Un organismo genéticamente modificado ( OGM ) es cualquier organismo cuyo material genético ha sido alterado mediante técnicas de ingeniería genética . La definición exacta de un organismo modificado genéticamente y lo que constituye la ingeniería genética varía, siendo el más común un organismo alterado de una manera que "no ocurre naturalmente por apareamiento y/o recombinación natural ". [1] Se ha modificado genéticamente (GM) una amplia variedad de organismos, incluidos animales, plantas y microorganismos.
La modificación genética puede incluir la introducción de nuevos genes o la mejora, alteración o eliminación de genes endógenos . En algunas modificaciones genéticas, los genes se transfieren dentro de la misma especie , entre especies (creando organismos transgénicos) e incluso entre reinos .
La creación de un organismo genéticamente modificado es un proceso de varios pasos. Los ingenieros genéticos deben aislar el gen que desean insertar en el organismo huésped y combinarlo con otros elementos genéticos, incluida una región promotora y terminadora y, a menudo, un marcador seleccionable . Están disponibles varias técnicas para insertar el gen aislado en el genoma del huésped . Los avances recientes que utilizan técnicas de edición del genoma , en particular CRISPR , han simplificado mucho la producción de OGM. Herbert Boyer y Stanley Cohen crearon el primer organismo genéticamente modificado en 1973, una bacteria resistente al antibiótico kanamicina . El primer animal genéticamente modificado , un ratón, fue creado en 1974 por Rudolf Jaenisch , y la primera planta se produjo en 1983. En 1994 se lanzó al mercado el tomate Flavr Savr , el primer alimento genéticamente modificado comercializado . El primer animal genéticamente modificado que se comercializó fue el GloFish (2003) y el primer animal genéticamente modificado aprobado para uso alimentario fue el salmón AquAdvantage en 2015.
Las bacterias son los organismos más fáciles de diseñar y se han utilizado para la investigación, la producción de alimentos, la purificación industrial de proteínas (incluidos los medicamentos), la agricultura y el arte. Existe la posibilidad de utilizarlos con fines medioambientales o como medicina. Los hongos han sido diseñados con objetivos muy parecidos. Los virus desempeñan un papel importante como vectores para insertar información genética en otros organismos. Este uso es especialmente relevante para la terapia genética humana . Hay propuestas para eliminar los genes virulentos de los virus para crear vacunas. Las plantas han sido diseñadas para la investigación científica, para crear nuevos colores en las plantas, administrar vacunas y crear cultivos mejorados. Los cultivos genéticamente modificados son públicamente los OGM más controvertidos, a pesar de tener los mayores beneficios para la salud humana y el medio ambiente. [2] La mayoría están diseñados para ser tolerantes a herbicidas o resistentes a insectos. El arroz dorado ha sido diseñado con tres genes que aumentan su valor nutricional . Otras perspectivas para los cultivos transgénicos son como biorreactores para la producción de biofarmacéuticos , biocombustibles o medicamentos.
Los animales son generalmente mucho más difíciles de transformar y la gran mayoría todavía se encuentra en la etapa de investigación. Los mamíferos son los mejores organismos modelo para los humanos, por lo que los diseñados genéticamente para parecerse a enfermedades humanas graves son importantes para el descubrimiento y desarrollo de tratamientos. Es más probable que las proteínas humanas expresadas en mamíferos sean similares a sus contrapartes naturales que las expresadas en plantas o microorganismos. El ganado se modifica con la intención de mejorar rasgos económicamente importantes como la tasa de crecimiento, la calidad de la carne, la composición de la leche, la resistencia a las enfermedades y la supervivencia. Los peces genéticamente modificados se utilizan para investigaciones científicas, como mascotas y como fuente de alimento. La ingeniería genética se ha propuesto como una forma de controlar los mosquitos, un vector de muchas enfermedades mortales. Aunque la terapia génica humana es todavía relativamente nueva, se ha utilizado para tratar trastornos genéticos como la inmunodeficiencia combinada grave y la amaurosis congénita de Leber .
Se han planteado muchas objeciones al desarrollo de los OGM, particularmente a su comercialización. Muchos de ellos involucran cultivos transgénicos y si los alimentos producidos a partir de ellos son seguros y qué impacto tendrá su cultivo en el medio ambiente. Otras preocupaciones son la objetividad y el rigor de las autoridades reguladoras, la contaminación de los alimentos no modificados genéticamente, el control del suministro de alimentos , las patentes de la vida y el uso de los derechos de propiedad intelectual . Aunque existe un consenso científico de que los alimentos actualmente disponibles derivados de cultivos transgénicos no representan un riesgo mayor para la salud humana que los alimentos convencionales, la seguridad de los alimentos transgénicos es un tema importante entre los críticos. El flujo de genes , el impacto sobre organismos no objetivo y el escape son las principales preocupaciones ambientales. Los países han adoptado medidas regulatorias para abordar estas preocupaciones. Existen diferencias en la regulación para la liberación de OGM entre países, y algunas de las diferencias más marcadas ocurren entre Estados Unidos y Europa. Las cuestiones clave que preocupan a los reguladores incluyen si los alimentos transgénicos deben etiquetarse y el estado de los organismos editados genéticamente.
La definición de organismo genéticamente modificado (OGM) no es clara y varía ampliamente entre países, organismos internacionales y otras comunidades. En su sentido más amplio, la definición de OGM puede incluir cualquier cosa cuyos genes hayan sido alterados, incluso por naturaleza. [3] [4] Desde una visión menos amplia, puede abarcar todos los organismos cuyos genes hayan sido alterados por los humanos, lo que incluiría todos los cultivos y el ganado. En 1993, la Enciclopedia Británica definió la ingeniería genética como "cualquiera de una amplia gama de técnicas... entre ellas la inseminación artificial , la fertilización in vitro ( por ejemplo , bebés 'probeta'), los bancos de esperma , la clonación y la manipulación genética". [5] La Unión Europea (UE) incluyó una definición igualmente amplia en las primeras revisiones, mencionando específicamente los OGM producidos mediante " cría selectiva y otros medios de selección artificial" [6] Estas definiciones se ajustaron rápidamente con una serie de excepciones añadidas a medida que resultado de la presión de las comunidades científicas y agrícolas, así como de los avances científicos. Posteriormente, la definición de la UE excluyó las técnicas de reproducción tradicional, fertilización in vitro, inducción de poliploidía , reproducción por mutación y fusión celular que no utilizan ácidos nucleicos recombinantes ni un organismo genéticamente modificado en el proceso. [7] [8] [9]
Otro enfoque fue la definición proporcionada por la Organización para la Agricultura y la Alimentación , la Organización Mundial de la Salud y la Comisión Europea , que establece que los organismos deben ser alterados de una manera que "no ocurra naturalmente por apareamiento y/o recombinación natural ". [10] [11] [12] Los avances en la ciencia, como el descubrimiento de que la transferencia horizontal de genes es un fenómeno natural relativamente común, aumentaron aún más la confusión sobre lo que "ocurre naturalmente", lo que llevó a más ajustes y excepciones. [13] Hay ejemplos de cultivos que se ajustan a esta definición, pero que normalmente no se consideran OGM. [14] Por ejemplo, el cultivo de cereales triticale se desarrolló completamente en un laboratorio en 1930 utilizando diversas técnicas para alterar su genoma. [15]
Organismo modificado genéticamente (GEO) puede considerarse un término más preciso en comparación con OGM cuando describe los genomas de organismos que han sido manipulados directamente con biotecnología. [16] [8] El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología utilizó el sinónimo organismo vivo modificado ( OVM ) en 2000 y lo definió como "cualquier organismo vivo que posee una combinación novedosa de material genético obtenido mediante el uso de biotecnología moderna". [17] La biotecnología moderna se define además como "Técnicas de ácido nucleico in vitro, incluido el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos, o la fusión de células más allá de la familia taxonómica". [18]
Originalmente, los científicos no usaban comúnmente el término OGM para describir organismos genéticamente modificados hasta que su uso se volvió común en los medios populares. [19] El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) considera que los OGM son plantas o animales con cambios hereditarios introducidos mediante ingeniería genética o métodos tradicionales, mientras que GEO se refiere específicamente a organismos con genes introducidos, eliminados o reordenados usando biología molecular, particularmente recombinante. Técnicas de ADN , como la transgénesis . [20]
Las definiciones se centran más en el proceso que en el producto, lo que significa que podría haber OGM y no OGM con genotipos y fenotipos muy similares. [21] [22] Esto ha llevado a los científicos a etiquetarla como una categoría científicamente sin sentido, [23] diciendo que es imposible agrupar todos los diferentes tipos de OGM bajo una definición común. [24] También ha causado problemas a las instituciones y grupos orgánicos que buscan prohibir los OGM. [25] [26] También plantea problemas a medida que se desarrollan nuevos procesos. Las definiciones actuales aparecieron antes de que la edición del genoma se hiciera popular y existe cierta confusión sobre si se trata de OGM. La UE ha dictaminado que están [27] cambiando su definición de OGM para incluir "organismos obtenidos por mutagénesis ", pero los ha excluido de la regulación basándose en su "largo historial de seguridad" y que han sido "utilizados convencionalmente en una serie de aplicaciones". [9] Por el contrario, el USDA ha dictaminado que los organismos modificados genéticamente no se consideran OGM. [28]
Aún mayor incoherencia y confusión se asocian con diversos esquemas de etiquetado "Sin OGM" o "libre de OGM" en la comercialización de alimentos, donde incluso productos como el agua o la sal, que no contienen sustancias orgánicas ni material genético (y por lo tanto no pueden ser genéticamente modificados por definición), están siendo etiquetados para crear una impresión de ser "más saludables". [29] [30] [31]
La creación de un organismo genéticamente modificado (OGM) es un proceso de varios pasos. Los ingenieros genéticos deben aislar el gen que desean insertar en el organismo huésped. Este gen puede tomarse de una célula [32] o sintetizarse artificialmente . [33] Si el gen elegido o el genoma del organismo donante ha sido bien estudiado, es posible que ya sea accesible desde una biblioteca genética . Luego, el gen se combina con otros elementos genéticos, incluida una región promotora y terminadora y un marcador seleccionable . [34]
Están disponibles varias técnicas para insertar el gen aislado en el genoma del huésped . Se puede inducir a las bacterias a absorber ADN extraño, generalmente mediante choque térmico expuesto o electroporación . [35] El ADN generalmente se inserta en células animales mediante microinyección , donde se puede inyectar a través de la envoltura nuclear de la célula directamente en el núcleo , o mediante el uso de vectores virales . [36] En las plantas, el ADN a menudo se inserta mediante recombinación mediada por Agrobacterium , [37] [38] biolística [39] o electroporación.
