UNIDAD IV.- DNA RECOMBINANTE

UNIDAD IV.- DNA RECOMBINANTE

OBJETIVO EDUCACIONAL

Conocer y describir la importancia y los alcances de la ingeniería genética así como sus principales métodos.

DESARROLLO TEMATICO

4.1. Transformación de organismos

La tecnología del DNA recombínate es una técnica que ha permitido introducir material genético foráneo en un individuo, y hacer que éste organismo incorpore dicho material a su genoma y lo exprese como si fuera suyo. Esta tecnología desarrolló a partir del descubrimiento de las enzimas de y su acción sobre los ácidos nucleicos. Cuando se complementó el estudio de las enzimas de restricción con la micromanipulación (conjunto de técnicas que permiten inyectar y succionar porciones de una célula) se desarrolló esta nueva tecnología, que ha abierto las puertas a un nuevo y amplio campo de acción a la genética molecular.

El principio de la tecnología de DNA recombínate se basa en la inserción de un fragmento de DNA foráneo en un hospedero de clonaje molecular  por medio de un vector de clonaje, como ser un virus o un plásmido. Una vez que el fragmento de DNA foráneo se ha introducido en el hospedero, comienza el proceso de clonaje molecular y la recombinación, dando como resultado la expresión del gen o los genes introducidos en un organismo diferente.

La tecnología del ADN recombinante constituye una suma de técnicas siendo las más importantes:

_ La rotura específica del ADN mediante nucleasas de restricción, que facilita el aislamiento y la manipulación de los genes individuales.

_ La secuenciación rápida de todos los nucleótidos de un fragmento purificado de ADN, que posibilita determinar los límites de un gen y la secuencia de aminoácidos que codifica.

_ La hibridación de los ácidos nucleicos que hace posible localizar secuencias determinadas de ADN o ARN, utilizando la capacidad que tienen estas moléculas de unirse a secuencias complementarias de otros ácidos nucleicos.

_ La clonación del ADN, mediante la cual se puede conseguir que un fragmento de

ADN se integre en un elemento génico autorreplicante (plásmido o virus) que habita en una bacteria, de tal manera que una molécula simple de ADN puede ser producida generando muchos miles de millones de copias idénticas.

_ La ingeniería genética mediante la cual se pueden alterar secuencias de ADN produciendo versiones modificadas de los genes, los cuales se pueden insertar a células u organismos.

Los procedimientos básicos incluyen una serie de pasos:

1. Los fragmentos de DNA se generan utilizando unas enzimas denominadas endonucleasas de restricción, que reconocen y cortan las moléculas de DNA por secuencias nucleotídicas específicas.

2. Los fragmentos producidos mediante la digestión con enzimas de restricción se unen a otras moléculas de DNA que sirven de vectores. Los vectores pueden replicarse autónomamente en una célula huésped y facilitan la manipulación de la molécula de DNA recombinante recién creada.

3. La molécula de DNA recombinante, formada por un vector que lleva un segmento de DNA insertado, se transfiere a una célula huésped. Dentro de esta célula, la molécula de DNA recombinante se replica, produciendo docenas de copias idénticas conocidas como “clones”.

4. Al replicarse las células huésped, las células descendientes heredan el DNA recombinante, creándose una población de células idénticas, que llevan todas la secuencia clonada.

5. Los segmentos de DNA clonados pueden recuperarse de las células huésped, purificarse y analizarse.

6. Potencialmente, el DNA clonado puede transcribirse, su mRNA puede traducirse, y el producto génico puede aislarse y examinarse.

En la actualidad existe una gran 

cantidad de aplicaciones de la tecnología de DNA recombinante a todo nivel. Se aplica esta técnica para la producción de vacunas, para la producción de proteínas, aminoácidos, vitaminas y ribonucleótidos y la producción de curas genéticas para algunas enfermedades, en el campo médico.

