Biotecnología Moderna: Oportunidades, beneficios y riesgos
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Biotecnología Moderna: Oportunidades, beneficios y riesgos Rodomiro Or;z Faculty Professor, Genetics and Plant Breeding Swedish University of Agricultural Sciences, Alnarp, Sweden II Encuentro de la REDBIO Paraguay Universidad Nacional de Asunción, 19 Junio 2012 Agro-­‐biotecnología y agricultura sostenible • Conservando mejor los recursos gené2cos al proporcionar un mayor conocimiento • Preservando el medio ambiente al reducir el uso de pes2cidas o facilitar las prác2cas de la agricultura de conservación • Respondiendo a las exigencias sociales centrándose en la mejora de las caracterís2cas para sa2sfacer las demandas del usuario final • Siendo económicamente compe22va y rentable como lo demuestra el uso de algunos productos de la agro-­‐ biotecnología (incluidos los conocimientos dentro de ellos) El paradigma de la adopción de tecnología • Reemplazo de la vieja tecnología por nueva tecnología con mejor adaptación al ambiente (s) • Agricultores e inves;gadores buscan la adaptación de la tecnología en gradientes que resultan de estreses (a)bió;cos y otros factores • Paradigma de la Tecnología Agrícola: Tecnología (por ejemplo cul;var) = Geno;po x Ambiente x Manejo del Cul;vo y Sistema de Producción x Polí;ca Agraria x Ins;tuciones x Usuario Incremento de los cul;vos a par;r de los 1950 ha permi;do en el largo plazo tener más comida a precios más bajos históricamente (ejemplo de trigo) 9 8 6 5 4 3 2 1 UK France US India Argentina China Canada 2004 1999 1994 1989 1984 1979 1974 1969 1964 1959 1954 1949 1944 1939 1934 1929 1924 1919 1914 1909 1904 1899 1894 1889 1884 1879 1874 1869 0 1800 ton per hectare 7 Oferta mundial del alimento: Tendrá que duplicarse para el 2050 • 80% del crecimiento futuro de ;erras actualmente en uso • El crecimiento de la producción se debe concentrar en los países consumidores • Potencial de expansión de ;erras limitado • La expansión de riego crucial Norman E. Borlaug 2005 La Revolución Verde: Cambios en los insumos en Asia Adopción de nuevos cultivares Trigo Arroz Irrigación Fertilizante Tractores (millón ha) (millón t) (millón) (millón ha / % área) 1965 1970 1980 1990 2000 2005 0 / 0% 14 / 20% 39 / 49% 60 / 70% 70 / 84% 72 / 87% 0 / 0% 15 / 20% 55 / 43% 85 / 65% 100 / 74% 102 / 76% 94 106 129 158 175 178 5 10 29 54 70 77 Norman E. Borlaug 2005 0.3 0.5 2.0 3.4 4.8 6.4 Cosecha (millón t ) 368 463 618 858 962 1,017 Impactos de la Revolución Verde Sin la Revolución Verde en el mundo en desarrollo: • 20% menor rendimiento de los cul;vos • 19% más altos precios de los alimentos que en el año 2000 • 5% menor consumo de calorías • 2% de incremento en el número de niños desnutridos • más 590 mil millones TM emi;das de CO2 Evenson y Gollin, 2003; Burney et al., 2009 La Revolución Verde y el medio ambiente Norman E. Borlaug Las ganancias en el rendimiento de los cereales han permitido el ahorro de tierras que hubieran sido necesarias para que la agricultura produzca suficientes alimentos para la humanidad Cambios en el contexto agrícola • Potencial de mercado (más que la producción) define el desarrollo • El libre comercio y la globalización crean mayor competencia • El sector privado provee conocimiento, información y tecnología • TIC cambia los procesos de difusión tecnológica • La sociedad civil par;cipa en las decisiones y la descentralización incrementa las responsabilidades y los recursos locales • Las crisis económicas son restricciones fiscales Willem Janssen, Banco Mundial Retos a futuro § An;ciparse a los posibles efectos bió;cos y abió;cos del cambio climá;co global § Uso eficiente de la diversidad en los recursos gené;cos de los cul;vos (gené;ca molecular; sistemas de información geográfica, ...) § Atender