Como sólo una célula se transforma con material genético, el organismo debe regenerarse a partir de esa única célula. En las plantas esto se logra mediante cultivo de tejidos . [40] [41] En los animales es necesario garantizar que el ADN insertado esté presente en las células madre embrionarias . [37] Se realizan pruebas adicionales mediante PCR , hibridación Southern y secuenciación de ADN para confirmar que un organismo contiene el nuevo gen. [42]
Tradicionalmente, el nuevo material genético se insertaba aleatoriamente dentro del genoma del huésped. Se han desarrollado técnicas de orientación genética , que crean roturas de doble cadena y aprovechan los sistemas naturales de reparación por recombinación homóloga de las células, para apuntar la inserción a ubicaciones exactas . La edición del genoma utiliza nucleasas diseñadas artificialmente que crean roturas en puntos específicos. Hay cuatro familias de nucleasas diseñadas: meganucleasas , [43] [44] nucleasas con dedos de zinc , [45] [46] nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción (TALEN), [47] [48] y el sistema Cas9-guideRNA (adaptado de CRISPR). [49] [50] TALEN y CRISPR son los dos más utilizados y cada uno tiene sus propias ventajas. [51] Los TALEN tienen una mayor especificidad de objetivo, mientras que CRISPR es más fácil de diseñar y más eficiente. [51]
Los humanos han domesticado plantas y animales desde aproximadamente el año 12.000 a. C., mediante reproducción selectiva o selección artificial (en contraste con la selección natural ). [52] : 25 El proceso de cría selectiva , en el que organismos con los rasgos deseados (y por tanto con los genes deseados ) se utilizan para criar la siguiente generación y los organismos que carecen del rasgo no se crían, es un precursor del concepto moderno de genética. modificación. [53] : 1 [54] : 1 Varios avances en genética permitieron a los humanos alterar directamente el ADN y, por lo tanto, los genes de los organismos. En 1972, Paul Berg creó la primera molécula de ADN recombinante cuando combinó el ADN de un virus de mono con el del virus lambda . [55] [56]
Herbert Boyer y Stanley Cohen crearon el primer organismo genéticamente modificado en 1973. [57] Tomaron un gen de una bacteria que proporcionaba resistencia al antibiótico kanamicina , lo insertaron en un plásmido y luego indujeron a otras bacterias a incorporar el plásmido. Las bacterias que habían incorporado con éxito el plásmido pudieron sobrevivir en presencia de kanamicina. [58] Boyer y Cohen expresaron otros genes en bacterias. Esto incluyó genes del sapo Xenopus laevis en 1974, creando el primer OGM que expresa un gen de un organismo de un reino diferente . [59]
En 1974, Rudolf Jaenisch creó un ratón transgénico introduciendo ADN extraño en su embrión, convirtiéndolo en el primer animal transgénico del mundo. [60] [61] Sin embargo, pasaron otros ocho años antes de que se desarrollaran ratones transgénicos que transmitieran el transgén a su descendencia. [62] [63] En 1984 se crearon ratones genéticamente modificados que portaban oncogenes clonados , lo que los predisponía a desarrollar cáncer. [64] Los ratones a los que se les quitaron genes (denominados ratones knockout ) se crearon en 1989. El primer ganado transgénico se produjo en 1985 [65] y el primer animal que sintetizó proteínas transgénicas en su leche fueron ratones en 1987. [66] Los ratones fueron diseñados para producir activador del plasminógeno tisular humano , una proteína involucrada en la descomposición de los coágulos sanguíneos . [67]
En 1983, Michael W. Bevan , Richard B. Flavell y Mary-Dell Chilton desarrollaron la primera planta genéticamente modificada . Infectaron tabaco con Agrobacterium transformado con un gen de resistencia a los antibióticos y mediante técnicas de cultivo de tejidos pudieron cultivar una nueva planta que contenía el gen de resistencia. [68] La pistola genética se inventó en 1987 y permitió la transformación de plantas no susceptibles a la infección por Agrobacterium . [69] En 2000, el arroz dorado enriquecido con vitamina A fue la primera planta desarrollada con mayor valor nutritivo. [70]
En 1976, Herbert Boyer y Robert Swanson fundaron Genentech , la primera empresa de ingeniería genética ; un año después, la empresa produjo una proteína humana ( somatostatina ) en E. coli . Genentech anunció la producción de insulina humana genéticamente modificada en 1978. [71] La insulina producida por bacterias, denominada Humulin , fue aprobada para su lanzamiento por la Administración de Alimentos y Medicamentos en 1982. [72] En 1988, se produjeron los primeros anticuerpos humanos en plantas. [73] En 1987, una cepa de Pseudomonas syringae se convirtió en el primer organismo genéticamente modificado que se liberó al medio ambiente [74] cuando se roció con ella un campo de fresas y patatas en California. [75]
El primer cultivo genéticamente modificado , una planta de tabaco resistente a los antibióticos, se produjo en 1982. [76] China fue el primer país en comercializar plantas transgénicas, introduciendo un tabaco resistente a los virus en 1992. [77] En 1994, Calgene obtuvo la aprobación para Lanzar comercialmente el tomate Flavr Savr , el primer alimento genéticamente modificado . [78] También en 1994, la Unión Europea aprobó el tabaco diseñado para ser resistente al herbicida bromoxinil , convirtiéndolo en el primer cultivo genéticamente modificado comercializado en Europa. [79] En 1995 se aprobó la liberación de una papa resistente a los insectos en los EE. UU., [80] y en 1996 se había otorgado la aprobación para cultivar comercialmente ocho cultivos transgénicos y un cultivo de flores (clavel) en seis países más la UE. [81]
En 2010, los científicos del Instituto J. Craig Venter anunciaron que habían creado el primer genoma bacteriano sintético . La llamaron Synthia y fue la primera forma de vida sintética del mundo . [82] [83]
El primer animal genéticamente modificado que se comercializó fue el GloFish , un pez cebra al que se le añadió un gen fluorescente que le permite brillar en la oscuridad bajo luz ultravioleta . [84] Fue lanzado al mercado estadounidense en 2003. [85] En 2015, el salmón AquAdvantage se convirtió en el primer animal genéticamente modificado aprobado para uso alimentario. [86] La aprobación es para el pescado criado en Panamá y vendido en los Estados Unidos. [86] El salmón se transformó con un gen regulador de la hormona del crecimiento de un salmón Chinook del Pacífico y un promotor de una faneca oceánica que le permitió crecer durante todo el año en lugar de sólo durante la primavera y el verano. [87]
Las bacterias fueron los primeros organismos modificados genéticamente en el laboratorio, debido a la relativa facilidad para modificar sus cromosomas. [88] Esta facilidad los convirtió en herramientas importantes para la creación de otros OGM. Se pueden agregar genes y otra información genética de una amplia gama de organismos a un plásmido e insertarlo en bacterias para su almacenamiento y modificación. Las bacterias son baratas, fáciles de cultivar, clonales , se multiplican rápidamente y pueden almacenarse a -80 °C casi indefinidamente. Una vez que se aísla un gen, se puede almacenar dentro de la bacteria, proporcionando un suministro ilimitado para la investigación. [89] Una gran cantidad de plásmidos personalizados hacen que la manipulación del ADN extraído de bacterias sea relativamente fácil. [90]
Su facilidad de uso los ha convertido en excelentes herramientas para los científicos que buscan estudiar la función y la evolución de los genes . Los organismos modelo más simples provienen de bacterias, y la mayor parte de nuestra comprensión inicial de la biología molecular proviene del estudio de Escherichia coli . [91] Los científicos pueden manipular y combinar fácilmente genes dentro de la bacteria para crear proteínas nuevas o alteradas y observar el efecto que esto tiene en varios sistemas moleculares. Los investigadores han combinado genes de bacterias y arqueas , lo que ha permitido comprender cómo estos dos divergieron en el pasado. [92] En el campo de la biología sintética , se han utilizado para probar varios enfoques sintéticos, desde la síntesis de genomas hasta la creación de nuevos nucleótidos . [93] [94] [95]
Las bacterias se utilizan en la producción de alimentos desde hace mucho tiempo, y se han desarrollado y seleccionado cepas específicas para ese trabajo a escala industrial . Pueden usarse para producir enzimas , aminoácidos , saborizantes y otros compuestos utilizados en la producción de alimentos. Con la llegada de la ingeniería genética, se pueden introducir fácilmente nuevos cambios genéticos en estas bacterias. La mayoría de las bacterias productoras de alimentos son bacterias del ácido láctico , y aquí es donde se ha centrado la mayor parte de la investigación sobre la ingeniería genética de bacterias productoras de alimentos. Las bacterias se pueden modificar para operar de manera más eficiente, reducir la producción de subproductos tóxicos, aumentar la producción, crear compuestos mejorados y eliminar vías innecesarias . [96] Los productos alimenticios elaborados a partir de bacterias genéticamente modificadas incluyen la alfa-amilasa , que convierte el almidón en azúcares simples, la quimosina , que coagula la proteína de la leche para hacer queso, y la pectinesterasa , que mejora la claridad del jugo de frutas. [97] La mayoría se producen en los EE. UU. y, aunque existen regulaciones para permitir la producción en Europa, a partir de 2015 no hay productos alimenticios derivados de bacterias disponibles allí. [98]
Se utilizan bacterias genéticamente modificadas para producir grandes cantidades de proteínas para uso industrial. Las bacterias generalmente crecen hasta alcanzar un gran volumen antes de que se active el gen que codifica la proteína. Luego se recolectan las bacterias y se purifica la proteína deseada. [99] El alto costo de extracción y purificación ha significado que solo se hayan producido productos de alto valor a escala industrial. [100] La mayoría de estos productos son proteínas humanas para uso en medicina. [101] Muchas de estas proteínas son imposibles o difíciles de obtener mediante métodos naturales y es menos probable que estén contaminadas con patógenos, lo que las hace más seguras. [99] El primer uso medicinal de las bacterias transgénicas fue producir la proteína insulina para tratar la diabetes . [102] Otros medicamentos producidos incluyen factores de coagulación para tratar la hemofilia , [103] hormona del crecimiento humano para tratar diversas formas de enanismo , [104] [105] interferón para tratar algunos cánceres, eritropoyetina para pacientes anémicos y activador del plasminógeno tisular que disuelve la sangre. coágulos. [99] Fuera de la medicina, se han utilizado para producir biocombustibles . [106] Existe interés en desarrollar un sistema de expresión extracelular dentro de la bacteria para reducir costos y hacer que la producción de más productos sea económica. [100]
