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Las plantas

¿Panacea o amenaza?

CULTIVOS QUE

PRODUCEN SU PROPIO

INSECTICIDA, JITOMATES

QUE CONSERVAN SU FRESCURA

Y SABOR DURANTE VARIAS SEMANAS,

CAPULLOS DONDE CRECE ALGODÓN DE

COLORES, SON ALGUNOS EJEMPLOS DE LO

QUE LA BIOTECNOLOGÍA HA LOGRADO A

TRAVÉS DE LAS LLAMADAS PLANTAS

TRANSGÉNICAS, UN CAMPO DE

INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TAN

FASCINANTE COMO POLÉMICO.

Jaime Padilla Acero

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En una caja de Petri se puede observar cómo una sustancia tóxica afectael desarrollo de plantas silvestres de Arabidopsis thaliana, mientras queuna variedad transgénica se desarrolla normalmente.

Cámara de crecimiento para cultivo de tejidos de plantas transgénicas

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LAS PLANTAS TRANSGÉNICAS forman par-te del grupo de los llamados organismosmodificados genéticamente y son el resul-tado del avance de las técnicas de la bio-logía experimental, así como de labúsqueda de soluciones a diversos proble-mas de la producción agroindustrial. Mu-chos de los conceptos y procedimientosnecesarios para obtenerlas se desarrolla-ron durante los últimos veinte años; sinembargo, sus aplicaciones comercialessólo pudieron ser financiadas por las gran-des compañías que hoy dominan el mer-cado de la agrobiotecnología.

Lo que distingue a las plantas trans-génicas es que poseen una o más caracte-rísticas que no fueron heredadas de susantecesores. En cada una de sus célulasllevan genes “añadidos” artificialmente,es decir, fragmentos adicionales de ácidodesoxirribonucleico (ADN) provenientesde otra especie de planta, un virus, unabacteria o un hongo; estos genes contri-buyen a producir nuevas sustancias, amodificar el ritmo del desarrollo de laplanta o, bien, a aumentar su capacidadde defensa contra factores adversos.

El interés en el desarrollo de plantastransgénicas es el de mejorar la calidad yproductividad de los cultivos; además,estas plantas constituyen una poderosaherramienta de investigación

La ensalada transgénicaEl aspecto de una planta transgénica noes, en general, sorprendente; no se tratade calabazas gigantes, ni de limones conformas extrañas, ni papas que saben ajitomate. A primera vista, una plantatransgénica es semejante a las que no hansido transformadas. El cambio lo llevanen su interior y éste sí es asombroso: yaes posible adquirir semillas para cultivarplantas de varias especies que producenun bioinsecticida (cultivos Bt), lo que hareducido significativamente la aplicaciónde pesticidas químicos; otras plantas sonresistentes a un tipo de herbicida, lo cualpermite que el combate de malezas o “ma-las yerbas” sea más efectivo pues los cul-tivos no resultan dañados. En particular,destaca una variedad de jitomate diseña-da para tener una maduración retrasada ensus frutos que hace posible que éstos per-manezcan más tiempo frescos en color,textura y sabor. En algunos países existenya en el mercado productos derivados deplantas transgénicas de soya, algodón,papa, maíz y jitomate, principalmente. Yquizá pronto se sumen otros a la lista; ac-tualmente se realizan pruebas de campo yde tipo sanitario de variedades de ca-labacita que pueden evitar el ataque deciertos virus, de oleaginosas como la colza(canola), que contienen una proporción

más saludable parael consumidor de acei-tes en sus semillas, ytambién de papayas y otrosfrutales que pueden tolerar elaluminio tóxico de suelos áci-dos y absorben mejor el fósforo disponi-ble. Se investiga, además, la posibilidadde desarrollar plantas que puedan ser ve-hículos de vacunación: se trata de que lapropia planta produzca la vacuna y éstasea administrada con el alimento mismo,digamos un plátano; otras posibilidadesson plantas que produzcan anticuerpos,diversos fármacos e incluso plásticosbiodegradables.

Una muestra del potencial comercialde las plantas transgénicas es el hecho deque en los Estados Unidos se estén pro-bando actualmente cultivos deeste tipo usando casi 100 genesdistintos, introducidos en por lomenos 35 especies vegetales di-ferentes.

