multinacionales y se hayan centrado en buena parte en introducir genes de resistencia a herbicidas de las propias empresas no significa que no se puedan realizar manipulaciones ecológicamente más seguras y que redunden en menores pérdidas de cosechas, mejora de cualidades nutricionales, etc.
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Actualmente una línea prometedora estudia transferir genes naturales de resistencia a plagas que poseen ciertas variedades naturales y cultivadas. La introducción de genes de resistencia a insectos y otras plagas sería interesante si permitiera un control más eficaz y ambientalmente seguro que los actuales métodos químicos.
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Y como dijimos antes, también serían útiles plantas transgénicas capaces de resistir frío, sequías, salinidad o estrés hídrico (Nuccio et al, 1999), de crecer en suelos ácidos o con alto contenido de metales, etc. | ||||||
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Puede que igualmente la biotecnología encuentre un lugar cómodo dentro del control integrado de plagas. Como se sabe, se trata de la combinación de varios métodos, tanto tradicionales (barbecho y rotación de cultivos, cultivo de varias especies mezcladas, conservación de setos y otros refugios naturales para depredadores y controladores de plagas, uso moderado de agroquímicos) como biológicos. Su objetivo no es eliminar a toda costa el 100% de los riesgos, sino mantener el control en un nivel que asegure rendimientos sin destruir la sustentabilidad ambiental a largo plazo del propio agro-ecosistema. |
La mejor opción para reducir la contaminación es actuar en el origen y no esperar a que se produzca para luego mitigarla. Para intentar acercarnos a estas tecnologías se requiren una serie de cambios en las prácticas industriales:
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Cambios en las procedimientos industriales |
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Cambios tecnológicos: cambios de procesos, de operación y de automatización |
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Cambios en las materias primas. |
En estos dos últimos es donde la biotecnología puede suponer un gran avance, debido a su potencialidad de emplear materiales biodegradables y de recurrir a procesos de base enzimática que requieren menos aporte de energía que los métodos tradicionales, con sustitución de sustancias químicas por otras biológicas menos o nada contaminantes. (Un ensayo breve sobre las promesas y riesgos de la biotecnología ambiental, incluyendo la no basada en ADN recombinante, en Amils 2000).
Veamos algunos ejemplos:
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Tinción de prendas vaqueras con índigo: tradicionalmente se realiza mediante un complejo proceso químico que recurre a compuestos químicos tóxicos, que obliga a la protección de los trabajadores, y que genera contaminantes. Mediante I.G. se ha logrado transferir un conjunto de 15 genes (naftalenodioxigenasa, ruta del corísmico, mutaciones en trp-sintasa) de Pseudomonas a E. coli. La nueva cepa era capaz de producir buenos niveles de índigo, con un rendimiento económico comparable al del procedimiento químico. | ||||||||||||
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Detergentes con enzimas (lipasas, proteasas), algunas procedentes de I.G. Permiten lavados a bajas temperaturas, con menos consumo de energía. Celulasas para blanquear prendas de algodón. | ||||||||||||
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Alteración de la proporción de lignina en árboles. La maduración de la I.G. en especies arbóreas, junto con la mejora guiada por marcadores moleculares y la mayor comprensión de la compleja ruta de biosíntesis de lignina abren perspectivas de modificar la cantidad y calidad de la lignina, lo que posibilitaría procedimientos menos energéticos y menos contaminantes a la hora de obtener la pulpa y fabricar el papel (Merkle y Dean 2000). | ||||||||||||
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Biocatálisis con microorganismos o enzimas aisladas: es una alternativa “verde” a la catálisis química convencional, con el añadido de que es muy específica y origina pocos subproductos. Las biotransformaciones tienen un gran potencial en la industria química y farmacéutica.
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Debido a que los contaminantes elementales son inmutables por definición, el biorremedio de metales sólo se puede centrar en acumularlos en biomasa que pueda ser fácilmente cosechable o que se pueda concentrar para el ulterior reciclado o almacenamiento seguro de dichos metales. El fitorremedio de metales es una tecnología verde, de costo cada vez menor, basada en el uso de plantas que eliminan metales tóxicos (para una revisión, Raskin, Smith y Salt, 1997).