Con una mayor comprensión del papel que desempeña el microbioma en la salud humana, existe la posibilidad de tratar enfermedades alterando genéticamente las bacterias para que sean, en sí mismas, agentes terapéuticos. Las ideas incluyen alterar las bacterias intestinales para que destruyan las bacterias dañinas, o usar bacterias para reemplazar o aumentar enzimas o proteínas deficientes. Uno de los objetivos de la investigación es modificar Lactobacillus , una bacteria que naturalmente proporciona cierta protección contra el VIH , con genes que mejorarán aún más esta protección. Si las bacterias no forman colonias dentro del paciente, la persona debe ingerir repetidamente las bacterias modificadas para obtener las dosis requeridas. Permitir que las bacterias formen una colonia podría proporcionar una solución a más largo plazo, pero también podría generar preocupaciones de seguridad, ya que las interacciones entre las bacterias y el cuerpo humano se comprenden menos que con los medicamentos tradicionales. Existe la preocupación de que la transferencia horizontal de genes a otras bacterias pueda tener efectos desconocidos. A partir de 2018 hay ensayos clínicos en marcha que prueban la eficacia y seguridad de estos tratamientos. [107]
Durante más de un siglo, las bacterias se han utilizado en la agricultura. Los cultivos han sido inoculados con Rhizobia (y más recientemente con Azospirillum ) para aumentar su producción o permitir su cultivo fuera de su hábitat original . La aplicación de Bacillus thuringiensis (Bt) y otras bacterias puede ayudar a proteger los cultivos de infestaciones de insectos y enfermedades de las plantas. Con los avances en ingeniería genética, estas bacterias han sido manipuladas para aumentar su eficiencia y ampliar su variedad de huéspedes. También se han agregado marcadores para ayudar a rastrear la propagación de la bacteria. Las bacterias que colonizan naturalmente ciertos cultivos también han sido modificadas, en algunos casos para expresar los genes Bt responsables de la resistencia a las plagas. Las cepas de bacterias Pseudomonas causan daños por heladas al nuclear agua en cristales de hielo a su alrededor. Esto condujo al desarrollo de bacterias sin hielo , a las que se les eliminan los genes formadores de hielo. Cuando se aplican a cultivos, pueden competir con las bacterias no modificadas y conferir cierta resistencia a las heladas. [108]
Otros usos de las bacterias genéticamente modificadas incluyen la biorremediación , donde las bacterias se utilizan para convertir contaminantes en una forma menos tóxica. La ingeniería genética puede aumentar los niveles de las enzimas utilizadas para degradar una toxina o hacer que la bacteria sea más estable en condiciones ambientales. [109] El bioarte también se ha creado utilizando bacterias genéticamente modificadas. En la década de 1980, el artista Jon Davis y la genetista Dana Boyd convirtieron el símbolo germánico de la feminidad (ᛉ) en código binario y luego en una secuencia de ADN, que luego se expresó en Escherichia coli . [110] Esto se llevó un paso más allá en 2012, cuando se codificó un libro completo en ADN. [111] También se han producido pinturas utilizando bacterias transformadas con proteínas fluorescentes. [110]
Los virus a menudo se modifican para que puedan usarse como vectores para insertar información genética en otros organismos. Este proceso se llama transducción y, si tiene éxito, el receptor del ADN introducido se convierte en un OGM. Diferentes virus tienen diferentes eficiencias y capacidades. Los investigadores pueden utilizar esto para controlar varios factores; incluida la ubicación objetivo, el tamaño del inserto y la duración de la expresión génica. Se deben eliminar todas las secuencias peligrosas inherentes al virus, mientras que se conservan aquellas que permiten que el gen se transmita de manera efectiva. [112]
Si bien los vectores virales pueden usarse para insertar ADN en casi cualquier organismo, son especialmente relevantes por su potencial en el tratamiento de enfermedades humanas. Aunque principalmente todavía se encuentra en etapas de prueba, [113] se han logrado algunos éxitos utilizando la terapia génica para reemplazar genes defectuosos. Esto es más evidente en la curación de pacientes con inmunodeficiencia combinada grave derivada de la deficiencia de adenosina desaminasa (ADA-SCID), [114] aunque el desarrollo de leucemia en algunos pacientes con ADA-SCID [115] junto con la muerte de Jesse Gelsinger en un ensayo de 1999 retrasar el desarrollo de este enfoque durante muchos años. [116] En 2009, se logró otro avance cuando un niño de ocho años con amaurosis congénita de Leber recuperó la vista normal [116] y en 2016 GlaxoSmithKline obtuvo la aprobación para comercializar un tratamiento de terapia génica para ADA-SCID. [114] A partir de 2018, hay una cantidad sustancial de ensayos clínicos en curso, incluidos tratamientos para la hemofilia , el glioblastoma , la enfermedad granulomatosa crónica , la fibrosis quística y varios cánceres . [115]
El virus más común utilizado para la administración de genes proviene de los adenovirus , ya que pueden transportar hasta 7,5 kb de ADN extraño e infectar una gama relativamente amplia de células huésped, aunque se sabe que provocan respuestas inmunes en el huésped y solo proporcionan expresión a corto plazo. . Otros vectores comunes son los virus adenoasociados , que tienen menor toxicidad y expresión a más largo plazo, pero sólo pueden transportar alrededor de 4 kb de ADN. [115] Los virus del herpes simple son vectores prometedores, que tienen una capacidad de carga de más de 30 kb y proporcionan expresión a largo plazo, aunque son menos eficientes en la entrega de genes que otros vectores. [117] Los mejores vectores para la integración a largo plazo del gen en el genoma del huésped son los retrovirus , pero su propensión a la integración aleatoria es problemática. Los lentivirus son parte de la misma familia que los retrovirus con la ventaja de infectar tanto a las células en división como a las que no se dividen, mientras que los retrovirus solo se dirigen a las células en división. Otros virus que se han utilizado como vectores incluyen alfavirus , flavivirus , virus del sarampión , rabdovirus , virus de la enfermedad de Newcastle , poxvirus y picornavirus . [115]
La mayoría de las vacunas consisten en virus que han sido atenuados , inutilizados, debilitados o eliminados de alguna manera para que sus propiedades virulentas ya no sean efectivas. En teoría, la ingeniería genética podría usarse para crear virus eliminando los genes virulentos. Esto no afecta la infectividad de los virus , invoca una respuesta inmune natural y no hay posibilidad de que recuperen su función de virulencia, lo que puede ocurrir con algunas otras vacunas. Como tales, generalmente se consideran más seguras y eficientes que las vacunas convencionales, aunque persisten las preocupaciones sobre la infección no objetivo, los posibles efectos secundarios y la transferencia horizontal de genes a otros virus. [118] Otro posible enfoque es utilizar vectores para crear nuevas vacunas para enfermedades para las que no hay vacunas disponibles o que no funcionan eficazmente, como el SIDA , la malaria y la tuberculosis . [119] La vacuna más eficaz contra la tuberculosis, la vacuna del bacilo de Calmette-Guérin (BCG) , sólo proporciona una protección parcial. Una vacuna modificada que expresa un antígeno de M tuberculosis puede mejorar la protección contra BCG. [120] Se ha demostrado que su uso es seguro en ensayos de fase II , aunque no tan efectivo como se esperaba inicialmente. [121] Ya se han aprobado otras vacunas basadas en vectores y se están desarrollando muchas más. [119]
Otro uso potencial de los virus genéticamente modificados es alterarlos para que puedan tratar enfermedades directamente. Esto puede ser mediante la expresión de proteínas protectoras o apuntando directamente a células infectadas. En 2004, investigadores informaron que un virus genéticamente modificado que explota el comportamiento egoísta de las células cancerosas podría ofrecer una forma alternativa de matar tumores. [122] [123] Desde entonces, varios investigadores han desarrollado virus oncolíticos genéticamente modificados que se muestran prometedores como tratamientos para varios tipos de cáncer . [124] [125] [126] [127] [128] En 2017, los investigadores modificaron genéticamente un virus para expresar proteínas defensinas de espinaca. El virus se inyectó en naranjos para combatir la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos que había reducido la producción de naranjas en un 70% desde 2005. [129]
Las enfermedades virales naturales, como la mixomatosis y la enfermedad hemorrágica del conejo , se han utilizado para ayudar a controlar las poblaciones de plagas. Con el tiempo, las plagas supervivientes se vuelven resistentes, lo que lleva a los investigadores a buscar métodos alternativos. En el laboratorio se han creado virus genéticamente modificados que hacen que los animales objetivo sean infértiles mediante inmunocontracepción [130], así como otros que se dirigen a la etapa de desarrollo del animal. [131] Existen preocupaciones con el uso de este enfoque con respecto a la contención del virus [130] y la infección entre especies. [132] A veces, el mismo virus se puede modificar con fines contrastantes. Se ha propuesto la modificación genética del virus del mixoma para conservar los conejos salvajes europeos en la península Ibérica y ayudar a regularlos en Australia. Para proteger a la especie ibérica de enfermedades virales, el virus del mixoma fue modificado genéticamente para inmunizar a los conejos, mientras que en Australia el mismo virus del mixoma fue modificado genéticamente para reducir la fertilidad en la población de conejos australianos. [133]
Fuera de la biología, los científicos han utilizado un virus genéticamente modificado para construir una batería de iones de litio y otros materiales nanoestructurados . Es posible diseñar bacteriófagos para que expresen proteínas modificadas en su superficie y unirlas en patrones específicos (una técnica llamada presentación de fagos ). Estas estructuras tienen usos potenciales para el almacenamiento y la generación de energía, la biodetección y la regeneración de tejidos, y actualmente se producen algunos materiales nuevos, incluidos puntos cuánticos , cristales líquidos , nanoanillos y nanofibras . [134] La batería se fabricó diseñando bacterófagos M13 para que se recubrieran con fosfato de hierro y luego se ensamblaran a lo largo de un nanotubo de carbono . Esto creó un medio altamente conductor para usar en un cátodo, permitiendo que la energía se transfiriera rápidamente. Podrían construirse a temperaturas más bajas con productos químicos no tóxicos, lo que los haría más respetuosos con el medio ambiente. [135]
Los hongos se pueden utilizar para muchos de los mismos procesos que las bacterias. Para aplicaciones industriales, las levaduras combinan las ventajas bacterianas de ser un organismo unicelular fácil de manipular y cultivar con las modificaciones proteicas avanzadas que se encuentran en los eucariotas . Se pueden utilizar para producir moléculas grandes y complejas para su uso en alimentos, productos farmacéuticos, hormonas y esteroides. [136] La levadura es importante para la producción de vino y, desde 2016, se han comercializado en los Estados Unidos y Canadá dos levaduras genéticamente modificadas involucradas en la fermentación del vino. Uno ha aumentado la eficiencia de la fermentación maloláctica , mientras que el otro previene la producción de compuestos peligrosos de carbamato de etilo durante la fermentación. [96] También ha habido avances en la producción de biocombustibles a partir de hongos genéticamente modificados. [137]
