mtodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniera gentica Biotecnologa

Labiotecnologatiene sus fundamentos en latecnologaque estudia y aprovecha los mecanismos e interacciones biolgicas de los seres vivos, en especial los unicelulares, mediante un amplio campo multidisciplinario. Labiologay lamicrobiologiason las ciencias bsicas de la biotecnologa, ya que aportan las herramientas fundamentales para la comprensin de la mecnica microbiana en primera instancia. La biotecnologa se usa ampliamente enagricultura,farmacia,ciencia de los alimentos,medio ambienteymedicina. La biotecnologa se desarroll desde un enfoque multidisciplinario involucrando varias disciplinas y ciencias comobiologa,bioqumica,gentica,virologa,agronoma,ecologa,ingeniera,fsica,qumica,medicinayveterinariaentre otras. Tiene gran repercusin en lafarmacia, lamedicina, laciencia de los alimentos, el tratamiento de residuo slidos, lquidos, gaseosos y laagricultura. La Organizacin para la Cooperacin y Desarrollo Econmicos (OCDE) define la biotecnologa como la "aplicacin de principios de la ciencia y la ingeniera para tratamientos de materiales orgnicos e inorgnicos por sistemas biolgicos para producir bienes y servicios".

Probablemente el primero que us este trmino fue elingenierohngaroKroly Ereki, en1919, cuando lo introdujo en su libroBiotecnologa en la produccin crnica y lctea de una granexplotacin agropecuaria.12Segn elConvenio sobre Diversidad Biolgicade1992, la biotecnologa podra definirse como "toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos".34El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnologa del Convenio sobre la Diversidad Biolgica5define labiotecnologa modernacomo la aplicacin de:

Tcnicasin vitrodecido nucleico, incluidos elcido desoxirribonucleico(ADN)recombinantey la inyeccin directa de cido nucleico enclulasuorgnulos.

La fusin de clulas ms all de lafamiliataxonmica, que supere las barrerasfisiolgicasnaturales de lareproduccino de la recombinacin y que no sean tcnicas utilizadas en la reproduccin yseleccin tradicionales.

Aplicaciones

La biotecnologa tiene aplicaciones en importantes reas industriales, como la atencin de la salud, con el desarrollo de nuevos enfoques para el tratamiento de enfermedades; la agricultura con el desarrollo de cultivos y alimentos mejorados; usos no alimentarios de los cultivos, por ejemploplsticos biodegradables,aceites vegetalesybiocombustibles; y cuidado medioambiental a travs de labiorremediacin, como el reciclaje, el tratamiento de residuos y la limpieza de sitios contaminados por actividades industriales. A este uso especfico de plantas en la biotecnologa se le llamabiotecnologa vegetal. Adems se aplica en la gentica para modificar ciertos organismos.6Las aplicaciones de la biotecnologa son numerosas y suelen clasificarse en:

Biotecnologa roja:se aplica a la utilizacin de biotecnologa en procesosmdicos. Algunos ejemplos son la obtencin de organismos para producir antibiticos, el desarrollo devacunasms seguras y nuevos frmacos, los diagnsticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de laingeniera genticapara curar enfermedades a travs de lamanipulacin gnica.

Biotecnologa blanca: tambin conocida como biotecnologa industrial, es aquella aplicada a procesosindustriales. Un ejemplo es la obtencin de microorganismos para generar un producto qumico o el uso deenzimascomocatalizadoreso Inhibidoresenzimticos industriales, ya sea para producir productos qumicos valiosos o destruir contaminantes qumicos peligrosos (por ejemplo utilizandooxidorreductasas7). Tambin se aplica a los usos de la biotecnologa en laindustria textil, en la creacin de nuevos materiales, como plsticos biodegradables y en la produccin de biocombustibles. Su principal objetivo es la creacin de productos fcilmente degradables, que consuman menos energa y generen menos desechos durante su produccin.8La biotecnologa blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.9 Biotecnologa verde:es la biotecnologa aplicada a procesosagrcolas. Un ejemplo de ello es la obtencin deplantas transgnicascapaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnologa verde produzca soluciones ms amigables con el medio ambiente que los en plantas para expresarplaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicacin externa de los mismos, como es el caso delmaz Bt.10La biotecnologa se ha convertido en una herramienta en diversas estrategias ecolgicas para mantener o aumentar sustancialmente recursos naturales como los bosques. En este sentido los estudios realizados con hongos de carcter micorrzico permiten implementar en campo plntulas de especies forestales con micorriza, las cuales presentaran una mayor resistencia y adaptabilidad que aquellas plntulas que no lo estn.

