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¿Qué es la modificación genética en plantas y animales?

Muchos se preguntarán en que consiste la manipulación genética. La ingeniería genética forma de también llamarlo- es la capacidad de añadir un nuevo ADN o modificar uno ya existente en un organismo.

De esta forma, se consigue tener nuevas características en la especie que naturalmente no existen. Probablemente el caso más conocido sean los alimentos transgénicos, pero existen muchas más opciones.

¿Qué es el ADN?

El ADN -ácido desoxirribonucleico- es una molécula que se encuentra en el núcleo  de cada célula de un organismo -animal o vegetal- y que está compuesta por cuatro  subunidades -se representan como A, T, C y G-, que según cómo estén dispuestas,  se genera un código de información en la célula.

Cada segmento pequeño del ADN se llama gen, el encargado de dar las instrucciones pertinentes para generar proteínas. Los organismos suelen tener miles de genes, y el conjunto de ellos es el llamado genoma.

¿Por qué son importantes las proteínas?

Las proteínas trabajan para las células, sirven como estructuras, enzimas o regulan las reacciones de la célula.

La ingeniería genética

La ingeniería genética es la manipulación controlada y deliberada de los genes de  un organismo para lograr que este sea mejor de alguna manera en particular.

La ingeniería genética funciona mediante la eliminación física de un gen en un organismo y la colocación de este en otro ente, de forma que exprese el rasgo codificado por ese gen; así como también la modificación de los genes ya existentes.

En algunos casos, el gen puede ser modificado para adaptarse mejor. El nuevo  gen se llama transgen, y el nuevo elemento creado es un transgénico. Luego se utiliza la reproducción tradicional para mejorar las características del producto final.

El objetivo de la manipulación genética es adaptar la planta o animal para una aplicación determinada. Por ejemplo, hacer los animales más resistentes a determinadas enfermedades o determinadas frutas -como las naranjas y mandarinas- sin semillas. A diferencia del mejoramiento tradicional, en el que la cruza de dos especies cuenta con características positivas y negativas, el organismo transgénico solo tiene las positivas.

Actualmente, la ingeniería genética se ha dado sobre todo en el ámbito de la  agricultura. Los defensores de la manipulación genética dicen que esto permite  producir gran cantidad de alimentos a bajo coste, con el fin de reducir el hambre mundial.

Pero también tiene peligros potenciales, como la creación de nuevos alérgenos  y toxinas, nuevas malas hierbas y plantas nocivas, el daño a la vida silvestre y  la creación de lugares favorables al crecimiento del moho y los hongos.

Lógicamente, el debate más grande es el de la ingeniería genética humana y la creación de armas biológicas a través de la manipulación genética.

La revolución genética

Durante la primera mitad del siglo XX se afirmaba que, en comparación con el intenso desarrollo experimentado por la física y la química, la biología era la cenicienta de las ciencias. Una de las disciplinas de la biología como la genética solo podía ofrecer a la industria y la sociedad las leyes de la herencia que Mendel había descubierto en torno a 1900.

Pero este panorama cambia radicalmente en los años 50 con el descubrimiento de la estructura del ADN (ácido desoxirribonucleico) y de los cuatro nucleótidos que lo forman, simbolizados por las letras A (adenina), G (guanina), C (citosina), y T (timina). En 1961 el científico norteamericano Marschall W. Nirenberg descifra la primera parte del código genético: tres bases de los nucleótidos que componen la doble hélice del ADN -los llamados tripletes- forman una unidad de información. Partiendo del mecionado esquema de 4 letras aparecen 64 posibilidades de combinación, y se descubre que las proteínas, sustancias fundamentales para todos los organismos vivos, están compuestos por solo veinte aminoácidos diferentes. El ADN de la célula continene la clave del desarrollo del ser vivo: los genes llevan en los tripletes los planes en clave para construir proteínas.

En 1965 el biólogo norteamericano R. W. Holley «leyó» por primera vez la información total de un gen de la levadura compuesta por 77 bases, lo que le valió el Premio Nobel. En 1970 otro científico estadounidense, Har Gobind Khorana, consiguió reconstruir en el laboratorio -después de diez años de intenso trabajo- todo un gen; el mismo biólogo sintetizaba en 1976 una molécula de ácido nucleico compuesta por 206 bases. También Khorana recibió el premio Nobel.