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La modificación genética¿De dónde surge una planta transgénica?Para conocer la respuesta es preciso re-cordar que los genes son partes o regio-nes definidas del ADN, esa larga moléculainformativa que poseemos todos los seresvivos —nuestro genoma— y que está for-mada por combinaciones enormes de cua-tro “letras” moleculares denominadasbases nitrogenadas. Cada gene contieneuna instrucción específica para la fabri-cación de una proteína, la cual se “dobla”en una forma característica para funcio-nar ya sea como enzima, fibra muscular,hormona o toxina. Así, cada proteína par-ticipa en alguna parte de las numerosasestructuras y actividades de la célula.Normalmente conocemos la función de losgenes a través de la proteína que codifi-can (y viceversa). En años recientes, hacrecido el interés por conocer mejor cuá-les son los genes importantes para elcrecimiento, la nutrición y aquéllos rela-cionados con la susceptibilidad a las en-fermedades o la resistencia a los parásitos,para poder incidir en los factores que ha-cen que las plantas que cultivamos seanproductivas, saludables y más re-sistentes, o que aumenten suvalor nutricional.

La idea cen-tral de la modifi-

cación genética, en este caso dela creación de plantas trans-génicas, es que si un gene tie-ne influencia directa en algunapropiedad de un organismo de-terminado, es muy posible queel mismo gene afecte esa pro-piedad en otros organismos. Y

esto se ha comprobado: la adición degenes específicos en varios organismosproduce —gracias a la proteína que estosgenes originan— algunos cambios signi-ficativos, heredables y frecuentementeútiles.

En el caso particular de las plantas,como se pueden regenerar plantas com-pletas a partir de células individuales ogrupos de ellas, una célula a la que se leha insertado un gene de otro organismo

puede dar origen a plantas completas concopias del gene adicional en el tallo, lashojas, la raíz, las flores o el fruto.

La ingeniería genética de plantas parausos agrícolas se nutre también de estra-tegias basadas en el conocimiento delmodo en que varios organismos aprove-chan su medio ambiente. Se sabe que di-versos patógenos tienen formas de evitarla acción de sus propias toxinas o que mu-chos insectos tiene enemigos que los ata-can de modo muy específico. Como

existen genesinvolucrados

en este tipo

de capacidades, su inserción en el ADNde las plantas puede darle a éstas formasespeciales de tolerancia o defensa ante pla-gas y enfermedades. Por ejemplo, existeun grupo de bacterias del suelo (Bacillusthuringensis), que produce una proteínainsecticida que no es tóxica a muchas es-pecies útiles. Durante casi dos décadas,extractos de este organismo se han rocia-do en los cultivos para protegerlos, perohace cuatro o cinco años se logró introdu-cir en diversas especies de plantas el genebacteriano responsable de la toxina, demodo que ahora ellas mismas producenel insecticida.

Los riesgos y la polémicaEn la aplicación comercial de las plantastransgénicas se han considerado variosriesgos potenciales que pudieran reducirsu efectividad o, lo que es peor, que gene-

ren problemas de salud,agronómicos o ecológicosen el futuro.

En primer lugar, la posi-bilidad de que los procesosde transformación y regene-ración de las plantas produz-can en ellas alteraciones nodeseadas (por ejemplo en sutamaño, coloración o rendi-miento) se descarta pormedio de pruebas que se rea-lizan en invernaderos y en elcampo. Sin embargo, es po-sible que se presenten efec-

tos en el ambiente en una extensión o enun plazo más largos. Al reproducirse lasplantas transgénicas, su polen puede con-tribuir a que los transgenes sean disemi-nados en otras plantas compatibles (de lamisma especie pero de distinta variedad),en las especies silvestres (que a veces sonmalezas) o en especies ancestrales de lasformas cultivadas, generando problemasecológicos, comerciales y legales. Éste estodavía un aspecto que debe

evaluarse, considerando

Regeneración de plantas transgénicas de frijol.En segmentos cortados de la planta se producen brotes (A) que se someten a latransformación genética. A través de tratamientos con reguladores de crecimientovegetal, los brotes crecen (B), generando a veces múltiples plántulas (C). Comoéstas aún no tienen raíz, un tratamiento para inducirlas permite continuar elexperimento (D).

