La tecnología de restricción de uso genético ( GURT ), también conocida como tecnología terminator o semillas suicidas , está diseñada para restringir el acceso a "materiales genéticos y sus rasgos fenotípicos asociados ". [2] La tecnología funciona activando (o desactivando) genes específicos utilizando un estímulo controlado para hacer que las semillas de segunda generación sean infértiles o que no tengan uno o más de los rasgos deseados de la planta de primera generación. [3] [4] Las empresas agrícolas pueden utilizar las GURT para mejorar la protección de sus innovaciones en organismos genéticamente modificados al hacer imposible que los agricultores reproduzcan los rasgos deseados por sí mismos. [4] Otro uso posible es evitar el escape de genes de organismos genéticamente modificados al medio ambiente circundante. [5]
La tecnología fue desarrollada originalmente en virtud de un acuerdo de investigación y desarrollo cooperativo entre el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y Delta & Pine Land Company en la década de 1990. El propósito del desarrollo era proteger la propiedad intelectual de las empresas de biotecnología que el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos consideraba una competencia tecnológica específicamente estadounidense. [6] La tecnología, aunque todavía se encuentra en desarrollo, aún no está disponible comercialmente debido a las controversias políticas y científicas que acompañaron su desarrollo. [7]
La GURT fue informada por primera vez por el Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico, Técnico y Tecnológico (OSACTT) del Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas [3] y discutida durante la Octava Conferencia de las Partes en el Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas en Curitiba , Brasil, del 20 al 31 de marzo de 2006.
El proceso GURT se compone típicamente de cuatro componentes genéticos: un gen diana, un promotor, un interruptor de rasgo y un interruptor genético, a veces con nombres ligeramente diferentes dados en diferentes artículos. [5] Un GURT típico implica la ingeniería de una planta que tiene un gen diana en su ADN que se expresa cuando es activado por un gen promotor . Sin embargo, está separado del gen diana por una secuencia bloqueadora que evita que el promotor acceda al objetivo. Cuando la planta recibe una entrada externa dada, un interruptor genético en la planta toma la entrada, la amplifica y la convierte en una señal biológica. Cuando un interruptor de rasgo recibe la señal amplificada, crea una enzima que corta la secuencia bloqueadora. Con la secuencia bloqueadora eliminada, el gen promotor permite que el gen diana se exprese en la planta. [5] [8]
En otras versiones del proceso, un operador debe unirse al interruptor de rasgo para que éste produzca las enzimas que cortan la secuencia bloqueadora. Sin embargo, hay represores que se unen al interruptor de rasgo y evitan que lo haga. En este caso, cuando se aplica la entrada externa, los represores se unen a la entrada en lugar de al interruptor de rasgo, lo que permite que se creen las enzimas que cortan la secuencia bloqueadora, lo que permite que se exprese el rasgo. [6]
Otras GURT incorporan enfoques alternativos, como dejar que el interruptor genético afecte directamente a la secuencia bloqueadora y evitar la necesidad de un cambio de rasgo. [6]
Existen dos grandes categorías de tecnologías de restricción de uso genético específicas de la variedad (V-GURT) y tecnologías de restricción de uso genético específicas de los rasgos (T-GURT). [9] [10] Las dos variantes se han descrito de la siguiente manera [5] :
Las V-GURT están diseñadas para restringir el uso de todo el material genético contenido en una variedad vegetal completa. Antes de ser vendidas a los cultivadores, las semillas de las V-GURT son activadas por la empresa de semillas. Las semillas pueden germinar y las plantas crecen y se reproducen normalmente, pero su descendencia será estéril... . Por lo tanto, los agricultores no podrían guardar semillas de un año para replantar. En cambio, las T-GURT sólo restringen el uso de rasgos particulares conferidos por un transgén, pero las semillas son fértiles. Los cultivadores podrían replantar semillas de la cosecha anterior, pero no contendrían el rasgo transgénico.
Las tecnologías de restricción del uso genético de variedades específicas destruyen el desarrollo de las semillas y la fertilidad de las plantas mediante un "proceso genético desencadenado por un inductor químico que permitirá que la planta crezca y forme semillas, pero hará que el embrión de cada una de esas semillas produzca una toxina celular que impedirá su germinación si se replanta, lo que provocará que las semillas de la segunda generación sean estériles..." [6] La toxina degrada el ADN o ARN de la planta. Por lo tanto, la semilla del cultivo no es viable y no puede usarse como semilla para producir cultivos posteriores, sino solo para venderla como alimento o forraje. [7] [11]
Las tecnologías de restricción del uso genético de rasgos específicos modifican un cultivo de tal manera que la mejora genética diseñada en el cultivo no funciona hasta que la planta es tratada con un químico específico. [7] [12] El químico actúa como el insumo externo, activando el gen objetivo. Una diferencia en las T-GURT es la posibilidad de que el gen pueda activarse y desactivarse con diferentes insumos químicos, lo que da como resultado la misma activación o desactivación de un rasgo asociado. Con las T-GURT, las semillas podrían posiblemente guardarse para plantar con la condición de que las nuevas plantas no obtengan ningún rasgo mejorado a menos que se agregue el insumo externo.
Las TRUG tienen varios usos potenciales, aunque todavía no se han utilizado en productos agrícolas comerciales disponibles en el mercado ni en aplicaciones farmacéuticas. [13] Estos usos incluyen la protección de la propiedad intelectual para innovaciones biotecnológicas y el bioconfinamiento (evitar el escape de genes modificados genéticamente a la naturaleza).