Partiendo de que la escritura de las cuatro letras tiene validez universal en todos los seres vivos, sean bacterias, virus, levaduras, plantas, animales o seres humanos, a los biólogos de los años setenta se les presentaba la gigantesca tarea de ir descifrando las secuencias de ADN de los múltiples seres vivos. En la actualidad la lectura de genomas (conjunto de genes de un ser vivo) avanza con cierta rapidez gracias a las computadoras especializadas para estas tareas; las de la última generación son capaces de leer al día unas 300.000 bases. En otras palabras, lo que Khorana y veinte colaboradores consiguieron en diez años, lo lleva a cabo hoy una computadora especializada solo en doce horas. Este avance ha abierto la posibilidad de leer el complejo genoma humano, al que se calculan unos tres mil millones de pares de bases; hasta la fecha existe información genética en torno a 3.000 genes humanos.

La manipulación genética

Paralelamente al desciframiento del código genético universal, los biólogos y los químicos empezaron en los años sesenta a manipular la información hereditaria con determinados propósitos conforme aumentaban sus conocimientos.

Con objeto de desconectar los mecanismos naturales con los que cada célula protege a su ADN, los científicos recurrieron a determinados virus y bacterias capaces de eludir estos mecanismos de seguridad e inyectar su propio ADN en la célula que infectan. Estos microorganismos son llamados «tijeras» genéticas, ya que cortan la doble hélice del ADN por un punto determinado, pudiéndose utilizar como vehículos de transmisión de un nuevo gen que previamente les ha sido implantado. Otra variante es emplear un enzima para cortar la cadena del ADN y con otro tipo de enzima volver a pegar la secuencia después de haber introducido el gen deseado.

Esta manipulación del material genético, que se conoce como técnica de recombinación del ADN, fue utilizada por primera vez en 1973 por Stanley Cohen, de la Universidad californiana de Stanford. Por medio de una sección de ADN en forma de anillo llamado plásmido, Cohen introdujo una partícula del ADN de la bacteria Estafilococcus aureus en el ADN de la bacteria Escherichia coli (que se asienta también en la flora intestinal humana). La partícula de ADN ajena se insertó en la sustancia genética de la Escherichia coli, siendo más tarde transmitida a su descendencia como si formase parte de su propio ADN.

En artículos científicos posteriores, Stanley Cohen ha aludido a la importancia histórica de aquel año, en el que por primera vez -dice textualmente- «en los millones de años de vida sobre el planeta, se han eliminado exteriormente los límites celulares que separan a una especie de otra».

La manipulación en el mundo vegetal

La introducción de determinados genes en los genomas vegetales fue realizada por primera vez en Europa en 1974, en la Universidad belga de Gante, por un equipo de científicos bajo la dirección del biólogo Joseph Schell. Para ello se usó la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que habita en la tierra y suele penetrar en los vegetales a través de hendiduras, y producir protuberancias tumorales. La bacteria introduce parte de su propio ADN en el genoma de la planta infectada mediante un anillo de ADN propio, definido como plásmido-ti, obligando a su anfitrión a seguir la nueva información genética. Así la célula esclavizada empieza a producir alimento para la bacteria, al tiempo que crece y se convierte en una masa tumoral. Los científicos belgas adoptaron a la mencionada bacteria como vehículo ideal para su experimento; eliminaron regiones virulentas del plásmido y pegaron en él nuevos genes elegidos, con lo que insertaron estos genes en el ADN de la planta y de éste pasaron a su descendencia. Se experimentó con la planta del tabaco, a la que incorporaron genes procedentes de un conejo. La planta transmitió este gen a otras plantas de tabaco aunque el gen permaneció inactivo, o, en lenguaje científico: «no se expresó».

Además de la transferencia de genes, un segundo problema de la transformación genética es la activación de los genes, lo que técnicamente se conoce como «expresión». Schell y su colega Montagu consiguieron en 1983 que los genes transferidos se activasen en otras generaciones. Para esto los mencionados científicos construyeron químicamente los llamados «conectadores» o «promotores», sustancias que se inyectan en la planta antes de realizar la transferencia y que actúan en el genoma del vegetal.