Los hongos, al ser los patógenos más comunes de los insectos, son biopesticidas atractivos . A diferencia de las bacterias y los virus, tienen la ventaja de infectar a los insectos únicamente por contacto, aunque son superados en eficacia por los pesticidas químicos . La ingeniería genética puede mejorar la virulencia, generalmente agregando proteínas más virulentas, [138] aumentando la tasa de infección o mejorando la persistencia de las esporas . [139] Muchos de los vectores portadores de enfermedades son susceptibles a hongos entomopatógenos . Un objetivo atractivo para el control biológico son los mosquitos , vectores de una variedad de enfermedades mortales, incluidas la malaria , la fiebre amarilla y el dengue . Los mosquitos pueden evolucionar rápidamente, por lo que es un acto de equilibrio matarlos antes de que el Plasmodium que portan se convierta en una enfermedad infecciosa, pero no tan rápido como para que se vuelvan resistentes a los hongos. Al modificar genéticamente hongos como Metarhizium anisopliae y Beauveria bassiana para retrasar el desarrollo de la infecciosidad de los mosquitos, se reduce la presión de selección para desarrollar resistencia. [140] Otra estrategia es agregar proteínas a los hongos que bloquean la transmisión de la malaria [140] o eliminar el Plasmodium por completo. [141]
Agaricus bisporus , el champiñón blanco común, ha sido modificado genéticamente para resistir el oscurecimiento, lo que le otorga una vida útil más larga . El proceso utilizó CRISPR para desactivar un gen que codifica la polifenol oxidasa . Como no introdujo ningún ADN extraño en el organismo, no se consideró regulado según los marcos existentes de OGM y, como tal, es el primer organismo editado con CRISPR cuya liberación se aprueba. [142] Esto ha intensificado los debates sobre si los organismos editados genéticamente deben considerarse organismos genéticamente modificados [143] y cómo deben regularse. [144]
Las plantas han sido diseñadas para la investigación científica, para mostrar nuevos colores de flores, administrar vacunas y crear cultivos mejorados. Muchas plantas son pluripotentes , lo que significa que se puede cosechar una sola célula de una planta madura y, en las condiciones adecuadas, convertirse en una nueva planta. Los ingenieros genéticos pueden aprovechar esta capacidad; al seleccionar células que se han transformado con éxito en una planta adulta, se puede cultivar una nueva planta que contenga el transgén en cada célula mediante un proceso conocido como cultivo de tejidos . [145]
Gran parte de los avances en el campo de la ingeniería genética provienen de la experimentación con el tabaco . Los principales avances en el cultivo de tejidos y los mecanismos celulares vegetales para una amplia gama de plantas se originaron a partir de sistemas desarrollados en el tabaco. [146] Fue la primera planta alterada mediante ingeniería genética y se considera un organismo modelo no solo para la ingeniería genética, sino también para una variedad de otros campos. [147] Como tal, las herramientas y procedimientos transgénicos están bien establecidos, lo que hace del tabaco una de las plantas más fáciles de transformar. [148] Otro organismo modelo importante relevante para la ingeniería genética es Arabidopsis thaliana . Su pequeño genoma y su corto ciclo de vida lo hacen fácil de manipular y contiene muchos homólogos de importantes especies de cultivos. [149] Fue la primera planta secuenciada , tiene una gran cantidad de recursos en línea disponibles y se puede transformar simplemente sumergiendo una flor en una solución de Agrobacterium transformada. [150]
En la investigación, se diseñan plantas para ayudar a descubrir las funciones de ciertos genes. La forma más sencilla de hacerlo es eliminar el gen y ver qué fenotipo se desarrolla en comparación con la forma salvaje . Cualquier diferencia es posiblemente el resultado del gen faltante. A diferencia de la mutagénesis , la ingeniería genética permite la eliminación selectiva sin alterar otros genes del organismo. [145] Algunos genes solo se expresan en ciertos tejidos, por lo que los genes informadores, como GUS , se pueden unir al gen de interés permitiendo la visualización de la ubicación. [151] Otras formas de probar un gen es alterarlo ligeramente y luego devolverlo a la planta y ver si todavía tiene el mismo efecto en el fenotipo. Otras estrategias incluyen unir el gen a un promotor fuerte y ver qué sucede cuando se sobreexpresa, lo que obliga a un gen a expresarse en una ubicación diferente o en diferentes etapas de desarrollo . [145]
Algunas plantas genéticamente modificadas son puramente ornamentales . Se modifican según el color de la flor, la fragancia, la forma de la flor y la arquitectura de la planta. [152] Las primeras plantas ornamentales modificadas genéticamente comercializaron colores alterados. [153] Los claveles se lanzaron en 1997, y el organismo genéticamente modificado más popular, una rosa azul (en realidad lavanda o malva ) creada en 2004. [154] Las rosas se venden en Japón, Estados Unidos y Canadá. [155] [156] Otras plantas ornamentales genéticamente modificadas incluyen el crisantemo y la petunia . [152] Además de aumentar el valor estético, hay planes para desarrollar plantas ornamentales que utilicen menos agua o sean resistentes al frío, lo que permitiría cultivarlas fuera de sus entornos naturales. [157]
Se ha propuesto modificar genéticamente algunas especies de plantas amenazadas de extinción para que sean resistentes a plantas y enfermedades invasoras, como el barrenador esmeralda del fresno en América del Norte y la enfermedad fúngica Ceratocystis platani en los plátanos europeos . [158] El virus de la mancha anular de la papaya devastó los árboles de papaya en Hawaii en el siglo XX hasta que a las plantas transgénicas de papaya se les dio resistencia derivada de patógenos. [159] Sin embargo, la modificación genética para la conservación en plantas sigue siendo principalmente especulativa. Una preocupación única es que una especie transgénica ya no se parezca lo suficiente a la especie original como para afirmar verdaderamente que la especie original se está conservando. En cambio, las especies transgénicas pueden ser genéticamente lo suficientemente diferentes como para ser consideradas una nueva especie, disminuyendo así el valor de conservación de la modificación genética. [158]
Los cultivos genéticamente modificados son plantas genéticamente modificadas que se utilizan en la agricultura . Los primeros cultivos desarrollados se utilizaron para alimentación animal o humana y proporcionaban resistencia a determinadas plagas, enfermedades, condiciones ambientales, deterioro o tratamientos químicos (por ejemplo, resistencia a un herbicida ). La segunda generación de cultivos tenía como objetivo mejorar la calidad, a menudo alterando el perfil de nutrientes . Los cultivos modificados genéticamente de tercera generación podrían utilizarse con fines no alimentarios, incluida la producción de agentes farmacéuticos , biocombustibles y otros bienes industrialmente útiles, así como para la biorremediación . [160]
Hay tres objetivos principales para el avance agrícola; aumento de la producción, mejores condiciones para los trabajadores agrícolas y sostenibilidad . Los cultivos transgénicos contribuyen mejorando las cosechas al reducir la presión de los insectos, aumentar el valor de los nutrientes y tolerar diferentes estreses abióticos . A pesar de este potencial, a partir de 2018, los cultivos comercializados se limitan principalmente a cultivos comerciales como algodón, soja, maíz y canola, y la gran mayoría de las características introducidas proporcionan tolerancia a herbicidas o resistencia a insectos. [160] La soja representó la mitad de todos los cultivos genéticamente modificados plantados en 2014. [161] La adopción por parte de los agricultores ha sido rápida: entre 1996 y 2013, la superficie total de tierra cultivada con cultivos transgénicos aumentó en un factor de 100. [162 ] Sin embargo, geográficamente la distribución ha sido desigual, con un fuerte crecimiento en América y partes de Asia y poco en Europa y África. [160] Su difusión socioeconómica ha sido más uniforme, con aproximadamente el 54% de los cultivos transgénicos en todo el mundo cultivados en países en desarrollo en 2013. [162] Aunque se han planteado dudas, [163] la mayoría de los estudios han encontrado que el cultivo de cultivos transgénicos es beneficioso para los agricultores. a través de un menor uso de pesticidas, así como un mayor rendimiento de los cultivos y ganancias agrícolas. [164] [165] [166]
La mayoría de los cultivos transgénicos han sido modificados para que sean resistentes a herbicidas seleccionados, generalmente uno a base de glifosato o glufosinato . Los cultivos genéticamente modificados diseñados para resistir los herbicidas ahora están más disponibles que las variedades resistentes obtenidas convencionalmente; [167] en los EE. UU., el 93% de la soja y la mayor parte del maíz transgénico cultivado son tolerantes al glifosato. [168] La mayoría de los genes disponibles actualmente que se utilizan para diseñar la resistencia de los insectos provienen de la bacteria Bacillus thuringiensis y codifican las endotoxinas delta . Unos pocos utilizan los genes que codifican proteínas insecticidas vegetativas. [169] El único gen utilizado comercialmente para proporcionar protección contra insectos que no se origina en B. thuringiensis es el inhibidor de tripsina del caupí (CpTI). CpTI fue aprobado por primera vez para su uso en algodón en 1999 y actualmente se encuentra en fase de pruebas en arroz. [170] [171] Menos del uno por ciento de los cultivos transgénicos contenían otros rasgos, que incluyen proporcionar resistencia a los virus, retrasar la senescencia y alterar la composición de las plantas. [161]
El arroz dorado es el cultivo transgénico más conocido cuyo objetivo es aumentar el valor de los nutrientes. Ha sido diseñado con tres genes que biosintetizan el betacaroteno , un precursor de la vitamina A , en las partes comestibles del arroz. [70] Su objetivo es producir un alimento enriquecido para cultivar y consumir en zonas con escasez de vitamina A en la dieta , [172] una deficiencia que se estima que cada año mata a 670.000 niños menores de 5 años [173] y causa 500.000 casos adicionales de ceguera infantil irreversible. [174] El arroz dorado original producía 1,6 μg/g de carotenoides , y el desarrollo posterior aumentó esta cifra 23 veces. [175] Obtuvo sus primeras aprobaciones para su uso como alimento en 2018. [176]
Se han modificado genéticamente plantas y células vegetales para la producción de productos biofarmacéuticos en biorreactores , un proceso conocido como pharming . Se ha trabajado con la lenteja de agua Lemna minor , [177] el alga Chlamydomonas reinhardtii [178] y el musgo Physcomitrella patens . [179] [180] Los productos biofarmacéuticos producidos incluyen citocinas , hormonas , anticuerpos , enzimas y vacunas, la mayoría de los cuales se acumulan en las semillas de las plantas. Muchos medicamentos también contienen ingredientes vegetales naturales y las vías que conducen a su producción han sido alteradas genéticamente o transferidas a otras especies de plantas para producir un mayor volumen. [181] Otras opciones para biorreactores son los biopolímeros [182] y los biocombustibles . [183] A diferencia de las bacterias, las plantas pueden modificar las proteínas postraduccionalmente , lo que les permite producir moléculas más complejas. También presentan menos riesgo de contaminarse. [184] Se han cultivado terapias en células transgénicas de zanahoria y tabaco, [185] incluido un tratamiento farmacológico para la enfermedad de Gaucher . [186]