4.2. Corte y unión de moléculas de ADN

A diferencia de las proteínas, los genes no existen en unidades independientes, sino que confieren regiones de una molécula de ADN de gran tamaño. Aunque es posible fragmentar el ADN al azar, es muy difícil que estas porciones contengan un determinado gen. Así, el purificar un determinado gen constituyó un verdadero problema hasta la aparición de las endonucleasas de restricción. Estas enzimas, que pueden aislarse de bacterias, cortan el ADN de doble cadena en lugares discretos, definidos por la secuencia de nucleótidos, produciendo fragmentos de ADN de tamaño definido.

Distintas especies de bacterias fabrican diferentes endonucleasas de restricción y cada una de ellas posee especificidades de secuencia, siendo relativamente fácil encontrar una endonucleasa de restricción que libere un fragmento de ADN que incluya un determinado gen. El tamaño del fragmento liberado puede utilizarse para purificar el gen de una mezcla. Una vez purificado, puede amplificarse el fragmento de ADN mediante clonación y determinarse la secuencia de nucleótidos que se encuentran en la molécula mediante la secuenciación.

Las endonucleasas de restricción son producidas por un amplio número de bacterias, a las que las protegen degradando moléculas de ADN que han sido transportadas al interior de las mismas por medio de virus. Así, una bacteria puede eliminar una porción de ácido nucleico viral que ha ingresado a su genoma.

Cada enzima reconoce una secuencia específica de ADN de entre cuatro y ocho nucleótidos. Cuando estas secuencias son propias del genoma bacteriano están protegidas del corte por medio de la metilación; cuando estas secuencias se presentan en un ADN extraño, no se hallan metiladas por lo cual resultan como blanco del ataque de las endonucleasas. Se han aislado y purificado muchas nucleasas de restricción de diferentes especies bacterianas y actualmente existen más de cien de estas enzimas en el mercado.  Algunas de las endonucleasas de restricción cortan el ADN generando secuencias cortas de ADN de cadena sencilla en los extremos del fragmento. A este tipo de extremos se los conoce como “adhesivos o cohesivos”, pues es complementario de otra secuencia que genera la misma endonucleasa en otro fragmento. Los extremos cohesivos permiten unir fácilmente fragmentos de ADN obtenidos con la misma enzima.

Las moléculas de ADN producidas mediante la unión de dos o más fragmentos de ADN se denominan Moléculas de ADN Recombinantes.

Una determinada endonucleasa de restricción cortará cualquier doble hélice de ADN de una determinada célula, generando una serie de fragmentos de ADN conocidos como Fragmentos de Restricción. Si se combinan diferentes enzimas de restricción, se pueden comparar los fragmentos obtenidos construyendo así un mapa de restricción que muestre la localización de cada punto de corte en relación con los puntos de restricción vecinos. Un mapa de restricción refleja la disposición de secuencias de nucleótidos específicas en la región elegida para el corte. Esto significa que es posible realizar la comparación de diferentes regiones de ADN, sin tener que determinar sus secuencias de nucleótidos. Se pueden comparar así los mapas de restricción de ADN humano y de varios primates en un grupo de genes que codifican para una misma proteína. Si esto se realiza en aquellos genes que codifican para la hemoglobina, se podrá observar que en el hombre, el orangután y el chimpancé, las regiones codificantes han  permanecidoconstantes durante los 5 a 10 millones de años que los separan en el camino evolutivo.

Los mapas de restricción son también importantes para la clonación de ADN y para la ingeniería genética, permitiendo localizar un gen de interés en un fragmento determinado, facilitando así su aislamiento.

4.2.1. Enzimas de corte

Uno de los avances más importante en los inicios de la biología molecular, fue el descubrimiento de las endonucleasas de restricción, es decir de enzimas que pueden cortar el ADN y que tienen la ventaja de que lo cortan en sitios concretos. Fueron descubiertas en bacterias, y son enzimas que estas bacterias usan para destruir ADN que ingresa a ellas, por ejemplo ADN de virus bacteriófagos. Con las enzimas, la bacteria puede degradar este ADN foráneo sin degradar su propio ADN.

Varias de ellas fueron identificadas en la década del 70 y siguieron descubriéndose otras posteriormente, aisladas de diferentes cepas bacterianas. La ventaja de estas enzimas es que reconocen un sitio para cortar, pueden ser un diseño de

4, 6, 8 bases, pero tienen que estar organizadas con una secuencia exacta y no otra. Por ejemplo, la enzima que se llama EcoR1 (porque se aisló de la bacteria Escherichia coli, que reside normalmente en el intestino), solo corta si encuentra la secuencia GAATTC. Si hay una base que está cambiada ya no corta.