El plásmido-ti solo actúa en los vegetales de la clase de las dicotiledóneas, como el tabaco, el tomate y la patata; en cambio es ineficaz en las plantas monocotiledóneas, como las gramíneas, por lo que hasta hace poco no parecía haber posibilidades de transformar genéticamente a los cereales. Pero en la actualidad esto ha cambiado: en 1987 tres institutos diferentes consiguieron insertar con éxito ADN ajeno en los protoplasmas del arroz, trigo y maíz.

La investigación en el sector agrícola parece haberse disparado. A finales de 1985, diversos científicos de la multinacional química estadounidense Monsanto informaban a la prensa que habían conseguido insertar un gen en el tabaco y la petunia, a través del cual éstos mostraban una resistencia total al herbicida Glifosato (comercializado bajo el nombre de «Roundup»), elaborado por la misma firma. A principios de 1987 la empresa belga «Plant Genetic Systems» anunciaba asimismo que había hecho resistentes las plantas del tabaco, las patatas y el tomate al poderoso herbicida de la firma Hoechst a base de fosfinotricina y comercializado como «Basta».

Según los científicos implicados en la investigación genética agrícola, prácticamente todos los cultivos pueden ser transformados de este modo, y es muy probable que antes de que acabe la década existan cultivos gigantes y plantas cuyas hojas serán venenosas para los insectos que las ataquen. Se habla ya de la posibilidad de diseñar el tipo de planta que se desee en computador y luego, mediante las técnicas combinadas de cultivo de tejidos en laboratorio y la transformación genética, hacerla realidad en pocas semanas.

Los intereses de las grandes empresas

Muchos de los científicos que impulsaron la revolución en genética han abandonado la Universidad y han fundado sus propias empresas. Tal es el caso del estadounidense Herbert Boyer, que fundó en 1980 la empresa Genetech, dedicada exclusivamente a ingeniería genética, mientras que otros de sus colegas dirigen hoy los departamentos de investigación de ingeniería genética de las grandes multinacionales fármaco-químicas. Por otra parte, la mayoría de los centros internacionales de investigación en este sector se hallan fuertemente financiados por dichos consorcios económicos. Por ejemplo en Alemania Federal la mayoría de los centros de investigación cuentan con una gran ayuda económica de las multinacionales Merck, Bayer, Hoechst, Schering y Basf.

Autores como Pat Mooney y Henk Hobberlink han señalado que una gran parte del mercado mundial agro-químico, que incluye semillas, fertilizantes, herramientas y plaguicidas, se halla en manos de una docena de empresas. Los grandes intereses de estos consorcios de la agricultura intensiva explican el hecho de que la mayoría de los experimentos actuales en ingeniería genética se encaminan a inmunizar a los cultivos de la acción tóxica de los plaguicidas y en particular de los herbicidas, cuya aplicación se realiza con muchas restricciones ya que aparte de su acción letal contra las malas hierbas el propio cultivo se resiente de su impacto. Datos actuales señalan que empresas como Dupont, Ciba Geigy, Monsanto, Eli Lilly, Dow Chemical, American Cyanamid, Nestlé, Bayer, Hoechst y Shell, es decir la flor y nata de las multinacionales agro-químicas y fármaco-químicas, están invirtiendo millones de dólares en programas de investigación de tecnología genética. Con la ingeniería genética se intenta pues que los herbicidas que ellas mismas fabrican puedan aplicarse a destajo en la agricultura. La firma Monsanto, que ha invertido grandes sumas de dinero en la investigación genética, espera obtener un aumento en las ventas de su herbicida Roundup por encima de los 500 millones de dólares. Ciba Geigy espera también obtener pingües beneficios cuando se comercialicen cultivos de soja inmunes a su herbicida Atrazina.

En la CEE, el programa Eureka ya preveía una fuerte inversión en la ingeniería genética. En la actualidad existen dos programas dedicados a la investigación biogenética: el BEP y el BAP, y en ellos se han invertido 80 millones de Euros (10.700 millones de pesetas).

