Transgénicos
contra el hambre y por el ambiente
Álvaro Segura
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De 1960 a 2000, la población mundial se duplicó y actualmente es de 610 millones de habitantes. De ésta, el 78% se ubica en países en vías de desarrollo y el 7% en países en transición. Existen 815 millones de personas en el mundo con diferentes niveles de desnutrición, de las cuales el 95% habita en países en vías de desarrollo. En el año 2000 y de acuerdo con el valor energético de los alimentos (Kcal/cápita/día), 571 millones de personas (< de 2.200 Kcal/cápita/día) sufrieron hambre crónica, y 1.487 millones tuvieron un consumo de supervivencia (de 2.200 a 2.500 Kcal/cápita/día). Ambos estratos constituyen el 35% de la población mundial (Fao 2002), ubicados principalmente en África, Asia y América Latina.
A pesar de las proyecciones de que la producción mundial de alimentos puede alcanzar la demanda de los próximos veinte años (Agbios 2002), lo cierto es que las estimaciones a largo plazo indican la persistencia y, posiblemente, el empeoramiento de la seguridad alimentaria en muchos países, especialmente en la región subsahariana. Esto por la indisponibilidad de tierras arables y de riego y por la pérdida de cosechas por efecto de las plagas y enfermedades, que en conjunto determinarán un bajo rendimiento de los cultivos.
A excepción de lo que ha ocurrido en las últimas décadas, cuando el incremento en el rendimiento de los cultivos ha sido un factor determinante en la producción de alimentos, históricamente la ampliación de las fronteras agrícolas ha sido decisiva en la producción agrícola mundial (Ibid.). Hoy día la mayor parte de las tierras arables disponibles está en uso y, por ello, necesariamente el incremento de nuevas áreas ocurrirá en zonas marginales y frágiles, poniendo en riesgo la biodiversidad y propiciando la degradación ambiental. No hay duda de que la moderna biotecnología puede contribuir al incremento sostenible de la producción y la seguridad alimentaria, especialmente en países en desarrollo.
Por definición, la biotecnología es la integración de las ciencias naturales y de la ingeniería aplicadas a organismos, células, sus partes y análogos moleculares para la generación de productos y servicios. Ella, por tanto, debe entenderse como una área del conocimiento que utiliza las herramientas de la biología molecular para aplicaciones concretas en campos tan diversos como la salud, la alimentación humana y animal, la agricultura y el ambiente (Pérez 2000).
En 1982 apareció en el mercado el primer fármaco obtenido mediante ADN recombinante, la insulina humana. Se estima que existen más de 120 millones de personas afectadas por diabetes en el mundo y más de 12 millones de ellas debe inyectarse insulina diariamente por vía subcutánea, indicando ello los beneficios de la biotecnología en el mejoramiento de la salud humana. Para el año 2002 se estimó que había 200 proteínas recombinantes nuevas en diferentes fases de elaboración y aplicación clínica, además de las muchas de uso actual, como por ejemplo la vacuna anti-hepatitis B, el factor VIII de coagulación sanguínea (hemofilia A) y la eritropoyetina (prevención de hepatitis B) entre otras (Ibid.).
Durante los últimos 20 años la biología molecular ha sido una herramienta fundamental para la producción de plantas genéticamente modificadas (GM), las cuales habrían sido imposibles a través de las técnicas de fitomejoramiento tradicionales, que requieren mucho tiempo y una buena contribución de la probabilidad para encontrar nuevos materiales (Agbios 2002)
La evolución
de los cultivos genéticamente modificados puede circunscribirse
a tres diferentes generaciones. La primera incluye la creación
de materiales resistentes a virus y/o insectos y tolerantes a herbicidas
y está actualmente en proceso de expansión mundial, con
un total de 53 millones de hectáreas en los siguientes cultivos
-en su orden de importancia-: soya, maíz, algodón y canola,
con una participación de 63, 19, 13 y 5% respectivamente (Ibid.).
Uno de lo éxitos biotecnológicos más impresionantes se ha dado en China con el algodón-Bt (Bacillus thurigiensis), un organismo genéticamente modificado (OGM) que tiene la propiedad de conferirle a la planta resistencia genética contra larvas de lepidópteros -insectos que constituyen plagas con muy alto potencial destructivo, lo que demanda, bajo condiciones convencionales, el uso de grandes cantidades de insecticidas (Fao 2002). En 1997, año de la introducción del material en China, se sembró 2.000 ha, y en el año 2000 se alcanzó las 70.000 ha. Los agricultores que utilizaron la nueva variedad Bt necesitaron menos del 20% de insecticida en relación con los que utilizaron variedades convencionales; adicionalmente, redujeron sus costos de producción en un 28% y sus rendimientos fueron superiores. Desde el punto de vista de la salud, se determinó que solamente el 5% de los agricultores de algodón Bt reportaron envenenamientos, mientras que con variedades convencionales el envenenamiento fue de 22%. En EU, los beneficios del algodón Bt se valoraron en $334 millones durante 1999.