Estas enzimas de restricción, entonces permiten cortar el ADN en sitios especìficos. Algunas de ellas cortan dejando extremos cohesivos que se pueden pegar nada más que por complementariedad de bases. Esto quiere decir que un extremo que generó una enzima y otro que generó la misma enzima aunque provengan de moléculas de ADN diferentes, se pueden unir y generar lo que se llamó inicialmente un ADN recombinante. Este hito de los años 70 de poder recombinar, es decir hacer construcciones genéticas, hacer ingeniería en genética fue la base de una enormidad de otros avances. En 1972 justamente se genera el primer ADN recombinante combinando el ADN de un plásmido, con un tramo de ADN de anfibio.

Tabla. Algunas de las principales enzimas de restricción conocidas y su origen (en base a Griffiths et al. 1998).

Las enzimas de restricción trabajan únicamente sobre secuencias específicas de bases nitrogenadas, el lugar donde se produce el corte se denomina sitio de restricción y producen dos tipos de corte:

(1) corte con extremos cohesivos y

(2) corte con extremos romos.

Los extremos cohesivos dejan porciones lineales a ambos lados del fragmento, es decir, quedan pequeñas secuencias de bases sin aparear a cada lado, siendo éstas complementarias entre sí, mientras que los extremos romos son aquellos en los que no queda una porción lineal a ninguno de los lados.

De acuerdo a la especificidad de las enzimas de restricción, se conocen dos tipos:

-las enzimas de tipo I cortan en un sitio cercano al sitio de restricción, a una distancia que varía aleatoriamente, y por ello no se suelen emplear para DNA recombínate.

-Las de tipo II reconocen y cortan en la secuencia específica, y son las más empleadas en este tipo de protocolos por su alta precisión.

-Las enzimas de restricción de tipo III son similares a las de tipo II en cuanto a la precisión del lugar de corte, pero se diferencian de éstas en que sólo cortan entre nucleótidos del mismo tipo, por ejemplo entre dos adeninas.

4.2.2. Enzimas de unión

Los extremos cohesivos son los más empleados en la construcción de DNA recombinante, puesto que al tener una porción lineal "pegajosa" es más sencillo que se produzca la unión con el DNA del hospedero, por complementación de bases, dicha unión se produce por la intervención de enzimas denominadas ligasas. Adicionalmente, la enzima transferasa terminal puede ser usada para generar extremos cohesivos en un fragmento de DNA. A pesar de ser más difícil, también es posible realizar uniones de extremos romos, mediante la adición de conectores sintéticos de DNA que actúan a manera de extremos cohesivos (como el caso de la transferasa terminal), sin embargo este procedimiento no es de mucha utilidad para realizar una clonación directa de DNA.

Existe otro tipo de enzimas de restricción de doble función, denominadas endo–exonucleasas, las cuales son capaces tanto de añadir nucleótidos como de removerlos de una hebra de DNA. Estas enzimas también son muy específicas y reconocen secuencias exactas, plantea que las enzimas de restricción del tipo endo–exonucleasas pueden tener un papel fundamental en la reparación del DNA y/o en la muerte de células defectuosas, gracias a la especificidad de la enzima. Se han hecho numerosos experimentos con endo–exonucleasas aisladas de E. coli, Neurosporacrassa, Aspergillus nidulans, mitocondrias de Saccharomycescerevisiae, Drosophila melanogaster, células de mono y células leucémicas de humano.

4.2.3. Clonación de genes

Recordemos que los plásmidos son moléculas de ADN circulares, pequeñas, que se encuentran en las bacterias por fuera del ADN cromosómico.Dado que se adaptan a albergar otro pedazo de ADN, se abre la posibilidad de poner un gen determinado (o un tramo de ADN determinado) en un plásmido circular, generando un ADN recombinante. En estas circunstancias el plásmido está funcionando como un “vector”: es capaz de llevar el trozo de ADN (que denominamos inserto) mantenerlo, tenerlo aislado, lo cual era uno de los propósitos de la manipulación genética.