Otra vertiente de la interrelación entre tecnología genética e interés económico la tenemos en la rapidez con que se han eliminado ciertos obstáculos jurídicos que dificultaban la expansión de esta tecnología. Ya en 1980, el Tribunal Supremo estadounidense decidió que los microorganismos modificados por la ingeniería genética podían ser objeto de patentes y propiedad. De esta forma, por primera vez en la historia del Derecho, se abría legalmente la posibilidad de ser propietario no de individuos, sino de especies o formas de vida.

En resumen, pocas veces, como en el caso de la interrelación entre ingeniería genética y empresas farmaco-químicas y agro-químicas, puede hablarse más claramente no solo de intereses creados, sino aludiendo a la frase del filósofo Habermas, de imbricación entre conocimiento intelectual e interés económico, puesto que son prioritariamente determinadas élites de poder quienes dictan y deciden por dónde debe de transcurrir la investigación y la aplicación práctica de tales técnicas.

La posición oficial ante los riesgos

Con la ingeniería genética ha ocurrido igual que como hace algunos decenios con la energía atómica: sus primeros críticos han sido científicos de buena voluntad, que tras la creación de dichas técnicas han comprendido el potencial de poder que ponían en manos de la industria y el consiguiente riesgo para la naturaleza.

En 1974, un grupo de científicos entre los que se encontraba precisamente Stanley Cohen, se dirigieron a la opinión pública y a los medios de comunicación para informar de los posibles riesgos que comportaba la aplicación fuera del laboratorio de la ingeniería genética. En la localidad californiana de Asilomar se reunieron unos 75 científicos independientes pertenecientes a 16 países, con objeto de elaborar unas normas de seguridad globales en cuanto a las nuevas técnicas.

Estas normas, aunque no eran vinculantes sino solo orientativas, han sido respetadas globalmente por universidades y laboratorios privados; sin embargo, en los últimos dos años y coincidiendo con la aceleración de descubrimientos genéticos, estos consejos orientativos van dejando de ser apoyados por los gobiernos e instituciones, argumentando que en la reunión de Asilomar se sobrevaloraron sus riesgos potenciales para la sociedad.

En la Comunidad Europea, el tema de los riesgos de la ingeniería genética se discute en la CUBE, organismo con sede en Bruselas que tiene por objeto coordinar todos los complejos jurídicos, comerciales y de seguridad que conciernan a la mencionada tecnología. Algunos documentos europeos sobre el tema de los posibles riesgos, como el editado por el Ministerio de Ciencia e Investigación de Alemania Federal son esclarecedores para conocer cómo valora este tema la burocracia europea. En este documento se admite oficialmente que la manipulación de microorganismos con fines genéticos comporta para la sociedad un riesgo posible; sin embargo -se afirma en el escrito-, teniendo en cuenta los sistemas de seguridad creados y las ventajas sociales y económicas, este riesgo residual es moralmente aceptable.

La posición crítica

En este primer artículo nos limitaremos a analizar los riesgos de la tecnología genética en relación con el sector agrícola y alimentación. Desde esta perspectiva existen tres grandes grupos de riesgo:

RIESGO ECOLÓGICO-AMBIENTAL

Suele argüirse en favor de la inocuidad ambiental de las técnicas de recombinación genética que ésta no se diferencia gran cosa de las técnicas anteriores de selección hereditaria; que lo único que cambia es que se acelera el proceso, es decir, si para obtener por cruzamiento una especie alterada antes se necesitaban diez años, ahora esto puede conseguirse en semanas.

Pero en realidad, tanto el cultivo de tejidos como las técnicas de recombinación genética representan una ruptura cualitativa con los métodos mendelianos tradicionales de cruzamiento, que se acomodan sin violencia a las vías que la misma naturaleza ofrece para la alteración genética de las especies. Los métodos de recombinación genética manipulan súbitamente el genoma de la planta desde fuera de ella, violentándose los mecanismos de seguridad que la naturaleza ha puesto en torno al ADN de las células. En segundo lugar, muy a diferencia de las técnicas mendelianas, la manipulación se da en el laboratorio y no en la naturaleza, sin obtener -por así decirlo- el consenso de ésta.