tendencias en consumo § Uso potencial de cul;vos transgénicos (OGM) para la produc;vidad y abaratar costos de producción Agro-­‐biotecnología • Cul2vo de tejidos para mul2plicación rápida de plántulas libres de patógenos, germinación in vitro de semillas (después de hibridación inter-­‐ específica), haploidía, duplicación de cromosomas , mutagénesis, variación somaclonal o DNA-­‐recombinante para diagnós2cos de pestes • Ingeniería gené2ca (cul2vos transgénicos) • Fitomejoramiento asis2do por marcadores moleculares (incl. secuenciamiento de genomas) Los cul;vos del Siglo XXI Resistencia a patógenos y pestes Resistencia a herbicidas Calidad nutri;va Estreses abió;cos Norman E. Borlaug 2005 Potencial gené;co del rendimiento Biotecnología de los cul;vos en América La;na • Capacidad para el mejoramiento de cul2vos transgénicos: Argen2na, Brasil y México • Habilidad para usar técnicas convencionales y modernas del fitomejoramiento: Chile, Colombia, Costa Rica, Perú y Uruguay • Baja capacidad para fitomejoramiento convencional y carecen de habilidad para usar la agro-­‐biotecnología: Ámerica Central, Bolivia, República Dominicana y Paraguay (?) Fitomejoramiento Recursos gené;cos Genómica Bancos de germoplasma Poblaciones segregantes Biología molecular del gen Estructural Funcional GENES Selección convencional Selección asis.da por marcadores (ADN) GERMOPLASMA MEJORADO Ingeniería gené.ca Genómica para usar la diversidad gené;ca de los cul;vos • Los marcadores moleculares son descriptores que ofrecen resultados reproducibles para la caracterización de geno;pos • Los marcadores de ADN también pueden ser u2lizados para iden2ficar entradas duplicadas en el banco de germoplasma, determinar la tasa del flujo de genes y el tamaño efec2vo de la población, y revelar la estructura de la población de los cul;vos y sus especies silvestres, o elucidar la domes;cación de cul;vos Seleccionar Germoplasma Crear 3 sets de datos del germoplama selecto Determinar feno2pos en ensayos mul2-­‐ si2os (T) Medir la estructura de la población usando marcadores neutros (mátrix Q) o el coeficiente de parentezco (mátrix K) (or ambos, Q+K) Encontrar polimorfismos (SNP) en gen(es) candidato(s) (C) o con alta densidad de marcadores (dentro del LD) Análisis de Asociación: T=C+(Q+K)+E Secuenciamiento de Genomas Se utilizó un doble homocigoto-monoploide de papa para secuenciar y ensamblar el 86% del genoma de 844 megabases, predecir 39,031 genes codificadores de proteínas y presentar pruebas de por lo menos dos eventos de duplicación del genoma –indicando su origen palaeopoliploide. Como es ésta la primera secuencia del genoma de una planta en la subclase Asteridae, la papa tiene 2,642 genes específicos. La presencia o ausencia de alelos y otras mutaciones potencialmente nocivas –que se producen con frecuencia– son una causa probable de la depresión endogámica en papa. La expansión de la familia de genes, la expresión específica en tejidos y la participación de genes a nuevas vías contribuyó a la evolución del desarrollo de los tubérculos Tolerancia a la sumersión en arroz 14 d después de sumersión Composición génica de la región sub1 y acumulación de RNAm inducido por sumersión (1-­‐10 d y 1-­‐3 de recuperación) del arroz tolerante (IR40931-­‐26) e intolerante (Nipponbare) Introgresión del haplo2po sub1 de FR13A a un cul2var intolerante a través de mejoramiento asis;do por marcadores moleculares Selección genómica • Los programas tradicionales de mejoramiento gené2co se basan principalmente en los feno2pos que se evalúa en varios ambientes, la selección y recombinación se basan únicamente en los datos resultantes, además de información de pedigrí, si están disponibles. La selección asis;da por marcadores (MAS) u2liza marcadores moleculares en el desequilibrio de ligamiento (LD) con