El plásmido, que naturalmente está en las bacterias, puede volver a las bacterias y crecer con ellas. Se pueden transformar bacterias con plásmidos que llevan inserto. Una vez dentro de la bacteria, el plásmido se replica con ella. Así se consigue que el trozo de ADN además de estar aislado, sea amplificado y se obtienen rápidamente muchas copias idénticas. Decimos que el trozo de ADN fue clonado. Teniendo una cantidad mayor de ADN del tramo de interés éste puede ser secuenciado, cortado con enzimas de restricción u otras manipulaciones.

4.2.4. Vectores de clonación

Los vectores de clonación son pequeñas moléculas de ADN, que tienen capacidad para autorreplicarse dentro de las células hospedadoras.

Se utilizan con frecuencia dos tipos de vectores de clonación: plásmidos y virus. De introducirlos en las células hospedadoras.

Plásmidos. Son moléculas de ADN circular, con un tamaño menor que el del cromosoma. Se replican con independencia del cromosoma bacteriano ya que tienen su propio origen de replicación.

El primer paso fue pasar a utilizar como vectores los propios  bacteriófagos (virus que infectan bacterias); y después se desarrollaron otros, que fueron construcciones, combinaciones, de trozos de plásmido, de bacteriófago, de cromosoma de levadura, etc. Siempre buscando vectores que llevaran mayores insertos y que fueran eficientes. Así surgen muchos, como por ejemplo los BACs (bacterial artificial chromosome) en los que están contenidos actualmente los trozos de ADN del genoma humano. Así se pudo por ejemplo clonar un gen que tiene alrededor de un millón de pares de bases que es el gen de la distrofia muscular, el gen se pudo tener entero para poderlo estudiar y eventualmente expresar.

Además del origen de replicación, los vectores de clonación deben llevar otros genes denominados marcadores, que sirven para identificar las células que contienen el vector de clonación. Se suelen utilizar como marcadores, genes de resistencia a antibióticos y genes de bioluminiscencia.

Genes de resistencia a antibióticos. Sirven para identificar bacterias que contienen el vector de clonación, porque estas bacterias serán resistentes al antibiótico del gen marcador.

Genes de luminiscencia.. En este caso, la célula que contenga el gen que se quiere clonar, tendrá la propiedad de emitir luz, ya que el marcador que se le incorpora determina que se exprese esa característica. Este sistema se emplea cuando la célula hospedadora es una célula eucariota.

4.2.5. Tecnología de ADN Recombinante en la agricultura

El tema de la biotecnología moderna aplicada a la agricultura tiene muchos elementos de discusión y de polémica. Sin embargo, en el sector de la salud en lo referente a la producción de nuevos biomedicamentos, las aplicaciones avanzan de manera clara y contundente contendiendo con muchos problemas clínicos, proporcionando herramientas poderosas, novedosas y respetuosas del medio ambiente para resolver muchos de estos problemas.

Los OMG: Un alimento transgénico es el resultado de un proceso de la ingeniería genética, en el cual, un organismo es modificado  a través de la incorporación de uno o varios genes de distintas especies.

•      En 1996 se iniciaron los cultivos transgénicos a escala comercial.

La ingeniería genética en plantas también ha provisto la mejora de ciertas especies haciéndolas más resistentes o introduciendo ciertas características de otros individuos para mejorarlas.

Otra aplicación de la tecnología de DNA recombinante bastante reciente, es la producción de microorganismos transgénicos para procesos de bioremediación de hidrocarburos, metales pesados como el mercurio. Las técnicas de bioremediación permiten una descontaminación de ambientes afectados por medio del uso de microorganismos capaces de degradar ciertas sustancias, en muchos casos se han empleado organismos nativos del lugar pero también se ha trabajado con numerosas cepas modificadas genéticamente para amplificar su acción sobre los contaminantes.