Biotecnologa azul:tambin llamada biotecnologa marina, es un trmino utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnologa en ambientes marinos y acuticos. An en una fase temprana de desarrollo, sus aplicaciones son prometedoras para laacuicultura, cuidados sanitarios, cosmtica y productos alimentarios.11Biorremediacin y biodegradacin

La biorremediacin es el proceso por el cual se utilizanmicroorganismospara limpiar un sitio contaminado. Los procesos biolgicos desempean un papel importante en la eliminacin de contaminantes y la biotecnologa aprovecha la versatilidadcatablicade los microorganismos para degradar y convertir dichos compuestos. En el mbito de la microbiologa ambiental, los estudios basados en el genoma abren nuevos campos de investigacinin silicoampliando el panorama de lasredes metablicasy su regulacin, as como pistas sobre las vas moleculares de los procesos de degradacin y las estrategias de adaptacin a las cambiantes condiciones ambientales. Los enfoques de genmica funcional y metagenmica aumentan la comprensin de las distintas vas de regulacin y de las redes de flujo del carbono en ambientes no habituales y para compuestos particulares, que sin duda aceleraran el desarrollo de tecnologas de biorremediacin y los procesos de biotransformacin.12Los entornos martimos son especialmente vulnerables ya que los derrames de petrleo en regiones costeras y en mar abierto son difciles de contener y sus daos difciles de mitigar. Adems de la contaminacin a travs de las actividades humanas, millones de toneladas de petrleo entran en el medio ambiente marino a travs de filtraciones naturales. A pesar de su toxicidad, una considerable fraccin del petrleo que entra en los sistemas marinos se elimina por la actividad de degradacin dehidrocarburosllevada a cabo por comunidades microbianas, en particular, por las llamadas bacterias hidrocarbonoclsticas (HCB).13Adems varios microorganismos comoPseudomonas,Flavobacterium,ArthrobacteryAzotobacterpueden ser utilizados para degradar petrleo.14El derrame del barco petroleroExxon ValdezenAlaskaen 1989 fue el primer caso en el que se utiliz biorremediacin a gran escala de manera exitosa, estimulando la poblacin bacteriana suplementndolenitrgenoyfsforoque eran los limitantes del medio.15El uso de procesos biolgicos ha sido propuesto para la destoxificacin de residuos y remediacin de sitios afectados debido a que han demostrado ser ms prcticos y econmicamente factibles para el manejo y tratamiento de diferentes tipos de residuos de las actividades de exploracin y produccin de petrleo. Los mtodos de tratamiento biolgico dependen de la capacidad de los microorganismos para degradar residuos aceitosos a productos inocuos (dixido de carbono, agua y biomasa) a travs de reacciones bioqumicas. Sin embargo, existen algunas limitantes que dificultan su aplicabilidad como son la disponibilidad de nutrientes, el alto contenido de arcillas, aireacin y la disponibilidad del contaminante, sin mencionar la edad de la contaminacin.Estudios realizados recientemente en el Instituto Mexicano del Petrleo demostraron el potencial de aplicacin de las tecnologas de biorremediacin en sitios contaminados con lodos y recortes de perforacin mediante la aplicacin de la tecnologa de composteo en biopilas.16

El uso de nuevas tecnologas para las aplicaciones diarias como el bioplastico con menor tiempo de degradacin contribuye al mejoramiento del ambiente disminuyendo la utilizacin del PET uno de los principales contaminantes.

Bioingeniera

Artculo principal:BioingenieraLa ingeniera biolgica obioingenieraes una rama deingenieraque se centra en la biotecnologa y en lasciencias biolgicas. Incluye diferentes disciplinas, como laingeniera bioqumica, laingeniera biomdica, la ingeniera de procesos biolgicos, la ingeniera de biosistemas, laingeniera bioinformtica, etc. Se trata de un enfoque integrado de los fundamentos de las ciencias biolgicas y los principios tradicionales de la ingenieras clsicas como la qumica o la informtica.