QTL. • La selección genómica (SG) es un nuevo enfoque para la mejora de los rasgos cuan2ta2vos en las grandes poblaciones de plantas de cul2vo que u2liza marcadores moleculares de todo el genoma (marcadores de alta densidad y geno2pado de alto rendimiento). La predicción genómica combina datos de marcadores con datos fenodpicos y pedigrí (si está disponible) en un intento de aumentar la exac2tud de la predicción de . valores gené2cos y moleculares José Crossa [email protected]; hhp://genomics.cimmyt.org/ Modificación gené;ca es una con;nuidad de técnicas refinadas 10,000 BC Siglo XIX Siglo XX 1940-1950s 1960s 1970s 1970s-1980s 1980s 1990s 2000 Presente Domes;cación Selección/hibridización Mutagénesis, colchicina Cul;vo de tejidos Rescate de embriones Somaclones, haploides Fusión protoplastos ADN recombinante Marcadores moleculares Genómica Bioinformá;ca “Omics” Básicamente nuestros antepasados ya hicieron por nosotros la parte mas dimcil Los métodos del fitomejoramiento Evolución de la tecnología del maíz y rendimientos (bu/acre) en EE UU 180 Transgénicos 160 2004 140 120 b=1.52 100 1993 80 b = 2.85 Cul;vares de polinización libre 1988 1983 1974 1970 60 Híbridos simples b = 1.17 b = -­‐0.67 40 1947 Híbridos dobles 20 1936 0 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Ingeniería gené;ca Los pasos para producir una planta transgénica son la selección del gen o característica de interés, extracción del ADN, diseño del casete de expresión, clonación de la secuencia a transferir, transformación, cultivo de células y tejidos, selección y mejoramiento genético Impactos y beneficios de los cul;vos transgénicos en el Mundo … Las emisiones de gases de invernaderos se redujeron significa;vamente debido a prác;cas agrícolas con cul;vos transgénicos: 14.2 mil millones kg de CO2 en el año 2007 (= 6.3 millones de carros de las carreteras por un año) La aplicación de pes;cidas (1996-­‐2007) se redujeron en 359 millones de kg (equivalente a 125% del volumen anual del ingrediente ac;vo en los campos de cul;vo de la Unión Europea) Los beneficios económicos netos (en las fincas de agricultores) fueron de US$ 10.1 mil millones en el 2007 (equivalente al 4.4% del valor de la producción global de soya, maíz, colza y algodón) y US$ 44.1 mil millones para el período 1996-2007 Del total del beneficio neto a nivel de finca, 46.5% (US$ 20.5 mil millones) se debió a incrementos en rendimientos de granos y el resto a reducción en los costos de producción Los agricultores de los países en desarrollo han obtenido la proporción mas alta de beneficios en sus ingresos: 58% en el 2007 y 50% del total (US$ 44.1 mil millones) de las ganancias para el período 1996-2007. Los agricultores de los países en desarrollo han visto los más largos incrementos por hectárea por el uso de cul;vos transgénicos … Impactos y beneficios de los cul;vos transgénicos en el Mundo Las caracterís;cas transgénicas han añadido 67.8 millones de toneladas y 62.4 millones de toneladas respec;vamente a la producción global de soya y maíz desde el año 1996. Esta tecnología ha contribuido igualmente 6.85 millones de toneladas extras de hilo de algodón y 4.44 millones de toneladas de colza Los incrementos del rendimiento promedio global del área plantada con maíz y algodón transgénicos con resistencia a insectos fueron 6% y 13% respec;vamente (1996-­‐2007) con los beneficios más altos con los agricultores de los países en vías de desarrollo La producción adicional debido a los cul;vos transgénico (1996-­‐2007) ha contribuido en términos de kcal equivalentes en alimentar a 402 millones de habitantes (una producción adicional en el 2007 para alimentar 88 millones, similar a las necesidades alimentarias del las Filipinas) Si la tecnología transgénica no hubiese estado disponible para los 12 millones agricultores (principalmente minifundistas) que la usaron en el 2007, se hubieran necesitado de 5.9 millones de ha de soya, 3 millones de ha de maíz, 2.5 millones de ha de algodón y 0.3 millones de ha de colza para mantener los niveles de producción del 2007. Esta área adicional total equivale al 6% de la ;erra con ap;tud agrícola en los EEUU, o 23% de la misma en Brasil Global Impact of Biotech Crops: Income and Produc;on Effects 1996-­‐2007 hup://www.pgeconomics.co.uk/ Efecto de Halo Maíz Bt cultivado cerca de maíz no Bt proporciona a las plantas normales protección indirecta de las pestes Impactos del maíz Bt en Argen;na • Se cul2vaba en el 41.9% del 23.5 millones de hectáreas (2006) • 4.8 millones de toneladas de grano adicional después de la introducción de esta tecnología en 1998 • La producción podría caer un 3.1% sin maíz Bt • Los beneficios acumulados de maíz Bt: US$ 481.7 (1998-­‐2005); de los cuales corresponden a los agricultores 43.19%, 41.14% a los proveedores de semillas y 15.7% al Gobierno Nacional Brookes et al., 2010; Trigo y Cap, 2006 Rendimientos de maíz en períodos pre-­‐ transgénico y post-­‐transgénico 200 150 100 Pre-transgénico Post-transgénico 50 0 EEUU Argentina Sudáfrica Tasa anual de rendimiento (kg ha-­‐1) de maíz en Estados Unidos de Norteamérica (EEUU), Argen;na y Sudáfrica antes y después del año de la introducción de maíz transgénico (1997, 1998 y 2000, respec;vamente) Mezzalama et al., 2010 Impacto de la Soya Roundup Ready® en el Cono Sur • Argen2na: US$ 19.7 mil millones (1996-­‐2006): 77.5% para los agricultores, 3.9% proveedores de semilla, 5.2% vendedores de herbicidas y 13.4% al Gobierno Nacional (impuesto de exportación) • Argen2na y Paraguay: facilitó la adopción de la labranza mínima-­‐siembra directa, por lo tanto acortando el ciclo del cul2vo y permi2endo una segunda siembra que añade 53.1 millones de t de grano Brookes et al., 2010; Trigo y Cap, 2006 Algodón Bt en América La;na • Argen2na: US$ 20.8 millones: 86.2% para los agricultores, 8.9% para proveedores de semillas y 4.9% al Gobierno Nacional (1998-­‐2005) (adopción inicial baja por los costos de la semilla, pero el “mercado negro” …) • México: Beneficios anuales de US$ 2.7 millones después de su introducción en 1996. Agricultor que usa esta tecnología —con un tamaño de finca promedio de 14 ha— usó menos de US$ 100 en control de plagas y sus ganancias netas fueron US$ 295 ha-­‐1 que los agricultores que no adoptaron algodón Bt Traxler and Godoy Avila , 2004; Trigo y Cap, 2006 El nivel de ganancias al nivel de la finca depende si el agricultor adopta y re;ene una tecnología, la cual se debe a varios factores y no solamente a su rendimiento; por ejemplo la capacidad nacional de innovación agrícola, las regulaciones ambientales y de inocuidad de los alimentos, los derechos de propiedad intelectual, y los mercados de insumos agrícolas Cul;vos transgénicos públicos First transgenic geminivirus-­‐resistant plant in the field México: crean un maíz resistente a la sequía Francisco J.L. Aragão & Josias C. Faria Inves2gadores del CINVESTAV disminuyeron la can2dad de trehalasa, una enzima encargada de degradar el azúcar que de manera natural man2ene el agua en el maíz: soporta sequías prolongadas y necesita un 20% menos de agua hhp://www.bbc.co.uk/mundo/no2cias/ 2010/09/100927_mexico_maiz_resistente_sequ ia_jp.shtml Embrapa Recursos Gené2cos e Biotecnologia, Brasília, Brazil Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás, Brazil Nature Biotechnology 27, 1086 -­‐ 1088 (2009) Genera2on of two transgenic geminivirus-­‐ resistant common bean lines Calazaba GM En este capítulo se examina la situación de las hortalizas transgénicas para mejorar su producción y con énfasis en su rol para el manejo integrado de plagas. Los ejemplos se han extraído de los avances y