La producción y almacenamiento de vacunas tiene un gran potencial en las plantas transgénicas. Las vacunas son caras de producir, transportar y administrar, por lo que contar con un sistema que pudiera producirlas localmente permitiría un mayor acceso a las zonas más pobres y en desarrollo. [181] Además de purificar vacunas expresadas en plantas, también es posible producir vacunas comestibles en plantas. Las vacunas comestibles estimulan el sistema inmunológico cuando se ingieren para proteger contra ciertas enfermedades. El almacenamiento en plantas reduce el coste a largo plazo, ya que se pueden diseminar sin necesidad de almacenamiento en frío, no es necesario purificarlos y tienen estabilidad a largo plazo. Además, estar alojado dentro de las células vegetales proporciona cierta protección contra los ácidos intestinales durante la digestión. Sin embargo, el costo de desarrollar, regular y contener plantas transgénicas es alto, lo que lleva a que la mayoría de los desarrollos actuales de vacunas basadas en plantas se apliquen a la medicina veterinaria , donde los controles no son tan estrictos. [187]
Los cultivos genéticamente modificados se han propuesto como una de las formas de reducir las emisiones de CO 2 relacionadas con la agricultura debido a un mayor rendimiento, un menor uso de pesticidas, un menor uso de combustible para tractores y la ausencia de labranza. Según un estudio de 2021, solo en la UE la adopción generalizada de cultivos transgénicos reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero en 33 millones de toneladas de CO 2 equivalente o el 7,5% del total de las emisiones relacionadas con la agricultura. [188]
La gran mayoría de los animales genéticamente modificados se encuentran en la etapa de investigación y el número de animales próximos a ingresar al mercado sigue siendo pequeño. [189] Hasta 2018, solo se han aprobado tres animales genéticamente modificados, todos en los EE. UU. Se han diseñado una cabra y un pollo para producir medicinas y un salmón ha aumentado su propio crecimiento. [190] A pesar de las diferencias y dificultades para modificarlos, los objetivos finales son muy similares a los de las plantas. Los animales transgénicos se crean con fines de investigación, producción de productos industriales o terapéuticos, usos agrícolas o para mejorar su salud. También existe un mercado para la creación de mascotas genéticamente modificadas. [191]
El proceso de ingeniería genética de mamíferos es lento, tedioso y costoso. Sin embargo, las nuevas tecnologías están haciendo que las modificaciones genéticas sean más fáciles y precisas. [192] Los primeros mamíferos transgénicos se produjeron inyectando ADN viral en embriones y luego implantando los embriones en hembras. [60] El embrión se desarrollaría y se esperaría que parte del material genético se incorporara a las células reproductivas. Luego, los investigadores tendrían que esperar hasta que el animal alcanzara la edad reproductiva y luego se examinaría la descendencia para detectar la presencia del gen en cada célula. El desarrollo del sistema de edición de genes CRISPR -Cas9 como una forma rápida y económica de modificar directamente las células germinales , reduciendo efectivamente a la mitad la cantidad de tiempo necesaria para desarrollar mamíferos genéticamente modificados. [193]
Los mamíferos son los mejores modelos para las enfermedades humanas, lo que hace que los modificados genéticamente sean vitales para el descubrimiento y desarrollo de curas y tratamientos para muchas enfermedades graves. La eliminación de los genes responsables de los trastornos genéticos humanos permite a los investigadores estudiar el mecanismo de la enfermedad y probar posibles curas. Los ratones modificados genéticamente han sido los mamíferos más utilizados en la investigación biomédica , ya que son baratos y fáciles de manipular. Los cerdos también son un buen objetivo ya que tienen un tamaño corporal y características anatómicas, fisiología , respuesta fisiopatológica y dieta similares. [194] Los primates no humanos son los organismos modelo más similares a los humanos, pero hay menos aceptación pública hacia su uso como animales de investigación. [195] En 2009, los científicos anunciaron que habían transferido con éxito un gen a una especie de primate ( tití ) por primera vez. [196] [197] Su primer objetivo de investigación para estos titíes fue la enfermedad de Parkinson , pero también estaban considerando la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Huntington . [198]
Es más probable que las proteínas humanas expresadas en mamíferos sean similares a sus contrapartes naturales que las expresadas en plantas o microorganismos. Se ha logrado una expresión estable en ovejas, cerdos, ratas y otros animales. En 2009, se aprobó el primer fármaco biológico humano producido a partir de un animal de este tipo, una cabra . El fármaco, ATryn , es un anticoagulante que reduce la probabilidad de que se formen coágulos sanguíneos durante una cirugía o el parto y se extrae de la leche de cabra. [199] La alfa-1-antitripsina humana es otra proteína que se ha producido a partir de cabras y se utiliza en el tratamiento de humanos con esta deficiencia. [200] Otra área medicinal es la creación de cerdos con mayor capacidad para trasplantes de órganos humanos ( xenotrasplantes ). Los cerdos han sido modificados genéticamente para que sus órganos ya no puedan transportar retrovirus [201] o se les hayan modificado para reducir las posibilidades de rechazo. [202] [203] Se está considerando el trasplante de pulmones de cerdos genéticamente modificados a humanos. [204] [205] Incluso existe la posibilidad de crear cerdos quiméricos que puedan transportar órganos humanos. [194] [206]
El ganado se modifica con la intención de mejorar rasgos económicamente importantes como la tasa de crecimiento, la calidad de la carne, la composición de la leche, la resistencia a las enfermedades y la supervivencia. Los animales han sido diseñados para crecer más rápido, ser más sanos [207] y resistir enfermedades. [208] Las modificaciones también han mejorado la producción de lana de las ovejas y la salud de las ubres de las vacas. [189] Las cabras han sido modificadas genéticamente para producir leche con fuertes proteínas de seda similares a telarañas en su leche. [209] Se creó un cerdo transgénico llamado Enviropig con la capacidad de digerir el fósforo vegetal de manera más eficiente que los cerdos convencionales. [210] [211] Podrían reducir la contaminación del agua ya que excretan entre un 30 y un 70% menos de fósforo en el estiércol. [210] [212] Las vacas lecheras han sido modificadas genéticamente para producir leche que sería igual a la leche materna humana. [213] Esto podría beneficiar potencialmente a las madres que no pueden producir leche materna pero quieren que sus hijos tomen leche materna en lugar de fórmula. [214] [215] Los investigadores también han desarrollado una vaca genéticamente modificada que produce leche libre de alergias. [216]
Los científicos han modificado genéticamente varios organismos, incluidos algunos mamíferos, para incluir la proteína verde fluorescente (GFP), con fines de investigación. [217] GFP y otros genes informadores similares permiten una fácil visualización y localización de los productos de la modificación genética. [218] Se han criado cerdos fluorescentes para estudiar los trasplantes de órganos humanos, la regeneración de células fotorreceptoras oculares y otros temas. [219] En 2011, se crearon gatos de color verde fluorescente para ayudar a encontrar terapias para el VIH/SIDA y otras enfermedades [220] ya que el virus de la inmunodeficiencia felina está relacionado con el VIH . [221]
Ha habido sugerencias de que la ingeniería genética podría usarse para rescatar a los animales de la extinción . Implica cambiar el genoma de un pariente vivo cercano para que se parezca al extinto y actualmente se está intentando con la paloma migratoria . [222] Se han agregado genes asociados con el mamut lanudo al genoma de un elefante africano , aunque el investigador principal dice que no tiene intención de crear elefantes vivos y transferir todos los genes y revertir años de evolución genética está muy lejos de serlo. factible. [223] [224] Es más probable que los científicos puedan utilizar esta tecnología para conservar animales en peligro de extinción recuperando la diversidad perdida o transfiriendo ventajas genéticas evolucionadas de organismos adaptados a aquellos que están luchando. [225]
La terapia génica [226] utiliza virus modificados genéticamente para administrar genes que pueden curar enfermedades en humanos. Aunque la terapia génica es todavía relativamente nueva, ha tenido algunos éxitos. Se ha utilizado para tratar trastornos genéticos como la inmunodeficiencia combinada grave [227] y la amaurosis congénita de Leber . [228] También se están desarrollando tratamientos para una variedad de otras enfermedades actualmente incurables, como la fibrosis quística , [229] la anemia falciforme , [230] la enfermedad de Parkinson , [231] [232] el cáncer , [233] [234] [ 235] diabetes , [236] enfermedades cardíacas [237] y distrofia muscular . [238] Estos tratamientos solo afectan a las células somáticas , lo que significa que cualquier cambio no sería heredable. La terapia génica de la línea germinal hace que cualquier cambio sea heredable, lo que ha generado preocupación en la comunidad científica. [239] [240]
En 2015, se utilizó CRISPR para editar el ADN de embriones humanos no viables . [241] [242] En noviembre de 2018, He Jiankui anunció que había editado los genomas de dos embriones humanos, en un intento de desactivar el gen CCR5 , que codifica un receptor que el VIH utiliza para ingresar a las células. Dijo que las gemelas, Lulu y Nana , habían nacido unas semanas antes y que portaban copias funcionales de CCR5 junto con CCR5 discapacitado ( mosaicismo ) y todavía eran vulnerables al VIH. El trabajo fue ampliamente condenado por ser poco ético, peligroso y prematuro. [243]
Los peces modificados genéticamente se utilizan para investigaciones científicas, como mascotas y como fuente de alimento. La acuicultura es una industria en crecimiento que actualmente proporciona más de la mitad del pescado consumido en todo el mundo. [245] Mediante la ingeniería genética es posible aumentar las tasas de crecimiento, reducir la ingesta de alimentos, eliminar las propiedades alergénicas, aumentar la tolerancia al frío y proporcionar resistencia a las enfermedades. Los peces también se pueden utilizar para detectar contaminación acuática o funcionar como biorreactores. [246]
Varios grupos han estado desarrollando peces cebra para detectar la contaminación uniendo proteínas fluorescentes a genes activados por la presencia de contaminantes. Luego, los peces brillarán y podrán usarse como sensores ambientales. [247] [248] GloFish es una marca de pez cebra fluorescente genéticamente modificado con colores fluorescentes rojo, verde y naranja brillante . Fue desarrollado originalmente por uno de los grupos para detectar la contaminación, pero ahora forma parte del comercio de peces ornamentales, convirtiéndose en el primer animal genéticamente modificado disponible públicamente como mascota cuando en 2003 se introdujo a la venta en Estados Unidos. [249]
Los peces transgénicos se utilizan ampliamente en la investigación básica en genética y desarrollo. Dos especies de peces, el pez cebra y el medaka , se modifican con mayor frecuencia porque tienen coriones (membranas en el óvulo) ópticamente transparentes, se desarrollan rápidamente y el embrión unicelular es fácil de ver y microinyectar con ADN transgénico. [250] Los peces cebra son organismos modelo para procesos de desarrollo, regeneración , genética, comportamiento, mecanismos de enfermedades y pruebas de toxicidad. [251] Su transparencia permite a los investigadores observar las etapas de desarrollo, las funciones intestinales y el crecimiento del tumor. [252] [253] La generación de protocolos transgénicos (organismo completo, células o tejidos específicos, etiquetados con genes informadores) ha aumentado el nivel de información obtenida mediante el estudio de estos peces. [254]