El fitorremedio de metales puede mejorar mediante I.G.: se están diseñando plantas con gran capacidad de absorber metales y concentrarlos en tejidos aéreos (fitoextracción). Existe la esperanza de que la manipulación genética de fitoquelatinas y metalotioneinas permita concentrar esos metales en sumideros celulares como las vacuolas, hasta concentraciones superiores al 1-5% de peso seco. Otras estrategias mejorables biotecnológicamente son la fitovolatilización de mercurio y de selenio, la fitoestabilización (que no elimina el metal del suelo, pero que lo transforma en especies menos tóxicas o insolubles; p. ej. de Cr+6 a Cr+3) y la excreción radicular de agentes quelantes. Es probable y deseable que estas técnicas puedan sustituir a las actuales estrategias de simplemente recoger los suelos o aguas contaminados y enterrarlos o acumularlos en otras partes (Meagher, 2000).
Igualmente hay esperanzas de manipular microorganismos para el biorremedio de metales (Stephen y Macnaughton 1999), como p. ej., reducir las formas altamente tóxicas de mercurio en Hg++o incluso en Hg0, que es volátil y menos tóxico, reducción de Cr6+ a Cr3+, precipitación de uranio en superficies bacterianas, etc.
La eliminación de contaminantes en suelos y aguas simultáneamente afectadas por elementos radiactivos tiene puestas sus esperanzas en la extraordinaria bacteria Deinococcus radiodurans, cuyo genoma acaba de ser secuenciado. Se trata de un poliextremófilo que resiste condiciones extremas de radiación, sequedad, agentes oxidantes y diversos compuestos mutagénicos. Puede sobrevivir a exposiciones agudas de radiactividad de más de 1,5 Mrads, y crece sin problemas en presencia de 6000 rad/hora, una dosis comparable con la de los vertederos nucleares más radiactivos que gestiona el DOE norteamericano. Actualmente se está optimizando el sistema de transformación genética y expresión heteróloga en esta bacteria, y ya se ha comprobado que puede detoxificar algunos metales y mineralizar derivados de tolueno (Daly 2000).
La eutrofización es el enriquecimiento de nutrientes en aguas, con los consiguientes efectos biológicos indeseables de estimulación del crecimiento de algas y organismos heterotrofos, descenso del nivel de oxígeno. El grupo de J.L. Ramos ha obtenido una bacteria (Klebsiella oxytoca) capaz de tolerar y eliminar altos niveles de nitratos (hasta 1M). Uso con éxito en planta piloto.
Eliminación de sulfuros en aguas mediante bacterias oxidadoras de sulfuros no fotosintéticas.
Los microorganismos tienen una gran versatilidad metabólica, y por I.G. se están diseñando cepas capaces de degradar y mineralizar contaminantes derivados de la síntesis orgánica y del petróleo. Las estrategias habituales son: aumentar las tasas de degradación interviniendo en los “cuellos de botella” metabólicos, fusionar varias rutas degradativas para expandir el potencial degradador de las cepas, incorporar rutas nuevas en cepas que presentan ciertas ventajas, etc (para una revisión reciente, Pieper y Reineke 2000).
En este campo contamos con grupos españoles de alto nivel:
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El de Víctor de Lorenzo, p.ej., ha diseñado mini-transposones que permiten la integración estable de múltiples genes en bacterias, carentes simultáneamente de genes de resistencia a antibióticos, así como sistemas de recombinación que permiten diseñar cepas casi naturales que portan exclusivamente los genes para el fenotipo deseado, sin ADN adicional. |
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El de Juan Luis Ramos, en Granada, es un pionero de nuevas estrategias de degradación de xenobióticos, incluyendo catabolismo de hidrocarburos aromáticos, explosivos como TNT, etc. Entre sus logros está el diseño de bacterias capaces de tolerar y mineralizar altos niveles de tolueno. |
Sin embargo, hasta ahora son muy limitados los ensayos de campo, en buena parte debido a las normativas estrictas que se aplican a los microorganismos manipulados genéticamente (Sayler y Ripp 2000). Los pocos ensayos de campo realizados usan suelos confinados físicamente, para evitar el escape de contaminantes y bacterias. Por otro lado, para aumentar la bioseguridad, el microorganismo suele estar “contenido biológicamente”, normalmente por un sistema genético que garantiza su “suicidio” una vez que ha terminado de realizar su labor. Igualmente se pueden incorporar genes “chivatos” (reporter), que permiten un seguimiento físico del destino del microorganismo en el ecosistema (p. ej., bioluminiscencia por genes bacterianos lux o los luc de la luciérnaga, o la GFP de la medusa Aequorea).