potencialidades de la investigación transgénica de tomate, berenjena, papa, cucurbitáceas, coles, lechuga, alliums, maíz verde y dulce, frijol caupí, yuca, camote y zanahoria. Destacan la resistencia de la planta hospedera a patógenos y plagas, tolerancia a los herbicidas, la calidad (tanto de productos frescos y procesados), y la entrega de vacunas por hortalizas transgénicas. Aunque el fitomejoramiento convencional que utiliza métodos no transgénicos seguirá siendo la columna vertebral de las estrategias del mejoramiento genético vegetal, las ventajas de la tecnología de organismos genéticamente modificados para la mejora de hortalizas incluyen la reducción del uso de pesticidas, el aumento de los rendimientos, beneficios para la salud, y reducción de los costos de producción. Estas ventajas deben proporcionar los incentivos para la integración de esta tecnología en el mejoramiento genético de las hortalizas, si es que la resistencia de los consumidores se pueden superar o apaciguar. El virus de la mancha anillada de la papaya es a menudo un factor limitante en la producción de papaya en todo el mundo. En 1992 el PRSV fue descubierto en el distrito de Puna en la isla de Hawaii, donde se cultiva el 95% de la papaya de esta isla. Dos años después, el PRSV se generalizó y causó graves daños a la papaya en esta zona. Casualmente, un ensayo de campo para probar una papaya transgénica resistente al PRSV había comenzado en 1992 y en 1995 el los cultivares transgénicos 'Rainbow' y "SunUp” ya estaban disponibles y se comercializaron en 1998. ‘Rainbow’ es usado ampliamente y ha ayudado a salvar la industria de la papaya de la devastación por el PRSV en Hawaii. Susceptible GM El costo y ;empo aproximado para obtener un cul;vo transgénico Lo que ofrece la biotecnología de cul;vos § Cul;vos tolerantes a estreses (sequía, plagas y enfermedades, suelos ácidos o infér;les) § Cul;vares biofor;ficadas con micro-­‐nutrientes, de alta calidad proteica y con niveles reducidos de micotoxinas § Cul;vares con resistencia a herbicidas que se adaptan mejor a las prác;cas de la agricultura de conservación Millones de vidas humanas pueden salvarse: Como la severidad de VAD depende de los ingresos, los efectos posi;vos del “Golden Rice” son más pronunciados en los grupos de menores recursos. En un escenario pesimista, el costo de salvar un DALY es < US$ 20 comparado con el costo de US$ 134–599 por suplementación de la dieta con vitámina A VAD = Deficiencia de vitámina A DALY = Años de vida ajustados por incapacitación Evidencia del cambio climá;co Noches cálidas Tendencia 1960–2000 Fuente: Magrin 2007, a partir de Haylock et al. 2006 Fuente: Magrin 2007, a partir de Vincent et al. 2005 (1960-­‐2000) Cambios en precipitación Aumento de temperatura mínima Impactos del cambio climá;co Incidencia de las variables climá;cas en la agricultura la;noamericana • Lluvia – Rendimientos – • Temperatura – Duración del ciclo • Radiación Solar – Acumulación de biomasa • Concentración de CO2 – Eficiencia de la fotosíntesis y del uso del uso de agua y nitrógeno • Eventos extremos – Sequías, inundaciones, heladas, olas de calor – Genera variaciones en balance temperatura – precipitaciones, especialmente. Fuente: Adrián G. Rodríguez, CEPAL, 2007 Agua y agricultura en un contexto del cambio climá;co • Agua y agricultura – La agricultura el mayor usuario de agua a nivel mundial – La compe22vidad de la agricultura depende de disponibilidad oportuna de agua. • En América La2na se proyecta un incremento en la demanda de agua para irrigación, generando mayor competencia por esta entre los sectores agropecuario, industrial, energé2co y domés2co • Cambios en la disponibilidad de agua – Afectada por el cambio climá2co y la variables climá2cas, tanto por carencia como por exceso – Afectada por opciones