Los peces transgénicos se han desarrollado con promotores que impulsan una sobreproducción de hormona del crecimiento para su uso en la industria de la acuicultura para aumentar la velocidad de desarrollo y potencialmente reducir la presión pesquera sobre las poblaciones silvestres. Esto ha dado como resultado un aumento espectacular del crecimiento en varias especies, incluido el salmón , [255] la trucha [256] y la tilapia . [257] AquaBounty Technologies , una empresa de biotecnología, ha producido un salmón (llamado salmón AquAdvantage ) que puede madurar en la mitad de tiempo que el salmón salvaje. [258] Obtuvo la aprobación regulatoria en 2015, siendo el primer alimento OGM no vegetal que se comercializa. [259] En agosto de 2017, el salmón transgénico se vende en Canadá. [260] Las ventas en Estados Unidos comenzaron en mayo de 2021. [261]
En la investigación biológica, las moscas de la fruta transgénicas ( Drosophila melanogaster ) son organismos modelo utilizados para estudiar los efectos de los cambios genéticos en el desarrollo. [263] Las moscas de la fruta a menudo son preferidas a otros animales debido a su corto ciclo de vida y bajos requisitos de mantenimiento. También tienen un genoma relativamente simple en comparación con muchos vertebrados , normalmente con solo una copia de cada gen, lo que facilita el análisis fenotípico . [264] Drosophila se ha utilizado para estudiar la genética y la herencia, el desarrollo embrionario, el aprendizaje, el comportamiento y el envejecimiento. [265] El descubrimiento de transposones , en particular el elemento p , en Drosophila proporcionó un método temprano para agregar transgenes a su genoma, aunque esto ha sido adoptado por técnicas de edición de genes más modernas. [266]
Debido a su importancia para la salud humana, los científicos están buscando formas de controlar los mosquitos mediante ingeniería genética. Los mosquitos resistentes a la malaria se han desarrollado en el laboratorio insertando un gen que reduce el desarrollo del parásito de la malaria [267] y luego usando endonucleasas localizadas para propagar rápidamente ese gen entre la población masculina (lo que se conoce como impulso genético ). [268] [269] Este enfoque se ha llevado más allá mediante el uso del impulso genético para propagar un gen letal. [270] [271] En los ensayos, las poblaciones de mosquitos Aedes aegypti , el portador más importante del dengue y el virus Zika, se redujeron entre un 80% y un 90%. [272] [273] [271] Otro enfoque es utilizar una técnica de insectos estériles , mediante la cual los machos genéticamente modificados para ser estériles compiten con los machos viables, para reducir el número de poblaciones. [274]
Otras plagas de insectos que constituyen objetivos atractivos son las polillas . Las polillas de lomo de diamante causan daños por valor de entre 4.000 y 5.000 millones de dólares cada año en todo el mundo. [275] El enfoque es similar a la técnica estéril probada en mosquitos, donde los machos se transforman con un gen que impide que las hembras nacidas alcancen la madurez. [276] Se sometieron a pruebas de campo en 2017. [275] Anteriormente se han liberado polillas genéticamente modificadas en pruebas de campo. [277] En este caso, una cepa de gusano rosado que fue esterilizada con radiación fue diseñada genéticamente para expresar una proteína fluorescente roja , lo que facilita a los investigadores su seguimiento. [278]
El gusano de seda, la etapa larvaria de Bombyx mori , es un insecto económicamente importante en la sericultura . Los científicos están desarrollando estrategias para mejorar la calidad y cantidad de la seda. También existe la posibilidad de utilizar la maquinaria de producción de seda para producir otras proteínas valiosas. [279] Las proteínas actualmente desarrolladas para ser expresadas por gusanos de seda incluyen; albúmina sérica humana , cadena α de colágeno humano , anticuerpo monoclonal de ratón y N-glicanasa . [280] Se han creado gusanos de seda que producen seda de araña , una seda más fuerte pero extremadamente difícil de cosechar, [281] e incluso sedas novedosas. [282]
Se han desarrollado sistemas para crear organismos transgénicos en una amplia variedad de otros animales. Los pollos han sido modificados genéticamente para diversos fines. Esto incluye estudiar el desarrollo embrionario , [283] prevenir la transmisión de la gripe aviar [284] y proporcionar conocimientos evolutivos mediante ingeniería inversa para recrear fenotipos similares a los de los dinosaurios. [285] Un pollo transgénico que produce en su huevo el fármaco Kanuma , una enzima que trata una enfermedad rara, obtuvo la aprobación regulatoria de EE. UU. en 2015. [286] Las ranas genéticamente modificadas, en particular Xenopus laevis y Xenopus tropicalis , se utilizan en biología del desarrollo. investigación. Las ranas transgénicas también se pueden utilizar como sensores de contaminación, especialmente para sustancias químicas que alteran el sistema endocrino . [287] Hay propuestas para utilizar la ingeniería genética para controlar los sapos de caña en Australia . [288] [289]
El nematodo Caenorhabditis elegans es uno de los principales organismos modelo para la investigación de la biología molecular . [290] La interferencia de ARN (ARNi) se descubrió en C. elegans [291] y podría inducirse simplemente alimentándolos con bacterias modificadas para expresar ARN bicatenario . [292] También es relativamente fácil producir nematodos transgénicos estables y esto, junto con el ARNi, son las principales herramientas utilizadas para estudiar sus genes. [293] El uso más común de los nematodos transgénicos ha sido el estudio de la expresión y localización de genes mediante la unión de genes informadores. Los transgenes también se pueden combinar con técnicas de ARNi para rescatar fenotipos, estudiar la función de los genes, obtener imágenes del desarrollo celular en tiempo real o controlar la expresión de diferentes tejidos o etapas de desarrollo. [293] Los nematodos transgénicos se han utilizado para estudiar virus, [294] toxicología, [295] enfermedades, [296] [297] y para detectar contaminantes ambientales. [298]
Se ha encontrado el gen responsable del albinismo en los pepinos de mar y se ha utilizado para diseñar pepinos de mar blancos , un manjar poco común. La tecnología también abre el camino para investigar los genes responsables de algunos de los rasgos más inusuales de los pepinos, como la hibernación en verano, la evisceración de sus intestinos y la disolución de sus cuerpos al morir. [299] Los gusanos planos tienen la capacidad de regenerarse a partir de una sola célula. [300] Hasta 2017 no existía una forma efectiva de transformarlos, lo que obstaculizaba la investigación. Gracias a la microinyección y la radiación, los científicos han creado los primeros gusanos planos genéticamente modificados. [301] El gusano de las cerdas , un anélido marino , ha sido modificado. Es de interés por su ciclo reproductivo sincronizado con las fases lunares, capacidad de regeneración y lento ritmo de evolución. [302] Los cnidarios como la hidra y la anémona de mar Nematostella vectensis son organismos modelo atractivos para estudiar la evolución de la inmunidad y ciertos procesos de desarrollo. [303] Otros animales que han sido modificados genéticamente incluyen caracoles , [304] gecos , tortugas , [305] cangrejos de río , ostras , camarones , almejas , abulones [306] y esponjas . [307]
Los organismos genéticamente modificados están regulados por agencias gubernamentales. Esto se aplica tanto a la investigación como a la liberación de organismos genéticamente modificados, incluidos cultivos y alimentos. El desarrollo de un marco regulatorio en materia de ingeniería genética comenzó en 1975, en Asilomar , California. La reunión de Asilomar recomendó un conjunto de directrices sobre el uso cauteloso de la tecnología recombinante y cualquier producto resultante de esa tecnología. [308] El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología fue adoptado el 29 de enero de 2000 y entró en vigor el 11 de septiembre de 2003. [309] Es un tratado internacional que regula la transferencia, manipulación y utilización de organismos genéticamente modificados. [310] Ciento cincuenta y siete países son miembros del Protocolo y muchos lo utilizan como punto de referencia para sus propias regulaciones. [311]
Las universidades y los institutos de investigación generalmente tienen un comité especial que es responsable de aprobar cualquier experimento que involucre ingeniería genética. Muchos experimentos también necesitan el permiso de un grupo regulador o legislación nacional. Todo el personal debe estar capacitado en el uso de OGM y todos los laboratorios deben obtener la aprobación de su agencia reguladora para trabajar con OGM. [312] La legislación que cubre los OGM a menudo se deriva de regulaciones y directrices vigentes para la versión del organismo sin OGM, aunque son más severas. [313] Existe un sistema casi universal para evaluar los riesgos relativos asociados con los OGM y otros agentes para el personal de laboratorio y la comunidad. Se les asigna una de cuatro categorías de riesgo según su virulencia, la gravedad de la enfermedad, el modo de transmisión y la disponibilidad de medidas o tratamientos preventivos. Hay cuatro niveles de bioseguridad en los que puede caer un laboratorio, que van desde el nivel 1 (que es adecuado para trabajar con agentes no asociados con enfermedades) hasta el nivel 4 (que trabaja con agentes que ponen en peligro la vida). Diferentes países utilizan diferentes nomenclaturas para describir los niveles y pueden tener diferentes requisitos sobre lo que se puede hacer en cada nivel. [313]
Existen diferencias en la regulación para la liberación de OGM entre países, y algunas de las diferencias más marcadas ocurren entre Estados Unidos y Europa. [314] La reglamentación varía en un país determinado dependiendo del uso previsto de los productos de la ingeniería genética. Por ejemplo, un cultivo no destinado a uso alimentario generalmente no es revisado por las autoridades responsables de la seguridad alimentaria. [315] Algunas naciones han prohibido la liberación de OGM o restringido su uso, y otras los permiten con grados de regulación muy diferentes. [316] [317] [318] [319] En 2016, treinta y ocho países prohibieron o prohibieron oficialmente el cultivo de OGM y nueve (Argelia, Bután, Kenia, Kirguistán, Madagascar, Perú, Rusia, Venezuela y Zimbabwe) prohibieron su importación. . [320] La mayoría de los países que no permiten el cultivo de OGM sí permiten la investigación utilizando OGM. [321] A pesar de la regulación, en ocasiones se han producido liberaciones ilegales debido a la debilidad de la aplicación de la ley. [8]
La Unión Europea (UE) diferencia entre aprobación para cultivo dentro de la UE y aprobación para importación y procesamiento. [322] Si bien sólo se ha aprobado el cultivo de unos pocos OGM en la UE, se ha aprobado la importación y el procesamiento de varios OGM. [323] El cultivo de OGM ha desencadenado un debate sobre el mercado de OGM en Europa. [324] Dependiendo de las regulaciones de coexistencia, los incentivos para el cultivo de cultivos genéticamente modificados difieren. [325] La política estadounidense no se centra en el proceso tanto como otros países, analiza riesgos científicos verificables y utiliza el concepto de equivalencia sustancial . [326] Se debate si los organismos editados genéticamente deberían regularse de la misma manera que los organismos genéticamente modificados. La normativa estadounidense los considera separados y no los regula en las mismas condiciones, mientras que en Europa un OGM es cualquier organismo creado mediante técnicas de ingeniería genética. [28]