Recordemos que las especies vivas sobre nuestro planeta son el resultado de una lenta evolución e interacción entre sí y con un cúmulo de factores ambientales. En la naturaleza cualquier cambio individual se realiza en relación con el todo y en una constante red de retroalimentación entre el medio y el sujeto. Por el contrario, con la nueva tecnología, aparecen súbitamente en nuestros campos organismos que no responden al fin solidario de estas redes, sino a intereses egoístas de ciertos individuos de una sola especie. En otras palabras: nadie sabe a ciencia cierta qué puede suceder en la naturaleza cuando microorganismos y plantas diseñadas genéticamente en laboratorio se multipliquen; cualquier sorpresa es posible, incluso que se superen las fantasías del cine de terror.

Quizá sea interesante recordar el impacto ambiental negativo que ha tenido la introducción de especies vegetales extrañas en un ecosistema determinado. Tenemos el caso de la Mimosa pigra, una especie americana que introducida por casualidad en el sur de Asia, se extiende desde hace 35 años implacablemente por Tailandia y el norte de Australia, provocando serios deterioros en los canales de regadío agrícola. O el arbusto oriundo de Estados Unidos Prunus serotina, que se introdujo en el norte de Alemania y en Holanda con la intención de mejorar la tierra. Si bien el fin deseado por los ingenieros agrónomos se consiguió, por otro lado el arbusto se extendió muy rápidamente y se acabó eliminando a una parte considerable de la vegetación autóctona del sotobosque. Pero estos ejemplos son quizá triviales ante los efectos devastadores que puede tener una nueva especie deformada genéticamente por el hombre y liberada ingenuamente en la naturaleza.

También hay que mencionar los riesgos de los primeros experimentos con organismos modificados con las nuevas técnicas al aire libre en Estados Unidos; país en el que junto con Dinamarca existe cierta permisión para «soltar» microorganismos recombinados genéticamente. Sabido es que las heladas en la agricultura, fuente de numerosas pérdidas, se hallan relacionadas con la existencia de la bacteria Pseudomonas syringae, la cual es la responsable de la cristalización del rocío matinal en cuanto la temperatura desciende por debajo de cero grados. En abril de 1987 se aplicó por primera vez en un cultivo del norte de California una bacteria de éstas recombinada genéticamente: la Ice-Minus (P. Syringae) a la que se la ha amputado la capacidad para cristalizar. Científicos y agricultores tienen la esperanza de que ésta elimine a la bacteria original y las heladas no se produzcan. Pero diversos científicos estadounidenses, entre ellos el prestigioso climatólogo californiano Doctor Russell Schnell, temen que si la Ice-Minus se impone, las desventajas económicas para los agricultores sean mayores que las ventajas, pues P. Syringae también tiene una importante función en el proceso de formación de las lluvias, y las nubes absorben estas bacterias de la misma región por donde se desplazan. La falta de esta clase de bacterias podría pues afectar la formación de lluvia y desencadenar sequías localizadas.

RIESGOS HIGIÉNICO-ALIMENTICIOS

Debido a la difusión de la agricultura intensiva, basada en el empleo masivo de fertilizantes químicos y plaguicidas, sabemos que los alimentos vegetales que consumimos poseen grandes déficits en sales minerales y oligoelementos, y que las deficientes cualidades organolépticas de estos productos (es decir su escaso sabor y su amorfa textura) denotan una considerable baja de nuestra calidad de vida. Lo más grave sin embargo es el desconocido impacto a largo plazo que los residuos de los plaguicidas puedan dejar sobre nuestro organismo. Existen numerosos estudios actualizados que relacionan plaguicidas con enfermedades humanas.

La irrupción de especies vegetales conseguidas a través de cultivos de tejidos y recombinación genética, supondría una aceleración hacia la agricultura intensiva y un descenso más agudo de la calidad de vida, así como una mayor amenaza para nuestra salud. El futuro del campo estaría ya totalmente en manos de las mutinacionales agroquímicas, que emplearían la recombinación genética para mantener a toda costa un modelo de agricultura en crisis, a base de ir transgrediendo aún más los ritmos de la naturaleza y atando aún más corto al agricultor, que dependería de ellas absolutamente para todo.