Las plantas transgénicas se cultivan  desde 1996, y 15 años después se siguen usando sin que hasta la fecha se hayan reportado efectos nocivos a la salud humana o animal ni a la biodiversidad. Por el contrario, han permitido reducir el uso de pesticidas lo que se ha traducido en un menor impacto en el ambiente, a diferencia de lo que ha sucedido con la aplicación de productos químicos, algunos de los cuales tienen efectos carcinógenos. El maíz y la soya transgénicos se consumen en muchos países y cada vez es mayor el número de hectáreas que se cultivan con plantas transgénicas.

Objetivos:

•         Cultivos que se desarrollen bajo sequías o alta salinidad

•          Alimentos con mayor valor nutritivo y mejor calidad

•          Retardar la maduración de frutos

•          Obtener cultivos con resistencia a herbicidas, a insectos y a infecciones microbianas

•          Alimentos “vacunas”

4.2.5.1. Plantas transgénicas

También se ha demostrado que existe transferencia horizontal de material genético de microorganismos a plantas como el caso de la bacteria Agrobacterium tumefaciens y el tabaco.

Etapas del proceso:

1._  Reconocimiento: genes chv, movimiento quimiotáctico bacteriano y   unión a receptores específicos de célula vegetal.

2._  Vir A se expresa.

3._  Unión Vir G  a los demás genes vir y activación

4._  Vir D1-D2 (endonucleasas). Liberan cadena simple de DNA. Formación del complejo T.

5._  Paso del complejo T por el canal formado por Vir B.

6._  Entrada al núcleo con previo reconocimiento de SLN por D2 y D1.

7._  Integración del T-DNA al genoma vegetal.

Maíz MON 810 y otras plantas Bt.

- Soja transgénica.

- Herbicida Roundup (Glifosato), asociado a las plantas resistentes a este herbicida. (Soja transgénica).

- Efectos alergénicos y tóxicos de otros transgénicos. (Patatas, Guisantes, etc…).

Beneficios agrarios de las plantas transgénicas:

-          Para el incremento de la producción de las cosechas y la disminución del uso herbicidas

-          Beneficiados los agricultores y la sociedad

-          Objetivos: obtención de productos con menos contaminantes agroquímicos y de mejor calidad

-          Mejorar en el tamaño, valor nutritivo, extensión de vida

Resistencia a insectos. Los mayores progresos en la obtención de plantas transgénicas resistentes a insectos han sido conseguidos a partir de la proteína insecticida de bacillus thuringensis.

Alimento	Objetivos de la modificación genética	Países
Patata	Resistencia a virus	España, México, Australia
	Mayor valor nutritivo	India
Maíz	Resistencia a insectos Mayor valor nutritivo, Resistencia a herbicidas	México
Pepino	Mejora de la calidad de los frutos	España
Calabaza	Resistencia a virus	México
Colza	Mejora de la calidad del aceite	Estados Unidos
Cacao	Resistencia a hongos	Brasil
Tomate	Mejora de la calidad de los frutos.	España
	Resistencia a factores adversos de suelo y clima	España, Estados Unidos
	Resistencia a infecciones microbianas.	España
	Resistencia a insectos	México
	Retardo de maduración	México
	Vehículo para suministrar vacunas	Estados Unidos
Melón	Resistencia a factores adversos de suelo y clima Resistencia a infecciones microbianas	España
Fruta Bomba	Resistencia a factores adversos de suelo y clima	México
	Resistencia a virus	México, Tailandia
Uvas	Resistencia a insectos	Estados Unidos
Plátano	Vehículo para suministrar vacunas	Estados Unidos, Canadá, China
Arroz	Mayor valor nutritivo	Suiza, India
Cítricos	Resistencia a infecciones microbianas Resistencia a herbicidas	España, Argentina.
Tilapias	Crecimiento y desarrollo acelerado	España, México

4.2.5.2. Animales transgénicos

En la actualidad, peces marinos y de agua manipulación del crecimiento ha sido el blanco fundamental, también se persiguen la resistencia a enfermedades y tolerancia a condiciones adversas de crecimiento.

En mamíferos se persigue mejorar la resistencia a enfermedades, así como un incremento del crecimiento

Normalmente, en los organismos superiores animales o vegetales la información genética se transmite por mecanismos de reproducción sexual; es lo que se conoce como transmisión genética vertical. Sin embargo, hace ya unos veinte años se logró obtener los primeros ratones transgénicos mediante transferencia génica por inyección directa de ADN extraño en un cigoto obtenido por fecundación in vitro; es decir, se trataba de una transmisión genética horizontal, también llamada transgénesis.