Una de las cuestiones clave que preocupan a los reguladores es si los productos genéticamente modificados deben etiquetarse. La Comisión Europea afirma que el etiquetado y la trazabilidad obligatorios son necesarios para permitir una elección informada, evitar posibles publicidades engañosas [327] y facilitar la retirada de productos si se descubren efectos adversos para la salud o el medio ambiente. [328] La Asociación Médica Estadounidense [329] y la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia [330] dicen que, en ausencia de evidencia científica de daño, incluso el etiquetado voluntario es engañoso y alarmará falsamente a los consumidores. En 64 países se exige el etiquetado de los productos transgénicos en el mercado. [331] El etiquetado puede ser obligatorio hasta un nivel umbral de contenido de transgénicos (que varía según el país) o voluntario. En Canadá y Estados Unidos el etiquetado de alimentos genéticamente modificados es voluntario, [332] mientras que en Europa todos los alimentos (incluidos los procesados ) o piensos que contengan más del 0,9% de OGM aprobados deben estar etiquetados. [333] En 2014, las ventas de productos que habían sido etiquetados como no OGM crecieron un 30 por ciento a 1.100 millones de dólares. [334]
Existe controversia sobre los OGM, especialmente con respecto a su liberación fuera de los entornos de laboratorio. La disputa involucra a consumidores, productores, empresas de biotecnología, reguladores gubernamentales, organizaciones no gubernamentales y científicos. Muchas de estas preocupaciones tienen que ver con los cultivos transgénicos y si los alimentos producidos a partir de ellos son seguros y qué impacto tendrá su cultivo en el medio ambiente. Estas controversias han dado lugar a litigios, disputas comerciales internacionales y protestas, y a una regulación restrictiva de los productos comerciales en algunos países. [335] La mayoría de las preocupaciones giran en torno a los efectos de los OGM sobre la salud y el medio ambiente. Estos incluyen si pueden provocar una reacción alérgica , si los transgenes podrían transferirse a células humanas y si genes no aprobados para el consumo humano podrían cruzarse con el suministro de alimentos . [336]
Existe un consenso científico [337] [338] [339] [340] de que los alimentos actualmente disponibles derivados de cultivos transgénicos no representan un riesgo mayor para la salud humana que los alimentos convencionales, [341] [342] [343] [344] [345 ] pero que cada alimento transgénico debe ser analizado caso por caso antes de su introducción. [346] [347] [348] No obstante, es mucho menos probable que el público perciba los alimentos transgénicos como seguros que los científicos. [349] [350] [351] [352] El estado legal y regulatorio de los alimentos transgénicos varía según el país: algunas naciones los prohíben o restringen, y otras los permiten con grados de regulación muy diferentes. [353] [354] [355] [356]
Todavía en la década de 1990 se pensaba que el flujo de genes hacia poblaciones silvestres era improbable y raro, y que, si ocurría, se erradicaría fácilmente. Se pensó que esto no añadiría costos ni riesgos ambientales adicionales; no se esperaban efectos distintos de los ya causados por las aplicaciones de pesticidas. [357] Sin embargo, en las décadas posteriores, se han observado varios ejemplos de este tipo. El flujo de genes entre cultivos transgénicos y plantas compatibles, junto con un mayor uso de herbicidas de amplio espectro , [358] puede aumentar el riesgo de que existan poblaciones de malezas resistentes a los herbicidas . [359] El debate sobre el alcance y las consecuencias del flujo de genes se intensificó en 2001 cuando se publicó un artículo que mostraba que se habían encontrado transgenes en maíz criollo en México, el centro de diversidad del cultivo . [360] [361] Se ha descubierto que el flujo de genes de los cultivos transgénicos a otros organismos es generalmente menor de lo que ocurriría naturalmente. [362] Para abordar algunas de estas preocupaciones, se han desarrollado algunos OGM con características que ayudan a controlar su propagación. Para evitar que el salmón genéticamente modificado se reproduzca inadvertidamente con el salmón salvaje, todos los peces criados como alimento son hembras, triploides , el 99% son reproductivamente estériles y se crían en áreas donde el salmón escapado no podría sobrevivir. [363] [364] Las bacterias también han sido modificadas para depender de nutrientes que no se pueden encontrar en la naturaleza, [365] y se ha desarrollado tecnología de restricción de uso genético , aunque aún no se comercializa, que hace que la segunda generación de plantas transgénicas sea estéril. . [366]
Otras preocupaciones ambientales y agronómicas incluyen una disminución de la biodiversidad, un aumento de plagas secundarias (plagas no objetivo) y la evolución de plagas de insectos resistentes. [367] [368] [369] En las áreas de China y Estados Unidos con cultivos Bt, la biodiversidad general de insectos ha aumentado y el impacto de las plagas secundarias ha sido mínimo. [370] Se descubrió que la resistencia evolucionaba lentamente cuando se seguían las estrategias de mejores prácticas. [370] El impacto de los cultivos Bt en organismos beneficiosos no objetivo se convirtió en un tema público después de que un artículo de 1999 sugiriera que podrían ser tóxicos para las mariposas monarca . Desde entonces, estudios de seguimiento han demostrado que los niveles de toxicidad encontrados en el campo no eran lo suficientemente altos como para dañar a las larvas. [371]
Desde el principio se han atribuido a esta tecnología acusaciones de que los científicos " juegan a ser Dios " y otras cuestiones religiosas . [372] Ahora que es posible la capacidad de diseñar genéticamente humanos, existen preocupaciones éticas sobre hasta dónde debería llegar esta tecnología, o si debería usarse en absoluto. [373] Mucho debate gira en torno a dónde está la línea entre el tratamiento y la mejora y si las modificaciones deben ser heredables. [374] Otras preocupaciones incluyen la contaminación del suministro de alimentos no modificados genéticamente, [375] [376] el rigor del proceso regulatorio, [377] [378] la consolidación del control del suministro de alimentos en las empresas que fabrican y venden OGM, [379] exageración de los beneficios de la modificación genética, [380] o preocupaciones sobre el uso de herbicidas con glifosato . [381] Otras cuestiones planteadas incluyen el patentamiento de la vida [382] y el uso de los derechos de propiedad intelectual . [383]
Existen grandes diferencias en la aceptación de los OGM por parte de los consumidores: los europeos son más propensos a ver los alimentos transgénicos de manera negativa que los norteamericanos. [384] Los OGM entraron en escena cuando la confianza del público en la seguridad alimentaria, atribuida a recientes alarmas alimentarias como la encefalopatía espongiforme bovina y otros escándalos relacionados con la regulación gubernamental de productos en Europa, era baja. [385] Esto, junto con las campañas realizadas por varias organizaciones no gubernamentales (ONG), han tenido mucho éxito en bloquear o limitar el uso de cultivos transgénicos. [386] ONG como la Asociación de Consumidores Orgánicos , la Unión de Científicos Preocupados , [387] [388] [389] Greenpeace y otros grupos han dicho que los riesgos no se han identificado ni gestionado adecuadamente [390] y que hay preguntas sin respuesta sobre el impacto potencial a largo plazo sobre la salud humana de los alimentos derivados de OGM. Proponen un etiquetado obligatorio [391] [392] o una moratoria sobre dichos productos. [379] [377] [393]
Un cultivo existente, el "arroz dorado" genéticamente modificado que produce vitamina A, ya encierra una enorme promesa para reducir la ceguera y el enanismo que resultan de una dieta deficiente en vitamina A.
El etiquetado debe incluir información objetiva en el sentido de que un alimento o pienso está compuesto, contiene o se ha producido a partir de OGM. Un etiquetado claro, independientemente de la detectabilidad del ADN o de las proteínas resultantes de la modificación genética en el producto final, responde a las exigencias expresadas en numerosas encuestas por una gran mayoría de consumidores, facilita la elección informada y evita posibles engaños a los consumidores en cuanto a los métodos de fabricación. o producción.
(3) Los requisitos de trazabilidad de los OMG deben facilitar tanto la retirada de productos cuando se establezcan efectos adversos imprevistos para la salud humana, la salud animal o el medio ambiente, incluidos los ecosistemas, como la orientación del seguimiento para examinar los posibles efectos, en particular, sobre el medio ambiente. . La trazabilidad también debería facilitar la implementación de medidas de gestión de riesgos de acuerdo con el principio de precaución. (4) Deben establecerse requisitos de trazabilidad para los alimentos y piensos producidos a partir de OMG para facilitar un etiquetado preciso de dichos productos.
Hemos revisado la literatura científica sobre la seguridad de los cultivos transgénicos durante los últimos 10 años que capta el consenso científico madurado desde que las plantas transgénicas se cultivaron ampliamente en todo el mundo, y podemos concluir que la investigación científica realizada hasta ahora no ha detectado ninguna peligro significativo directamente relacionado con el uso de cultivos transgénicos.
La literatura sobre la biodiversidad y el consumo de alimentos y piensos genéticamente modificados ha dado lugar en ocasiones a un animado debate sobre la idoneidad de los diseños experimentales, la elección de los métodos estadísticos o la accesibilidad pública de los datos. Dicho debate, aunque sea positivo y forme parte del proceso natural de revisión por parte de la comunidad científica, con frecuencia ha sido distorsionado por los medios de comunicación y a menudo utilizado políticamente e inapropiadamente en campañas contra los cultivos transgénicos.
Los cultivos transgénicos actualmente disponibles y los alimentos derivados de ellos se han considerado seguros para el consumo y los métodos utilizados para probar su seguridad se han considerado apropiados. Estas conclusiones representan el consenso de la evidencia científica analizada por el ICSU (2003) y son consistentes con las opiniones de la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2002). Varias autoridades reguladoras nacionales (entre otras, Argentina, Brasil, Canadá, China, el Reino Unido y los Estados Unidos) han evaluado estos alimentos para detectar mayores riesgos para la salud humana utilizando sus procedimientos nacionales de inocuidad de los alimentos (ICSU). Hasta la fecha, no se han descubierto en ningún lugar del mundo efectos adversos, tóxicos o nutricionalmente nocivos verificables resultantes del consumo de alimentos derivados de cultivos genéticamente modificados (GM Science Review Panel). Muchos millones de personas han consumido alimentos derivados de plantas transgénicas (principalmente maíz, soja y colza) sin que se hayan observado efectos adversos (ICSU).