Los bioingenieros con frecuencia trabajan escalando procesos biolgicos de laboratorio a escalas de produccin industrial. Por otra parte, a menudo atienden problemas de gestin, econmicos y jurdicos. Debido a que laspatentesy los sistemas de regulacin (por ejemplo, laFDAen EE.UU.) son cuestiones de vital importancia para las empresas de biotecnologa, los bioingenieros a menudo deben tener los conocimientos relacionados con estos temas.

Existe un creciente nmero de empresas de biotecnologa y muchas universidades de todo el mundo proporcionan programas en bioingeniera y biotecnologa de forma independiente. Entre ellas destacan las de la especialidad deIngeniera Bioinformtica.

Este es un campo interdisciplinario que se ocupa de los problemas biolgicos usando tcnicas computacionales propias de laIngeniera Informtica. Esa interdisciplinareidad hace que sea posible la rpida organizacin y anlisis de los datos biolgicos. Este campo tambin puede ser denominado biologa computacional, y puede definirse como, "la conceptualizacin de la biologa en trmino de molculas y, a continuacin, la aplicacin de tcnicas informticas para comprender y organizar la informacin asociada a estas molculas, a gran escala."17La bioinformtica desempea un papel clave en diversas reas, tales como lagenmica funcional, lagenmica estructuraly laprotemica, y forma un componente clave en el sector de la biotecnologa y la farmacutica.

Ventajas, riesgos y desventajas

Ventajas

Entre las principales ventajas de la biotecnologa se tienen:

Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando ms alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas porenfermedadoplagasas como por factores ambientales.18 Reduccin deplaguicidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se est contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daos ambientales y a la salud.19 Mejora en lanutricin. Se puede llegar a introducirvitaminas20y protenas adicionales en alimentos as como reducir los alergenos y toxinas naturales. Tambin se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliara a los pases que tienen menos disposicin de alimentos.

Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.21La aplicacin de la biotecnologa presentariesgosque pueden clasificarse en dos categoras diferentes: los efectos en la salud de los humanos y de los animales y las consecuenciasambientales.4Adems, existen riesgos de un uso ticamente cuestionable de la biotecnologa moderna.22(ver:Consecuencias imprevistas).

Riesgos para el medio ambiente

Entre los riesgos para el medio ambiente cabe sealar la posibilidad depolinizacin cruzada, por medio de la cual elpolende los cultivosgenticamente modificados(GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas caractersticas como resistencia a losherbicidasde plantas GM a aquellas que no son GM.23Esto que podra dar lugar, por ejemplo, al desarrollo demalezams agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abiticos, trastornando el equilibrio delecosistema.4Otros riesgos ecolgicos surgen del gran uso de cultivos modificados genticamente con genes que producentoxinasinsecticidas, como el gen delBacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones deinsectosexpuestas a cultivos GM. Tambin puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, comoavesymariposas, por plantas con genes insecticidas.23Tambin se puede perderbiodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeo nmero de cultivos modificados genticamente".4En general los procesos de avance de la frontera agrcola en reas tropicales y subtropicales suelen generar impactos ambientales negativos, entre otros: procesos de erosin de los suelos mayor que en reas templadas y prdida de la biodiversidad.

Riesgos para la salud

Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestosalergnicosde una especie a otra, lo que podra dar lugar a reacciones alrgicas imprevistas.4Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la poblacin humana o animal.24Los agentes biolgicos se clasifican, en funcin del riesgo de infeccin, en cuatro grupos:25 Agente biolgico del grupo 1: aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.

Agente biolgico del grupo 2: aquel que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.

Agente biolgico del grupo 3: aquel con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.

Desventajas

Los procesos de modernizacin agrcola, adems del aumento de la produccin y los rendimientos, tienen otras consecuencias.

Una de ellas es la disminucin de la mano de obra empleada por efectos de la mecanizacin; esto genera desempleo y xodo rural en muchas reas.

Por otro lado, para aprovechar las nuevas tecnologas se requieren dinero y acceso a la tierra y al agua. Los agricultores pobres que no pueden acceder a esos recursos quedan fuera de la modernizacin y en peores condiciones para competir con las producciones modernas.