A partir de las experiencias de Gordon, Ruddle y colaboradores iniciadas en 1980 en las que inyectaron ADN de ratón en uno de los pronúcleos de un cigoto de la misma especie, se inició una nueva era en la manipulación genética de embriones de mamíferos. Al año siguiente, Gordon y Ruddle (1981) demostraban la integración y transmisión estable a través de la línea germinal de genes inyectados en pronúcleos de cigotos de ratón obtenidos por fecundación in vitro. Eran los primeros ratones transgénicos. El paso siguiente consistió en probar que también se podían obtener ratones transgénicos que incorporaran en su genoma un gen (transgén) de otra especie. Así, Palmiter y colaboradores (1982) obtuvieron ratones transgénicos gigantes al inyectar en el pronúcleo de un cigoto el gen de la rata que codifica para la hormona del crecimiernto. Incluso, se obtuvieron también ratones transgénicos gigantes cuando el transgén introducido era el gen humano que codifica para la hormona de crecimiento (Palmiter et al., 1983).

3505.- El ratón transgénico, que lleva incorporado el gen de la hormona de crecimiento de la rata, tiene un aumento de tamaño del 80% en comparación con un ratón normal

Como era de esperar, a los ratones transgénicos siguieron los conejos, ovejas y cerdos transgénicos a los que se les había introducido por microinyección en uno de los pronúcleos del cigoto el ADN del gen humano que codifica para la hormona de crecimiento, en un intento de aumentar el tamaño de tales animales (Hammer et al., 1985). Sin embargo, este avance científico no tuvo aplicación zootécnica porque la presencia del transgén modifica la fisiología del animal transgénico, produciendo efectos colaterales perjudiciales para su desarrollo. De cualquier manera, la era de la trangénesis animal había comenzado como una realidad imparable.

4092.- Cerdo transgénico que lleva incorporado el gen humano de la hormona del crecimiento. Su desarrollo presentaba trastornos fisiológicos importantes (Fuente: M.R.Cummings, 1995, Herencia Humana, 3ª edición, Interamericana)

Las técnicas de obtención de animales transgénicos son:

·         Microinyección de ADN en núcleo de ovocito

·         Microinyección de ADN en pronúcleo o en citoplasma de cigoto (óvulo fecundado)

·         Electroporación de cigoto

·         Transfección de células totipotentes

·         Co-inyección en ovocitos de una mezcla de cabezas de espermatozoides y ADN exógeno

·         Vectores virales

·         Transfección de gametos

·         Transferencia de núcleos transfectados (clonación)

·         4149.- Técnica de obtención de ratones transgénicos mediante microinyección de ADN en el pronúcleo masculino de un cigoto obtenido por fecundación in vitro (Fuente: H. Lodish et al., 1995, Molecular and Cell Biology, Scientific American Books)

Vacas transgénicas

La gran producción lechera de las vacas (10.000 litros/año, 35 g proteína/litro de leche) las convierte en poderosos biorreactores de proteínas humanas.

Cabras transgénicas

Las cabras también pueden constituir unos buenos biorreactores de proteínas humanas puesto que producen 4 litros/día de leche y sus períodos de gestación y de desarrollo son cortos (5 y 8 meses, respectivamente).

La potencialidad de la biotecnología estriba en producir cantidades ilimitadas de:

·         Substancias de las que nunca se había dispuesto con anterioridad

·         Productos que se obtenían en pequeñas cantidades

·         Abaratamiento de los costes de producción

·         Mayor seguridad en los productos obtenidos

·         Nuevas materias primas, más abundantes y menos caras

Dentro de este contexto general, la Biotecnología ha incorporado la transgénesis animal con los fines que se indican a continuación:

·         Mejora de caracteres productivos

·         Resistencia a enfermedades

·         Modelos animales de enfermedades humanas (por ejemplo, ratones knockout)