de adaptación en la agricultura – Demandas de otros sectores (crecimiento económico y de la población) • La disminución de los niveles freá;cos y el incremento en el costo energé;co para su extracción harán que se incrementos los costos en la agricultura. Fuente: Adrián G. Rodríguez, CEPAL, 2007 La expresión génica en respuesta al estrés: la especificidad y la interferencia de las redes reguladoras de genes Drought & High salinity Low temperature ? HOS1 ABA ? ? ? ICE1 post-transcriptional regulation ? ICE1 DREB2 AREB/ABF ZF-HD MYC NAC MYB DREB1D/CBF4 post-transcriptional regulation post-transcriptional regulation DREB1/CBF NAC AREB/ABF rps 1-like ERD1 NACR MYCR MYBR RD22 ABRE RD29B DRE/CRT RD29A Fuente: Nakashima and Yamagushi-Shinozaki 2005 Fuente: Nakashima and Yamagushi-Shinozaki 2005 Funciones de los genes DREB1A Membrane transporters Transcription factors (Zn finger, WRKY) Chaperons DREB1 A Protection factors of macromolecules (LEA proteins) Key enzymes for osmolyte biosynthesis (proline, sugar) Enzymes for PI metabolism (PLC, PLD) Unknown proteins Detoxification enzymes Fuente: Kazuko Yamaguchi-Shinozaki (JIRCAS) Ingeniería gené;ca para mejorar la adaptación del trigo a la sequía Factor transcripcional de elemento de respuesta a la sequía y promotor inducible por el estrés (CIMMYT-­‐JIRCAS) pBI101 rd29A AtDREB1A nos T pBI101 Performance fotosinté;ca del cv. Bobwhite transgénico con DREB (con estrés extremo de sequía) Evapo-­‐ transpiración (mm/m2/s) Diferencia 29% Conductancia (mm/m2/s) 35% Tasa de asimilación (umol CO2 m-­‐2 s-­‐1) 90% CO2 sub-­‐ estomatal (ppm) -­‐8% “Spad “de clorófila -­‐4% Avances con DREB en el trigo transgénico Resultados preliminares ® DREB parece retardar el desarrollo Extensiva inves2gación en tolerancia a la de-­‐ hidratación Amplia evidencia de “plantas verdes” (“stay green”) ® Escasa evidencia de un incremento de la producción hup://www.icrisat.org/journal/SpecialProject/sp3.pdf Otros transgenes para el fitomejoramiento por tolerancia a sequía Transgen Referencia cDNA de arginina decarboxylasa de avena (→poliamina) Bassie et al. 2008 Glutamato dehidrogenasa(gdhA) de la Escherichia coli Ligh|oot et al. 2007 “Cold shock proteins” (CSPs) de las bacterias Cas2glioni et al. 2008 Fosfa;dilinositol-­‐específica fosfolipasa C (PI-­‐PLC) Zhai et al. 2005 Wang et al. 2008 Factor de transcripción ortólogo de maíz (ZmNF-­‐YB2) Nelson et al. 2007 Ensayos de campo del evento transgénico muestra un incremento de rendimiento del grano bajo sequía en colaboración con Maíz tes;go Descubrimiento Fase 1 Prueba del concepto Fase 2 Desarrollo inicial Fase 3 Desarrollo avanzado Maíz transgénico Fase 4 Prelanzamiento Lanzamiento Nuevos productos, nuevos retos • Cul2vos transgénicos con tolerancia al estrés abió2co necesitan evaluaciones de bioseguridad y aprobación regulatoria pero los marcos disponibles son el resultado de pensar en la primera generación de transgénicos ( resistencia al insectos con Bt o a virus, y tolerancia a herbicidas) – Basada en el modelo un gen – un producto – Muy enfocada en el análisis molecular de la expresión del transgen – Evaluación del riesgo medioambiental incluye pensar acerca del no-­‐cambio en la compe22vidad • Cul2vos tolerantes al estrés (por insertar transgenes regulatorios) obligan a nuevas preguntas con respecto a la inocuidad alimentaria, la bioseguridad e impactos ambientales 1. Nuevos feno2pos (la tolerancia al estrés puede resultar en mayor compe;;vidad) 2. Impactos en ambientes no usados previamente, y la composición de los productos cosechados y el impacto en la nutrición humana ©Willy De Greef@IPBO-­‐2005 “Gene;c Rouleue” – Jeffrey Smith • “Ruleta Gené2ca” es el segundo libro de Jeffrey Smith en el que hace acusaciones infundadas contra la biotecnología. En ella, detalla 65 demandas por