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Herramientas de investigaciónEn el Instituto de Biotecnología de la UNAMse realizan investigaciones sobre la localiza-ción, estructura y función de varios genes ve-getales. Para ello se utilizan frecuentementeplantas transgénicas como una herramientaexperimental que permite estudiar más direc-tamente la acción de algunos genes. Entreotros, aquellos que inciden en la capacidad deasociación con otros organismos, la toleran-cia a la sequía, el desarrollo de raíces, la sínte-sis de pigmentos y las respuestas a los dañosque sufre la planta. Normalmente se utilizanespecies de fácil transformación y regenera-ción como el tabaco, la leguminosa Lotus obien, una plantita de la familia de las crucíferasllamada Arabidopsis thaliana. Estas plantas de-ben cultivarse en condiciones controladas, esdecir, cámaras de crecimiento donde se deter-mina de antemano la temperatura, la cantidadde luz y la duración del ciclo iluminación-os-curidad. Otras plantas como el frijol o el maíz,por su tamaño, se cultivan en invernaderos,donde están sujetas a cambios más parecidosa los que tendrían en el campo. En cualquiercaso, esto permite desarrollar muchas de ellasde manera aislada, hasta que producen floresy semillas.

También se busca localizar y “etiquetar”otros genes con efectos en el metabolismo, eldesarrollo y la interacción con el ambienteutilizando técnicas de “barrido genómico”(genome scanning); esta labor puede contri-buir a conocer y preservar mejor nuestra di-versidad biológica y a generar variedades dediversos cultivos adaptados a nuestros recur-sos y necesidades.

Jaime Padilla es biólogo e investigador-docente. Trabajaen el Instituto de Biotecnología de la UNAM y coordinael área de Bioquímica y Biología Molecular en laFacultad de Ciencias de la Universidad Autónoma deMorelos.

el tipo de reproducción de las especies encuestión. En México existe preocupaciónpor el maíz y otros cultivos (jitomate, chi-le, calabaza), ya que nuestro país es fuen-te primordial de riqueza en biodiversidadde tales especies.

Se considera también que las varieda-des transgénicas diseñadas para producirnuevas toxinas contra plagas (por ejem-plo, el algodón Bt) podrían tener efectosnocivos en organismos benéficos comoabejas y catarinas, o bien, que esas toxi-nas se acumulen en las cadenas alimenti-cias e incluso promuevan la resistencia delas plagas. Se han planteado ya diversasestrategias para el manejo agrícola y unareglamentación que disminuyan algunosde estos riesgos. Una de esas estrategias,por ejemplo, es destinar una parte del te-rreno de cultivo a la siembra de plantasno transgénicas, a fin de conservar el equi-librio en la población de plagas y evitarque aquellas que desarrollen resistencia ala toxina se multipliquen.

Otra preocupación importante serefiere a la posibilidad de un impacto ne-gativo en la nutrición y la salud humanas;este riesgo es muy bajo dadas las pruebasy controles sanitarios a los que se sometecualquier producto nuevo destinado alconsumo humano. Un punto más de la dis-cusión es el derecho, tanto de los consu-midores como de cada nación, a compraro no productos transgénicos; para ejercereste derecho es preciso que los productosse comercialicen por separado, no mez-clados junto con los convencionales, y quesean fácilmente identificables. En estesentido, hay posturas encontradas entre losEstados Unidos, que se oponen a etique-tar sus productos, y sus socios de la UniónEuropea, que exigen el etiquetado.

La situación se ha complicado, ade-más, por la necesidad de que la regula-ción de diversos aspectos sobre el uso delos productos derivados de plantastransgénicas a nivel mundial sea compa-tible con los acuerdos internacionales decomercio.

Hasta el momento prevalece una faltade consenso entre los países sobre cómo

regular la producción, distribución y ven-ta no sólo de plantas transgénicas y susderivados, también de otros organismosmodificados genéticamente. Un esfuerzoimportante pero que no resolvió la cues-tión fue la reunión mundial celebrada elpasado mes de febrero en Cartagena deIndias, Colombia, convocada para apro-bar el llamado Protocolo de Bioseguridad.

Desde el punto de vista sanitario, seha constatado que las variedades trans-génicas ya comercializadas no son distin-tas de las convencionales; otras estántodavía pendientes de aprobación. Conrespecto a los efectos en el ambiente, hay

cierto acuerdo en que es necesaria másinvestigación, tanto de las empresas deagrobiotecnología como de institucionesacadémicas y organismos públicos.

De cualquier manera, la perspectiva deuna agricultura complementada con elcultivo de plantas transgénicas es aún muypromisoria y una de nuestras mejores op-ciones para satisfacer la demanda de ali-mentos de una población humana encontinuo crecimiento.

Efecto de un transgeneen una planta de frijolUna sustancia tóxicaimpide el crecimiento deuna planta normal (A).Genes que se introdujeronen otra planta de la mismavariedad que la anterior, leconfieren resistencia contrael efecto tóxico (B); otraparte del transgene permitelocalizar los lugares dondeel gen está activo (C), loscuales toman unacoloración azul.

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Cámara de crecimiento para plántulas transgénicas