En este tipo de aplicaciones de descontaminación, lo que hay que evaluar es si los beneficios potenciales superan los riesgos eventuales de liberar organismos genéticamente manipulados. Es indudable que las plantas, debido a su inmovilidad, y suponiendo que se emplearan versiones contenidas biológicamente (p. ej., estériles), presentan muchos menos problemas que los microorganismos, más móviles y con poblaciones difíciles de controlar al 100%, ni siquiera contando con los sistemas “suicidas”.
La biotecnología puede ser una pieza más en el engranaje de una sociedad internacional más justa y ecológicamente viable, siempre y cuando forme parte de un adecuado paradigma de relaciones económicas y políticas entre las naciones. Pero para ello, mucho se habrá de andar en el camino hacia otro tipo de mentalidad, lejos de los dogmas neoliberales al uso. En última instancia, el mundo opulento deberá elegir entre seguir con el statu quo o reconocer su deber ético de renunciar a un absurdo crecimiento económico ilimitado que sólo ahonda los problemas ambientales y que condena a la mayor parte de la población a no satisfacer sus necesidades más básicas de desarrollo humano.
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[1] En la Unión Europea se cuenta con la directiva 90/219 sobre “Uso confinado de microorganismos modificados genéticamente”.
[2] Los siguientes párrafos son una reelaboración y actualización de Iáñez y Moreno (1997) e Iáñez (2000).
[3] Especialmente la directiva 90/220 sobre “Liberación deliberada de organismos genéticamente modificados”.
[4] En esta ponencia no aludiré especialmente al empleo de las metáforas y la retórica por parte de los diferentes grupos de intereses implicados en el debate. Para ello remito a los lectores al ensayo de Miguel Moreno (1999).
[5] Los Institutos Internacionales de Investigación Agrícola radicados en países en desarrollo, agrupados en el CGIAR, y que desempeñaron un papel clave en el aumento de producción de alimentos de los años 60 y 70, están aplicando las modernas técnicas moleculares en sus nuevos programas de mejora, desde la caracterización del germoplasma de sus ricos bancos de semillas en busca de nuevos rasgos útiles, hasta el diseño de variedades transgénicas adaptadas a los cultivos de subsistencia de los que dependen millones de personas. Véase un tratamiento exhaustivo del tema en Sasson (1998).
[6] Algo parecido se puede decir sobre los efectos ambientales que podrían suponer los eventuales cambios de prácticas agrarias ligadas a las nuevas variedades transgénicas. Es difícil por ahora hacer predicciones, pero también hay que tener en cuenta la diversidad de sistemas agrarios. Por ejemplo, en los EE.UU. las áreas silvestres están lejos de los grandes “cinturones” de monocultivos, mientras que en gran parte de Europa las cosechas alternan con zonas marginales (que sirven de refugio a plantas y animales silvestres) y áreas naturales protegidas.
[7] Esto es lo que parece estar ocurriendo en la Unión Europea, cuya Comisión pretendía no sólo pecar de cauta cuando la evidencia no es conclusiva, sino cuando no hay evidencia que indique que el daño es posible. A pesar de declaraciones recientes más ponderadas en el sentido de que el riesgo cero no existe, algunas decisiones van en el camino imposible de pretender eliminar totalmente el riesgo.
[8] La postura estadounidense esconde una buena dosis de hipocresía y de cinismo: de alguna manera, venía a decir que estaban dispuestos a aceptar una regulación costosa y excesiva, siempre y cuando no amenace sus intereses comerciales.
[9] Un trabajo crítico en esta línea es el de Smith (2000), cuya tesis central es que los auténticos perdedores del PBS son precisamente los países pobres.
[10] Para un análisis de la reunión de Cartagena, desde un país en desarrollo, véase Hodson de Jaramillo y Aramendis (1999) y Aramendis (1999).
[11] En España, uno de las autoridades pioneras en la materia es García Olmedo, quien ha conseguido en tabaco y en Arabidopsis la expresión de un gen de cebada que determina una proteína de transferencia de lípidos, logrando resistencia superior frente a la bacteria Pseudomonas syringae (véase Molina y García Olmedo, Plant Journal 12, 669 [1997]).
Copyright © 2000 Enrique Iáñez. Prohibida su reproducción y uso comercial sin consentimiento. Se permite su empleo educativo, pero se ruega que tal empleo sea comunicado al autor.