Por añadidura, los vegetales creados en laboratorios por manipulación genética es muy probable que sean menos resistentes que los actuales y que necesiten muchos más tratamientos y fertilizantes, con lo que la dependencia hacia los agro-químicos puede alcanzar cotas impensables.

RIESGOS SOCIO-ECONÓMICOS

La pregunta clave cxon relación al beneficio de éstas técnicas es quién las controla y quiénes serían sus beneficiarios en el contexto mundial.

Por lo que concierne a la Comunidad Económica Europea, independientemente de su impacto ambiental y su influencia negativa en la calidad de vida, es obvio que una aceleración de la agricultura intensiva beneficiará prioritariamente a las concentraciones de capital agrario, es decir a las grandes explotaciones en detrimento de los campesinos independientes. En cuanto al impacto de esta tecnología en la relación entre Occidente y Tercer Mundo, todo parece indicar que siendo los países industrializados quienes detectarán todas esas técnicas y sus patentes, los países tercermundistas continuarán dependiendo de ellos.

Aparte de que en determinadas zonas esta tecnología pueda aportar puntos aparentemente positivos en la producción, es indudable que Occidente controlará el mercado desde la semilla hasta el cosechador, pasando por todos los productos químicos, e incluso dictará qué nuevas especies vegetales deben explotarse.

Tampoco existen razones para creer, tras el fracaso de la Revolución Verde, que las técnicas de recombinación genética vayan a terminar con el hambre en el Tercer Mundo; la historia de los últimos decenios nos ha demostrado que el hambre de los países subdesarrollados no puede eliminarse con semejante solución técnica, sino que es una cuestión política y social al mismo tiempo, y que la continuidad de la pobreza de estos países se halla estrechamente relacionada con el consumo y despilfarro de los nuestros.

La agricultura ecológica y su selección genética como alternativa

En la situación dde crisis que se halla la agricultura convencional, el camino correcto para superarla no es negarse a reflexionar sobre las causas profundas que subyacen en dicha crisis, ni tratar de huir de las causas que producen los problemas, en un salto hacia lo desconocido.

Existen otros caminos para superar los problemas actuales de la agricultura, que implican dar un giro de noventa grados en las técnicas actuales para ir introduciéndose en la agricultura ecológica. En ella se procura emplear variedades tradicionalmente adaptadas a la región, aunque no respondan a los criterios superficiales de calidad hoy tan en boga. Se intentan recuperar determeniadas variedades, gracias también a la buena disposición del consumidor en aceptarlas. La resistencia de las especies vegetales se puede conseguir con una buena alimentación de la tierra (abonado orgánico correctamente preparado), con rotaciones de cultivos y fomentando las asociaciones entre diversas plantas. Todo ello evita la degeneración de las variedades que un agricultor reproduce año tras año, por lo que -por ejemplo en el caso del cultivo de la patata- no existe la necesidad imperiosa de sustituir sus semillas por nuevas variedades uniformes traídas de lejanas regiones o fruto de sofisticados métodos.

Al hablar de agricultura ecológica (con sus diversos métodos específicos como el biológico, el biodinámico, etc.) no estamos tratando con una agricultura esotérica o sectarista, pues, aparte del empuje que empieza a tener en Europa y en nuestro propio país, la Comunidad Económica Europea por ejemplo ha preferido prestarle atención y está promulgando programas para su protección. Existen además numerosos campesinos en Europa, que sin transformar sus tierras completamente a dicha agricultura, están adoptando técnicas y métodos provenientes de la misma y más acordes con lo que hoy sabemos de la naturaleza y su equilibrio.

Desde un contexto global europeo, en donde se intenta reducir los excedentes de la producción agrícola y fomentar el producto de origen local y de calidad, en contra del fetichismo de la cantidad que hasta ahora ha regido, la agricultura ecológica se convierte hoy en la vía de futuro preferible. Dentro de algunos años, la medicina preventiva exigirá a la sociedad alimentos sanos y en posesión óptima de sus cualidades vivificantes. Nuestro país perderá pues el tren del verdadero progreso si no se presta atención a estas técnicas sencillas, descentralizantes y armónicas para con los ritmos naturales que además permiten al agricultor reencontrar su independencia perdida.