separado que la tecnología causa daños de varias maneras • hhp://academicsreview.org/reviewed-­‐content/ gene2c-­‐roulehe/ En estas páginas cada uno de los reclamos-­‐ tratados en las mismas ocho "secciones" que se corresponden directamente con el libro -­‐ se argumentan en contra con la evidencia de la ciencia por revisión de pares En la parte I de esta revisión se abordan algunas cuestiones generales planteadas en relación con los alimentos y cultivos transgénicos. La s respuestas a estas cuestiones citan documentación científica. En la segunda parte, temas relacionados con determinados aspectos ambientales y socioeconómicos de los cultivos y los alimentos transgénicos se abordan, con sus respuestas relacionadas a la literatura científica Food Safety: Focus on Real Risks, Not Fake Ones http://academicsreview.org/2010/03/food-safety-focus-on-real-risks-not-fakeones/ ADN ARN mensajero proteína El alfabeto de la vida tiene solo 4 letras: A, T, C, G Estas solo forman palabras de 3 letras El vocabulario es de solo 64 “palabras” y es universal La mayoría de genes es compartida por todas las especies Cambios en plantas de ingeniería gené;ca • Contenido de ADN – Altamente variable depende de las especies (450 MBp a > 5000 MBp) • ADN adicional por ingeniería gené;ca – aprox. 1 gene en mas de 30,000 genes o aprox. 0.0000007% ADN nuevo • Proteína – Altamente variable, depende del alimento – Proteina derivada de ingenería gené;ca aprox. 0.00004 % de proteina total es nueva ¿Cuánto ADN ingerimos? Se es;ma que ingerimos diariamente entre 0.1 a 1 gr de ADN Asumiendo que el 50% de los productos son transgénicos, y que los transgenes cons;tuyen 0.0005% del ADN total en nuestros alimentos, entonces ingerimos de 0.5 a 5 μg/día ü Productos de genes introducidos ;enen concentraciones extremadamente muy bajas (Tendríamos que comer 2 ha de maíz Bt todos los días por 2 semanas para que tuviera un efecto nocivo) ü Productos de genes son proteínas por lo que son degradados y digeridos por los jugos gástricos instantes después de ser ingeridos De vuelta a lo obvio • El flujo gené2co no es algo peculiar a las plantas transgénicas: es tan an2guo como la vida misma • Este flujo gené2co ocurre cuando un organismo se cruza con una especie relacionada y pasa el ADN combinado a su progenie • El flujo gené2co que involucra a OGM impone un nuevo set de consideraciones ecológicas y económicas para ser consideradas por los ciendficos y sus gobernantes Peruvian GM advocate faces criminal charges • Lucas Laursen Nature Biotechnology 28, 110 (2010) doi:10.1038/nbt0210-110a http://pe.biosafetyclearinghouse.net/ actividades/2010/presentaciones/ informe_t%C3%A9cnico.pdf Monitoreo del flujo gené;co • Analizar cada cul2vo individualmente porque cada uno 2ene muy dis2ntos patrones de diversidad gené2ca y diseminación • Desarrollar un tes2go biológico aceptable para monitorear el flujo gené2co si es que la industria desea comercializar la más reciente generación de los cul2vos transgénicos cuyo flujo gené2co es la preocupación dominante • Estar familiarizado con los avances de la inves2gación que pueden cambiar las tendencias y pronós2cos Detecting adventitious transgenic events in a maize center of diversity Luis Fernando Rimachi Gamarra1, Jorge Alcántara Delgado1, Yeny Aquino Villasante1 and Rodomiro Ortiz2 1Instituto Nacional de Innovación Agraria, Av. La Molina 1981, Lima 12, Perú Instituto Nacional de Innovación Agraria, Av. La Molina 1981, Lima 12, Perú En el análisis por PCR no se detectó ninguno de los eventos específicos (BT11, NK603, T25, 176, TC1507 y MON810) evaluados en las muestras provenientes de campos de cultivo, mercados locales, empresas comercializadoras de semillas y del centro de acopio local. Como era de esperarse, se detectaron eventos (NK603, T25, TC1507 y MON810) en