En 2001, se sembró en EU 20 millones de ha de soya con materiales portadores del evento CP-4, obtenido de Agrobacterium sp y producido por la empresa Monsanto con el nombre de Roundup Ready. Este material le confiere a la soya la capacidad de incrementar la síntesis de una enzima denominada EPSPS, la cual le brinda la propiedad de tolerar las aplicaciones de glifosato, de manera que al ser aplicado sobre el cultivo las malezas mueren y la soya puede cosecharse sin los inconvenientes que éstas producen en el cultivo (CTIC 2002). La utilización de estos materiales permitió, en 2001, la reducción de 11,3 millones de kilogramos de glifosato en la soya Roundup Ready en relación con la soya convencional, contribuyendo significativamente en la optimización de los costos de producción de este cultivo. De acuerdo con un estudio reciente elaborado por el Centro de Información en Tecnología de Conservación de EU de la Universidad de Purdue (Ibid.), el 63% de los productores de soya que utilizan tecnología conservacionista desde 1996 indicaron que gran parte de su éxito fue atribuido a los beneficios aportados por las variedades de soya tolerante a herbicidas.
La segunda generación de OGM la constituye la creación de plantas con mayor poder nutritivo. La deficiencia de vitamina A es causa de que un millón de niños queden parcial o totalmente ciegos cada año, y los métodos tradicionales de mejora de plantas no han logrado producir cultivos que tengan mayores contenidos de vitamina A. El arroz transgénico exhibe mayor producción de beta-caroteno, el precursor de la vitamina A, y la semilla es de color amarilla. Este arroz puede resolver el problema de la deficiencia de esta vitamina en los niños de las regiones tropicales (AMC 2001).
La deficiencia de hierro provoca anemia en las mujeres embarazadas y los niños pequeños. Por consiguiente, cerca de 400 millones de mujeres en edad reproductiva sufren de esta afección y tienen mayores riesgos de muerte fetal o de producir niños con muy bajo peso, así como una mayor probabilidad de muerte por parto. La anemia ha sido identificada como un factor de riesgo en más de 20% de los casos de muerte posparto en Asia y África. Mediante el uso de genes implicados en la síntesis de una proteína fijadora de hierro y de una enzima que facilita la absorción de este elemento en los alimentos, se produjo un arroz genéticamente modificado que tiene la capacidad de concentrar de dos a cuatro veces más el contenido de hierro en relación con las variedades convencionales. Por ahora se mantiene en estudio la asimilación biológica de estos materiales (Ibid.).
Inmensas zonas con potencial agrícola en el mundo se consideran marginales porque son excesivamente salinas o alcalinas. Ya se logró identificar, clonar y transferir a otras plantas un gen de tolerancia a la sal presente en el mangle negro (Avicennia marina). Según se ha visto, las plantas genéticamente modificadas portadoras de este gen, toleran mayores concentraciones de sal. Por otro lado, el gen gutD de Escherichia coli ha servido para generar plantas de maíz GM que toleran la sal. Estos genes representan una fuente potencial para el desarrollo de sistemas agrícolas que permitan habilitar tierras marginales (Ibid).
La tercera generación de OGM tiene el objetivo de utilizar las plantas como "fábricas" para la producción de agentes farmacéuticos o como vehículos para la producción de vacunas. Actualmente, casi todas las vacunas deben ser almacenadas bajo refrigeración y, para su aplicación, en muchos casos, se requiere personal altamente capacitado, lo que incrementa su costo de utilización. Incluso en muchos países el costo de las agujas para inyectar vacunas puede ser prohibitivo y, por consiguiente, suele suceder que las vacunas no lleguen a quien más las necesita. Ahora se está estudiando el potencial de la tecnología GM para la producción de fármacos y vacunas por medio de plantas. Estas tecnologías se encuentran en una fase muy temprana de desarrollo; no obstante, la creación de plantas transgénicas para la producción de sustancias terapéuticas tiene un enorme potencial para ayudar a resolver los problemas de salud de la población mundial.