·         Animales transgénicos como biorreactores para la síntesis de proteínas de alto valor (proteínas terapéuticas): Las "granjas farmacéuticas" o "granjas moleculares"

·         Donación de órganos: Xenotransplantes

4.3. Legislación

- Herramientas legales:

Agenda 21, Constitución, Convenio de la Diversidad Biológica, Protocolo de Cartagena, Ley General de Salud, Ley Federal de Sanidad Vegetal, Ley sobre Producción, Certificación y Comercio de Semillas, Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente, Ley de Desarrollo Rural Sustentable, [ Ley de Bioseguridad] Reglamentos Normas: FITO 056, [FITO-ECOL 200?].

III) Uso y aplicación responsables de los organismos genéticamente modificados

III.1) Consideraciones generales:

Es indispensable que la utilización del conocimiento científico y de la tecnología se dé:

      i) de forma responsable y respetuosa de la salud humana y animal, y cuidando el medio ambiente;

     ii) de manera justa, tratando de reducir las diferencias sociales e inequidades;

iii) respetando la riqueza cultural; 

     iv) conforme la aplicación de un marco jurídico adecuado; y

     v) tras un análisis detallado de las ventajas y los riesgos que representa el uso o no de una tecnología particular, para la solución de algún problema.

III.2) Acuerdos internacionales y regulación en México sobre el uso de los OGMs

•         La utilización y liberación al ambiente de los OGMs, ha despertado cuestionamientos y el establecimiento de acuerdos internacionales y de legislaciones a nivel nacional, como:

     i) Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB), en vigor a partir de  1993,  entre otros se establece el compromiso del establecer un acuerdo sobre la seguridad de la biotecnología

     ii) Protocolo de Cartagena sobre la Seguridad de la Biotecnología del CDB, ratificado por México, entrando en vigor el 11 de septiembre de 2003. Establece el compromiso de definir regulaciones y medidas necesarias para evaluar los movimientos transfronterizos de los OGM’s.

       Mediante el Protocolo de Cartagena, los países firmantes se comprometieron a establecer las regulaciones y medidas necesarias para evaluar los movimientos transfronterizos de los transgénicos que pudieran tener efectos adversos sobre la conservación y utilización sostenible de la diversidad biológica o sobre la salud humana.

Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM)

En México, el Congreso de la Unión con el apoyo del Comité de Biotecnología de la Academia Mexicana de Ciencias, en cumplimiento con compromisos internacionales adquiridos, después de un proceso de consulta, discusión y revisión que tuvo una duración de tres años,  emitió la Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM).

Objetivo garantizar la protección de la salud humana, del medio ambiente, la diversidad biológica y de la sanidad animal, vegetal y acuícola, de actividades con OGMs. Entre los elementos que contiene se encuentran:

•  Definición de los principios y política de bioseguridad -como la evaluación caso por caso y paso por paso, con base en conocimiento científico;

•  Determinación de competencias de diferentes dependencias gubernamentales;

•  Establecimiento de las bases para el funcionamiento de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (CIBIOGEM);

•  Establecimiento de regímenes para el manejo de OGMs (permisos, avisos y autorizaciones).

•  Bases para el establecimiento del Sistema Nacional de Información sobre Bioseguridad y el Registro Nacional de Bioseguridad de OGMs;

•  Determinación de áreas geográficas libres de OGMs.

•  Definición de las bases para establecimiento de Normas en materia de bioseguridad;

•  Establecimiento de las medidas de control y sanciones;

•  Definición de los mecanismos para la participación pública,

•  Acceso a la información y la participación social a través del Consejo Consultivo Mixto de la CIBIOGEM;

•  Definición de instrumentos de fomento a la investigación científica y tecnológica en materia de bioseguridad y biotecnología, entre los más importantes.

III.3) Recomendaciones y consideraciones para el uso y aplicación responsable de los transgénicos

•  Consenso internacional sobre la necesidad de evaluar y dar seguimiento, caso por caso, con base en el conocimiento científico.

•  Monitorear la presencia de los OGMs.

•  En este análisis se debe considerar la comparación de los beneficios y posibles riesgos derivados del uso de un determinado OGM, así como los riesgos de no emplearlos, manteniendo los esquemas actuales de producción y de degradación que se presentan por ejemplo, por el uso de pesticidas quimicos.