las muestras de grano procedentes de los centros de acopio de las empresas avícolas, dado que son las principales importadoras de granos de maíz a granel proveniente de países productores de OVM como Argentina y Estados Unidos. En conclusión, no se ha detectado ninguno de los eventos de maíz transgénico reportados como cultivados en el valle de Barranca. Lecciones del caso de México • La conducta de los agricultores podrá tener una influencia significa2va para que los transgenes se difundan, se expresen diferentemente y acumulen con sus variedades na2vas • Las percepciones de los agricultores y consumidores de que los transgenes sean ‘‘contaminantes’’ y que las variedades na2vas que con2enen transgenes son ‘‘contaminadas’’ podría causar que estas variedades na2vas sean rechazadas lo que ocasionaría una pérdida directa de su biodiversidad OGM en los sistemas agrícolas Resumen • Determinar el propósito y los obje2vos inmediatos del programa de monitoreo • Iden2ficar potenciales barreras, riesgos y beneficios • Desarrollar hipótesis para guiar acciones y decisiones • Definir un número limitado de indicadores potenciales • Acordar los valores apropiados para la toma decisiones y acciones correspondientes • Cul2var un proceso transparente y efec2vo ¿Qué Hacer? • Reglamento (o ley) de bioseguridad e inocuidad ambiental y alimentaria • Polí2ca y protocolos para detectar y monitorear transgénicos • Transparencia y comunicación de resultados a la sociedad Preguntas ecológicas y económicas de los cul;vos transgénicos • Ecológicas: ¿alteran la iden2dad gené2ca de las plantas silvestres?, ¿dotan a un pariente silvestre con un gen de adaptación (súper malezas)?, ¿matan a los insectos benéficos y organismos del suelo? • Económicas: ¿transmiten sus transgenes a otros cul2vos convencionales?, ¿cómo mantener dis2ntos cul2vares para el mercado?, ¿es posible producir cul2vos libres de transgénico (la coexistencia)? • • • • • Inves;gación sobre los clones transgénicos de papa que proporcionan resistencia a los nematodos, una peste importante de la papa andina No hay daño en muchos organismos no obje;vo, pero el flujo de genes se produce a los parientes silvestres que crecen alrededor cul;vos de papa Si se diera la introgresión estable de transgen, la integridad gené;ca de estas especies silvestres puede ser alterada Cul;var transgénico macho-­‐estéril proporciona una opción para la producción de papa transgénica resistente al nematodo que permi;rá evaluar los beneficios hasta que la posibilidad de introgresión estable del transgen a los parientes silvestres se determine El progreso cienƒfico es posible, pues, sin comprometer el enfoque de precaución ¿Punto final …? • La soberanía nacional y la seguridad alimentaria son lo primero • Los cul;vos transgénicos ;enen su función pero no son una panacea • Los sectores privado y público ;enen papeles complementarios en la agricultura • También hay otras prioridades y existen otros productos para las cadenas de valor Agricultura orgánica como alterna;va Demanda por los consumidores probablemente aumentara. ¿Es la tecnología suficientemente robusta para sa;sfacer esa demanda? Si quisiéramos alimentar al mundo solo con orgánicos necesitaríamos grandes cambios: 1. Reciclaje de residuos orgánicos de vuelta a la chacra como nutrientes 2. Desarrollo de cul;vares resistentes a enfermedades y plagas 3. Reducción de consumo de carne para asegurar que mas productos van a humanos que a animales 4. Para cumplir estas metas será necesario el uso de ingeniería gené;ca para obtener esas resistencias así como adaptación a sequia, inundación y salinidad Ronald P. & R. Adamchak. 2008. Tomorrow’s Table. Organic Farming, Genetics and the Future of Food James French, IICA Inves;gación e innovación para el desarrollo … • Salud • Vida • Sueños