El objetivo original de los desarrolladores de las TRUG era la protección de la propiedad intelectual en la biotecnología agrícola. Es decir, los desarrolladores buscaban impedir que los agricultores reutilizaran semillas patentadas en casos en que no existían patentes para innovaciones biológicas o no se podían hacer cumplir fácilmente. [7] Este problema no se plantea generalmente a los agricultores que utilizan semillas híbridas (que, en cualquier caso, no son fértiles o no se reproducen de forma fiel) y, por lo tanto, no podrían utilizarse para cultivar cultivos posteriores. Sin embargo, las TRUG-V hacen imposible que los agricultores utilicen las semillas que han producido para cultivar cultivos en temporadas posteriores porque se destruye todo el genoma de las células objetivo. Las empresas de semillas podrían utilizar las TRUG-T para permitir la comercialización de semillas que son fértiles, pero que se convierten en plantas con las características deseadas solo cuando se rocían con un químico activador vendido por la empresa. [12]
Un temor constante que despiertan las TRUG y otras biotecnologías es que los genes de las plantas modificadas genéticamente puedan escapar a la naturaleza a través de la reproducción sexual con plantas silvestres compatibles o con otras plantas cultivadas. Esto se conoce como " escape transgénico " y es uno de los riesgos más prioritarios que plantea la ingeniería genética de plantas. [4] Este riesgo de escape es una de las razones por las que el proceso TRUG aún no se ha utilizado en aplicaciones comerciales (de hecho, las principales empresas productoras han prometido no comercializar estos productos, aunque todavía tienen programas de investigación relacionados). Irónicamente, en cierto modo, las TRUG, en sí mismas un proceso para la modificación genética de plantas, también pueden utilizarse para asegurar el "bioconfinamiento" de los transgenes de las plantas modificadas genéticamente. Las TRUG, debido a que controlan la fertilidad de las plantas de diversas maneras, podrían utilizarse para evitar el escape de transgenes a parientes silvestres y ayudar a reducir los riesgos de impactos nocivos sobre la biodiversidad . Para el bioconfinamiento, "las TRUG V y T podrían dirigirse a los tejidos reproductivos, más típicamente polen y semillas (o embriones)". [5] Los cultivos modificados para producir productos no alimentarios (por ejemplo, en farmacología, proteínas terapéuticas, anticuerpos monoclonales y vacunas) podrían equiparse con TRUG para prevenir la transmisión accidental de estas características a cultivos destinados a la alimentación. [7]
Otra posible ventaja es que las semillas no viables producidas en plantas V-GURT pueden reducir la propagación de plantas voluntarias . Las plantas voluntarias pueden convertirse en un problema económico para los sistemas agrícolas mecanizados de mayor escala que incorporan la rotación de cultivos . [7] Además, en condiciones de cosecha cálidas y húmedas , el grano que no sea V-GURT puede brotar, lo que reduce la calidad del grano producido. Es probable que este problema no ocurra con el uso de variedades de grano V-GURT. [7]
Otro uso propuesto es en biología sintética, donde se debe agregar un químico activador restringido al medio de fermentación para producir un químico resultante deseado. [14]
Hasta 2006, las semillas GURT no se han comercializado en ningún lugar del mundo debido a la oposición de los agricultores, los consumidores, los pueblos indígenas , las ONG y algunos gobiernos. [6] Utilizando la tecnología, las empresas que fabrican tecnologías de restricción del uso genético podrían adquirir potencialmente una posición ventajosa frente a los agricultores porque las semillas vendidas no podrían volver a sembrarse. Las V-GURT no tendrían un impacto inmediato en los numerosos agricultores que utilizan semillas híbridas, ya que no producen sus propias semillas para plantar, sino que compran semillas híbridas especializadas de empresas de producción de semillas. Sin embargo, aproximadamente el 80 por ciento de los agricultores de Brasil y Pakistán cultivan cultivos utilizando semillas guardadas de cosechas anteriores. [11] Otra preocupación es que los agricultores que compren las semillas se verían muy afectados, dado que tendrían que comprar semillas nuevas cada año. Se ha argumentado que esto daría lugar a precios más altos en los alimentos. [15]
Algunos analistas han expresado su preocupación por el hecho de que las semillas GURT podrían afectar negativamente a la biodiversidad y amenazar a las especies de plantas nativas. [16] [17] Sin embargo, los defensores de la tecnología cuestionan estas afirmaciones, argumentando que debido a que las plantas híbridas no modificadas genéticamente se utilizan de la misma manera y las semillas GURT podrían ayudar a los agricultores a lidiar con la polinización cruzada, los beneficios superan los posibles aspectos negativos. [18]
En 2000, el Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica recomendó una moratoria de facto sobre las pruebas de campo y la venta comercial de semillas terminator; la moratoria fue reafirmada y el texto reforzado en marzo de 2006, en la reunión COP8 del CDB. [19] En concreto, la moratoria recomendaba que, debido a la falta de investigación sobre los riesgos potenciales de la tecnología, no se permitiera ninguna prueba de campo de las TRUG ni de los productos que las utilizan hasta que hubiera una razón suficientemente justificada para hacerlo. La India y el Brasil han aprobado leyes nacionales para prohibir la tecnología. [11]
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