III.4) Usos ilegales y cuestionables  de ciertos OGMs

•  La LBOGM señala explícitamente, que ningún OGM podrá ser utilizado como arma biológica. Es posible construir OGMs que pudieran tener impactos negativos en la salud humana, animal y vegetal. Estos OGMs no pueden ni deben siquiera construirse.

•   Ejemplos de este tipo pudieran ser bacterias que normalmente viven en el intestino del humano a las que se incorporaran genes productores de toxinas que afectan la salud como la toxina del botulismo o del cólera. A nivel de las plantas, un ejemplo podría ser la utilización de genes terminadores o virales que impidan la germinación de las siguientes generaciones de semillas, ya que estos genes pudieran transmitirse a otras plantas generando daño.

- Herramientas de la bioseguridad:

•         Protocolo de Cartagena y legislación nacional

•         Principio Precautorio

•         Análisis de riesgo: ambiental (salud, agrícola, forestal, toxicológico, socio económico, etc.)

•         Evaluación, Manejo y Comunicación

•         Monitoreo y Vigilancia

•         Evaluación caso por caso y paso por paso

•         Protocolos de evaluación de riesgo, paneles de expertos

•         Análisis costo-beneficio

4.4. Bioética y revolución biotecnológica

El interés público por la biotecnología se debe a que (Luján et al., 1996):

Desde los 60’s la tecnología ha sido puesta en el centro del debate público la biotecnología presenta un carácter horizontal, afectando a numerosos sectores de las actividades humanas.

La biotecnología, al permitir la manipulación racional de la base de la vida, toca una importante dimensión simbólica, entroncada en todas las culturas

La evaluación de riesgos no debe basarse exclusivamente en análisis de costo/beneficio, ya que frecuentemente hay valores intangibles no cuantificables

En todas las intervenciones del hombre en la naturaleza hay incertidumbre que no se pueden ponderar a priori

La ética de la responsabilidad nos obliga a la cautela, pero no a quedarnos inmovilizados.

Una cuestión central es la de los fines:

-          Biotecnología aplicada preferentemente a resolver problemas de amplias capas de la población

-          Biotecnología centrada exclusivamente en aumentar la productividad y el beneficio económico privado.

Riesgos a la biodiversidad por la liberación de organismos  modificados genéticamente

h   Dispersión de polen y semillas de OGM.

h   Hibridación  y flujo de genes entre cultivos modificados genéticamente y los no modificados, así como con los parientes silvestres.

h   Pérdida de germoplasma (variabilidad genética).

h   Potencial de convertirse en malezas

h   Introducción de especies exóticas.

h   Competencia entre especies.

h   Efectos en especies no blanco (interacciones en los ecosistemas).

h   Desarrollo de nuevos virus a partir de virus que contienen los OGM.

Riesgos cuantificables para el componente “genético” de la biodiversidad.

v   Flujo genético entre cultivos modificados genéticamente y los no modificados, así como con los parientes silvestres.

v   Hibridación entre cultivos modificados genéticamente y sus parientes silvestres.

v   Dispersión de polen y semillas del organismo  modificados genéticamente.

Riesgos cuantificables para el componente “específico” de la biodiversidad.

v   Pérdida de germoplasma (variabilidad genética)

v   Potencial de convertirse en malezas

v   Flujo genético entre cultivos modificados genéticamente con los parientes silvestres

v   Hibridación entre cultivos modificados genéticamente y sus parientes silvestres

 Dispersión de polen y semillas del OGM.

A la fecha, no hay reportes de evidencias de daño a la salud humana o animal o al medio ambiente y la biodiversidad por el uso de organismos transgénicos o sus productos. La OMS en su documento “20 Preguntas sobre los Alimentos Genéticamente Modificados” señala que a la fecha no se han generado problemas a la salud humana por su consumo (OMS 2006). Lo anterior queda soportado por el hecho de que las agencias en diferentes países responsables del manejo de alimentos y medicamentos no han retirado ninguno de los OGM presentes en el mercado y éstos se siguen usando en muchos países.