Existe un amplio consenso científico en que los cultivos genéticamente modificados que se encuentran actualmente en el mercado son seguros para el consumo. Después de 14 años de cultivo y un total acumulado de 2 mil millones de acres plantados, no se han producido efectos adversos para la salud o el medio ambiente debido a la comercialización de cultivos genéticamente modificados (Junta de Agricultura y Recursos Naturales, Comité de Impactos Ambientales Asociados con la Comercialización de Plantas Transgénicas, National Consejo de Investigación y División de Estudios de la Tierra y la Vida 2002). Tanto el Consejo Nacional de Investigación de EE.UU. como el Centro Común de Investigación (el laboratorio de investigación científica y técnica de la Unión Europea y parte integral de la Comisión Europea) han llegado a la conclusión de que existe un cuerpo integral de conocimientos que aborda adecuadamente la cuestión de la seguridad alimentaria de los cultivos genéticamente modificados. (Comité para la identificación y evaluación de efectos no deseados de alimentos genéticamente modificados en la salud humana y Consejo Nacional de Investigación 2004; Centro Conjunto de Investigación de la Comisión Europea 2008). Estos y otros informes recientes concluyen que los procesos de ingeniería genética y mejoramiento convencional no son diferentes en términos de consecuencias no deseadas para la salud humana y el medio ambiente (Dirección General de Investigación e Innovación de la Comisión Europea, 2010).
A pesar de ello, el número de estudios centrados específicamente en la evaluación de la seguridad de las plantas transgénicas sigue siendo limitado. Sin embargo, es importante señalar que por primera vez se ha logrado un cierto equilibrio en el número de grupos de investigación que sugieren, basándose en sus estudios, que varias variedades de productos genéticamente modificados (principalmente maíz y soja) son tan seguros y nutritivos como así como las respectivas plantas convencionales no modificadas genéticamente, y aquellas que todavía plantean serias preocupaciones. Además, cabe mencionar que la mayoría de los estudios que demuestran que los alimentos transgénicos son tan nutricionales y seguros como los obtenidos mediante mejoramiento convencional han sido realizados por empresas biotecnológicas o asociadas, que también se encargan de comercializar estas plantas transgénicas. De todos modos, esto representa un avance notable en comparación con la falta de estudios publicados en los últimos años en revistas científicas por esas empresas.
Comencé este artículo con testimonios de científicos respetados de que literalmente no existe controversia científica sobre los efectos de los OGM en la salud. Mi investigación de la literatura científica cuenta otra historia.
Y contraste:
Aquí, mostramos que una serie de artículos, algunos de los cuales han influido fuerte y negativamente en la opinión pública sobre los cultivos transgénicos e incluso han provocado acciones políticas, como el embargo de transgénicos, comparten fallas comunes en la evaluación estadística de los datos. . Habiendo tenido en cuenta estos defectos, concluimos que los datos presentados en estos artículos no proporcionan ninguna evidencia sustancial del daño de los OGM.
Los artículos presentados que sugieren el posible daño de los OGM recibieron gran atención pública. Sin embargo, a pesar de sus afirmaciones, en realidad debilitan la evidencia del daño y la falta de equivalencia sustancial de los OGM estudiados. Destacamos que con más de 1783 artículos publicados sobre OGM en los últimos 10 años, se espera que algunos de ellos hayan informado diferencias no deseadas entre los OGM y los cultivos convencionales, incluso si tales diferencias no existen en la realidad.
Por lo tanto, no sorprende que los esfuerzos para exigir el etiquetado y prohibir los OGM hayan sido una cuestión política creciente en los EE. UU. (citando a Domingo y Bordonaba, 2011) . En general, un amplio consenso científico sostiene que los alimentos genéticamente modificados actualmente comercializados no representan un riesgo mayor que los alimentos convencionales... Las principales asociaciones médicas y científicas nacionales e internacionales han declarado que no se han informado ni comprobado efectos adversos para la salud humana relacionados con los alimentos genéticamente modificados en estudios de pares. literatura revisada hasta la fecha.
A pesar de diversas preocupaciones, hoy en día, la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, la Organización Mundial de la Salud y muchas organizaciones científicas internacionales independientes coinciden en que los OGM son tan seguros como otros alimentos. En comparación con las técnicas de mejoramiento convencionales, la ingeniería genética es mucho más precisa y, en la mayoría de los casos, es menos probable que genere un resultado inesperado.
La UE, por ejemplo, ha invertido más de 300 millones de euros en investigación sobre la bioseguridad de los OGM. Su reciente informe afirma: "La principal conclusión que se desprende de los esfuerzos de más de 130 proyectos de investigación, que abarcan un período de más de 25 años de investigación y en los que participan más de 500 grupos de investigación independientes, es que la biotecnología, y en particular los OGM, no son per se más riesgosas que, por ejemplo, las tecnologías convencionales de fitomejoramiento.' La Organización Mundial de la Salud, la Asociación Médica Estadounidense, la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, la Sociedad Real Británica y todas las demás organizaciones respetadas que han examinado la evidencia han llegado a la misma conclusión: consumir alimentos que contienen ingredientes derivados de cultivos transgénicos no es más riesgoso. que consumir los mismos alimentos que contienen ingredientes de plantas cultivadas modificadas mediante técnicas convencionales de mejora de plantas.
Un informe emitido por el consejo científico de la Asociación Médica Americana (AMA) afirma que no se han detectado efectos a largo plazo en la salud por el uso de cultivos transgénicos y alimentos genéticamente modificados y que estos alimentos son sustancialmente equivalentes a sus homólogos convencionales. ... Los cultivos y alimentos producidos mediante técnicas de ADN recombinante están disponibles desde hace menos de 10 años y hasta la fecha no se han detectado efectos a largo plazo. Estos alimentos son sustancialmente equivalentes a sus homólogos convencionales.
Los alimentos elaborados mediante bioingeniería se han consumido durante casi 20 años y, durante ese tiempo, no se han informado ni fundamentado consecuencias manifiestas para la salud humana en la literatura revisada por pares.
Varias organizaciones científicas en los EE. UU. han publicado estudios o declaraciones sobre la seguridad de los OGM indicando que no hay evidencia de que los OGM presenten riesgos de seguridad únicos en comparación con los productos obtenidos convencionalmente. Estos incluyen el Consejo Nacional de Investigación, la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y la Asociación Médica Estadounidense. Los grupos en Estados Unidos que se oponen a los OGM incluyen algunas organizaciones ambientalistas, organizaciones de agricultura orgánica y organizaciones de consumidores. Un número sustancial de académicos del derecho ha criticado el enfoque de Estados Unidos para regular los OGM.
Hallazgo general sobre los supuestos efectos adversos sobre la salud humana de los alimentos derivados de cultivos transgénicos: sobre la base de un examen detallado de las comparaciones de alimentos transgénicos actualmente comercializados con alimentos no transgénicos en análisis de composición, pruebas de toxicidad aguda y crónica en animales, datos a largo plazo sobre la salud del ganado alimentado con alimentos transgénicos y los datos epidemiológicos humanos, el comité no encontró diferencias que impliquen un mayor riesgo para la salud humana de los alimentos transgénicos que de sus contrapartes no transgénicos.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Los diferentes organismos transgénicos incluyen diferentes genes insertados de diferentes maneras. Esto significa que los alimentos transgénicos individuales y su seguridad deben evaluarse caso por caso y que no es posible hacer declaraciones generales sobre la seguridad de todos los alimentos transgénicos.
Los alimentos transgénicos actualmente disponibles en el mercado internacional han pasado evaluaciones de seguridad y no es probable que presenten riesgos para la salud humana. Además, no se han demostrado efectos sobre la salud humana como resultado del consumo de dichos alimentos por parte de la población general en los países donde han sido aprobados. La aplicación continua de evaluaciones de seguridad basadas en los principios del Codex Alimentarius y, cuando corresponda, un seguimiento adecuado posterior a la comercialización, debería constituir la base para garantizar la seguridad de los alimentos genéticamente modificados.
Estos principios dictan una evaluación previa a la comercialización caso por caso que incluye una evaluación de los efectos directos e involuntarios.
En nuestra opinión, el potencial de los alimentos genéticamente modificados para causar efectos nocivos para la salud es muy pequeño y muchas de las preocupaciones expresadas se aplican con igual vigor a los alimentos derivados convencionalmente. Sin embargo, hasta el momento no se pueden descartar por completo los problemas de seguridad basándose en la información actualmente disponible.
Cuando se busca optimizar el equilibrio entre beneficios y riesgos, es prudente pecar de cauteloso y, sobre todo, aprender acumulando conocimientos y experiencia. Cualquier tecnología nueva, como la modificación genética, debe examinarse en busca de posibles beneficios y riesgos para la salud humana y el medio ambiente. Como ocurre con todos los nuevos alimentos, las evaluaciones de seguridad en relación con los alimentos genéticamente modificados deben realizarse caso por caso.
Los miembros del jurado del proyecto GM fueron informados sobre diversos aspectos de la modificación genética por un grupo diverso de reconocidos expertos en los temas relevantes. El jurado de transgénicos llegó a la conclusión de que se debe detener la venta de alimentos transgénicos actualmente disponibles y que se debe continuar con la moratoria sobre el crecimiento comercial de cultivos transgénicos. Estas conclusiones se basaron en el principio de precaución y la falta de evidencia de algún beneficio. El jurado expresó su preocupación por el impacto de los cultivos transgénicos en la agricultura, el medio ambiente, la seguridad alimentaria y otros posibles efectos sobre la salud.
La revisión de la Royal Society (2002) concluyó que los riesgos para la salud humana asociados con el uso de secuencias de ADN viral específicas en plantas transgénicas son insignificantes y, si bien pidió precaución en la introducción de alérgenos potenciales en cultivos alimentarios, destacó la ausencia de evidencia de que Los alimentos transgénicos disponibles comercialmente causan manifestaciones clínicas alérgicas. La BMA comparte la opinión de que no existe evidencia sólida que demuestre que los alimentos transgénicos no sean seguros, pero respaldamos el llamado a realizar más investigaciones y vigilancia para proporcionar evidencia convincente de seguridad y beneficio.
Las mayores diferencias entre el público y los científicos de la AAAS se encuentran en las creencias sobre la seguridad de comer alimentos genéticamente modificados (GM). Casi nueve de cada diez científicos (88%) dicen que, en general, es seguro comer alimentos transgénicos en comparación con el 37% del público en general, una diferencia de 51 puntos porcentuales.
A finales de la década de 1990, la conciencia pública sobre los alimentos genéticamente modificados alcanzó un nivel crítico y surgieron varios grupos de interés público que se centraron en el tema. Uno de los primeros grupos en centrarse en el tema fue Mothers for Natural Law ('MFNL'), una organización con sede en Iowa que tenía como objetivo prohibir los alimentos transgénicos en el mercado. ... La Unión de Científicos Preocupados ('UCS'), una alianza de 50.000 ciudadanos y científicos, ha sido otra voz destacada en la cuestión. ... A medida que aumentó el ritmo de entrada de productos transgénicos al mercado en la década de 1990, la UCS se convirtió en un crítico vocal de lo que consideraba la connivencia de la agencia con la industria y la falta de tener plenamente en cuenta la alergenicidad y otras cuestiones de seguridad.