Legislacin y regulacin

Es indispensable contar con un marco jurdico y con las instancias adecuadas que propicien una mayor participacin del sector privado en la creacin de empresas biotecnolgicas competitivas que garanticen el fomento al desarrollo de la biotecnologa; que promuevan la participacin de los mexicanos en la proteccin de la propiedad intelectual; que establezcan los esquemas que regulen el acceso y aprovechamiento de recursos biolgicos, y que sealen tambin las medidas de bioseguridad que deban adoptarse para el manejo y la liberacin de cierto tipo de productos biotecnolgicos. Una de las leyes modificadas, a raz de la aplicacin de los resultados de la biotecnologa fue la de la propiedad industrial, promovida para asegurar la inversin realizada en investigacin y desarrollo. Las modificaciones hechas a la Ley de Propiedad Industrial de Mxico, fueron diseadas para ampliar el mbito de la proteccin. Sin embargo, no se establecieron los mecanismos para impulsar al investigacin en el pas, por lo que los efectos de los cambios, solo se han manifestado en un incremento de las solicitudes de proteccin para inventores extranjeros (Arriaga, E. y Larqu, A., 2001).

Legislacin nacional en biotecnologa y bioseguridad

La regulacin nacional relacionada con la bioseguridad se haba centrado en aspectos de prevencin y control de posibles riesgos del uso y aplicacin de OGMs para la salud humana, la sanidad vegetal y animal y el medio ambiente, aspectos en el mbito de competencia de las Secretaras de Salud (SS), Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin (SAGARPA) con base en la Ley General de Salud; Ley Federal de Sanidad Vegetal; Ley sobre Produccin, Certificacin y Comercio de Semillas y en la NOM-FITO-056. Por lo que respecta al ambiente, la Secretara del Medio Ambiente, Recursos Naturales (SEMARNAT), se rige por la Ley General del Equilibrio Ecolgico y la Proteccin al Amiente y el reglamento en materia de impacto ambiental. Otras dependencias gubernamentales, relacionadas con los OGMs son la Secretara de Hacienda y Crdito Pblico (SHCP), aplica la normatividad relacionada con el control sobre movimientos transfronterizos de bienes, aduanas, imposicin tributaria, etc.; la Secretara de Economa, responsable del comercio exterior, polticas comerciales, tratados internacionales; el IMPI, a cargo de los aspectos relativos a la propiedad industrial (patentes, marcas, etc. ) y la Secretara de Educacin Pblica (SEP) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa (CONACYT) indirectamente relacionadas estos dos ltimos indirectamente con la bioseguridad al aplicar normas jurdicas vinculadas con la elaboracin de polticas educativas y de investigacin. En el terreno especfico de la bioseguridad de las actividades de la biotecnologa moderna, la regulacin vigente en el pas requiere una revisin e integracin sistematizada y armnica que le permita ser congruente con criterios internacionales, que cuente con los elementos operativos adecuados para darle eficacia a la evaluacin y al monitoreo de los riesgos biotecnolgicos, y que garanticen la seguridad jurdica de quienes realizan actividades de investigacin, produccin, comercializacin y, en general, manejo de los organismos genticamente modificados y de productos obtenidos de los mismos. El 30 de abril del 2002, el Senado de la Repblica ratific el Protocolo de Cartagena sobre la Seguridad de la Biotecnologa del Convenio sobre la Diversidad Biolgica, que entr en vigor el 11 de septiembre del ao 2003, noventa das posteriores a la ratificacin por 50 pases. Si bien el origen y la naturaleza del Protocolo es ambiental, su contenido y la forma en que se asimile legalmente en nuestro pas para su aplicacin tendr importantes repercusiones en la investigacin, produccin y comercializacin de OGMs y de productos que los contengan, as como un efecto en la organizacin y participacin de distintas autoridades gubernamentales. Adems tambin es importante recordar que el Congreso de la Unin aprob en diciembre de 2001, una modificacin al artculo 420 Ter del Cdigo Penal Federal, la cual pudiera traer por consecuencia que cualquier individuo, si maneja, utiliza o transporta transgnicos, puede incurrir en la comisin de un delito y, por lo tanto, ser sujeto de un procedimiento penal. Con base en lo anterior, el Senado de la Repblica en el 2002, solicit a la Academia Mexicana de Ciencias (AMC) el apoyo tcnico para la elaboracin de la Iniciativa de la Ley de Bioseguridad de Organismos Genticamente Modificados (ILBOGMs).