Casi una tercera parte de las medicinas que se utilizan actualmente se derivan de plantas, a título de ejemplo puede mencionarse la aspirina (forma acetilada de un producto natural en las plantas, el ácido salicílico). Se cree que menos del 10% de las plantas medicinales han sido identificadas y caracterizadas, y esto constituye una gran oportunidad para utilizar la tecnología GM para aumentar los rendimientos de las sustancias medicinales una vez identificadas. En este contexto puede mencionarse las sustancias anticancerígenas vinblastina y vincristina, únicos medicamentos aprobados para el tratamiento del linfoma Hodgkin. Ambas derivan de la vincapervinca (hierba doncella) de Madagascar, que las produce en muy pequeñas concentraciones por lo que hace muy costosa su producción comercial. En la actualidad se está llevando a cabo investigaciones intensivas para descubrir el potencial de la tecnología GM para incrementar las concentraciones de compuestos activos o bien permitir la producción de plantas más fáciles de cultivar que la vincapervinca (Ibid.).
La vacuna utilizada actualmente contra la hepatitis B, un grave padecimiento del hígado que provoca la muerte de más de 5.000 personas anualmente, es muy efectiva, sin embargo su aplicación es muy costosa y altamente demandante de tecnología. Recientemente (Kong et al. 2001), investigadores de Nueva York han utilizado papas como medio de producción del antígeno de la superficie de la hepatitis B (HbsAg), sistema que resulta mucho menos costoso. Adicionalmente, se están utilizando tomates, en vista de que con el proceso de cocción de la papa se pierde un poco de cualidad inmunológica.
De acuerdo con un estudio de opinión realizado por el Consejo de Información Biotecnológica en EU, la mayoría de los ciudadanos entrevistados opinan que el programa de investigación para la producción del tomate GM que incluye un antioxidante efectivo para la lucha contra el cáncer es la contribución más importante realizada por la biotecnología en el año 2002. Este material no se encuentra disponible actualmente en forma comercial pero sí en un proceso avanzado de investigación (Reuters 2002).
Actualmente están a punto de ser sometidas a pruebas de campo (AMC 2001) plantas de arroz portadoras de genes de resistencia contra la mancha amarilla del arroz (RYMV), un virus que devasta los arrozales africanos. Esto podría ser una solución al riesgo de colapso total de las regiones arroceras africanas subsaharianas.
La Academia Mexicana de Ciencias (2001) realizó un estudio patrocinado por varias instituciones científicas de países como Brasil, India y China, en relación con la tecnología genéticamente modificada en beneficio de la agricultura, y dentro de sus recomendaciones para fomentar la investigación y desarrollo de OGM señala: aumentar la estabilidad de la producción, que aporte beneficios nutritivos al consumidor, que reduzca el impacto ambiental de la agricultura intensiva y extensiva, que facilite la producción de fármacos y vacunas y, al mismo tiempo, que desarrolle protocolos y reglamentos que aseguren que los cultivos GM diseñados para satisfacer las necesidades no alimenticias, como la producción de compuestos farmacéuticos, sustancias químicas industriales, etcétera, no se difundan o mezclen con otros cultivos alimenticios GM o no.
A manera de conclusión puede afirmarse que el avance y el potencial de la ingeniería genética para la producción de OGM están creciendo rápidamente y aportando soluciones prácticas a la problemática alimentaria y de salud de la población.
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Álvaro
Segura, ingeniero agrónomo y especialista en fisiología
vegetal, trabaja en el Departamento de Investigación de Monsanto,
en Costa Rica [aasegur@monsanto.com].
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Referencias bibliográficas
Academia Mexicana de Ciencias. 2001. ( http://www.e-campo.com/sections/news.../uuid.124173A3-ECA5-11D4-9B0000010226AA51 ).
Agbios. 2002. Essential biosafety. ( http://www.agbios.com/main.php ).
Banco Mundial. 2000. World development report 2000/2001: Atacking poverty. Oxford University Press. New York.
CTIC. 2002. Conservation tillage and plant biotechnology: How new technologies can improve the environment by reducing the need to plow. (http://www.ctic.purdue.com).
Fao. 2002. Agricultura mundial: Hacia los años 2015/2030. (http://www.Fao.org/docrep/004/y3557s.14htm).
Kong, Q. et al. "Oral inmunization with hepatitis B surface antigen expressed in transgenic plants", en Proc. Natl. Acd. Sci. USA, 98, 2001.
Pérez, M. R. "Biotecnología: Herramientas y aplicaciones", en Sociedad Española de Biotecnología. 2000. La biotecnología aplicada a la agricultura. Madrid.
Reuters. 2002. "Cancer-
fighting tomatoes get U.S. consumer vote" (http://biotechknowled).
