Nuevas técnicas genómicas: ¿Cómo pueden mejorar los sistemas alimentarios?

Por: www.eufic.org

Las nuevas técnicas genómicas (NTGs), o técnicas de edición de genes, son métodos para crear mutaciones dirigidas (mutagénesis) en el genoma de organismos vivos. Un ejemplo son las "tijeras genéticas", conocidas como CRISPR/Cas9 e introducidas en 2012¹, que permiten modificar el ADN con precisión a nivel de bases individuales (unidades o "letras" del código genético). Aunque la planta o el animal resultante de las NTGs no siempre se distingue de los organismos criados mediante métodos convencionales, estas técnicas son mucho más rápidas que los métodos tradicionales (por ejemplo, mediante cruces) para obtener plantas o animales con rasgos deseables. La modificación precisa mediante las NTGs permite obtener resultados rápidos en pocas generaciones, mientras que las técnicas de mejoramiento tradicionales pueden dar lugar a mutaciones secundarias no deseadas o no planificadas que luego se deben eliminar.

¿Cuál es la diferencia entre los alimentos editados genéticamente y los organismos genéticamente modificados (OGM)?

Un "organismo genéticamente modificado" (OMG) puede ser una planta, un animal o un microorganismo cuya composición genética se ha modificado utilizando biotecnología, normalmente mediante el trasplante de genes que codifican rasgos deseables de una especie a otra. Esto es diferente de las NTGs, que se utilizan para editar los genes existentes de un organismo de forma muy específica y sin introducir material genético foráneo.

En la Unión Europea, actualmente no se producen plantas ni animales mediante NTGs porque se encuentran sometidas a una legislación estricta para los organismos genéticamente modificados (OGM). Sin embargo, los productos importados, como los alimentos procesados y piensos, pueden contener algunos componentes o ingredientes modificados genéticamente. Fuera de la UE, el número de plantas creadas mediante NTGs está aumentando, desde variedades de arroz tolerantes a la salinidad² hasta yuca³ resistente a virus y soja enriquecida con ácido oleico⁴, aunque solo algunos de estos productos están ya en el mercado. Entre ellos, se incluyen tomates altos en "GABA" (Japón), soja con alto contenido de ácido oleico (EE. UU.), hojas de mostaza (EE. UU.) y plátanos que no se oxidan (Filipinas).

¿Cuáles son los beneficios de las NTGs para la agricultura y cuáles sus posibles riesgos?

Con los métodos de mejora tradicionales, pueden pasar de 10 a 15 años hasta que una nueva variedad (vegetal) esté lista para el mercado. Gracias a su precisión, las NTGs son mucho más rápidas y permiten adaptarse rápidamente a las condiciones cambiantes. A medida que el cambio climático provoca más fenómenos meteorológicos extremos y la propagación de enfermedades en las plantas, las NTGs se están convirtiendo en herramientas valiosas para adaptar la producción agrícola y lograr la seguridad alimentaria, proporcionando velocidad y flexibilidad al proceso de mejoramiento. Además, los cultivos derivados de las NTGs pueden mostrar un mayor rendimiento y una menor necesidad de pesticidas⁵, lo que no solo conduce a mejores ingresos para los agricultores, sino también a una producción de alimentos más sostenible.

Entre los riesgos potenciales de las NTGs en la agricultura se encuentran los efectos desconocidos sobre los parientes silvestres de los cultivos, es decir, la liberación involuntaria de nuevos rasgos genéticos en la naturaleza. Aunque esta preocupación también se aplica a las plantas obtenidas mediante métodos tradicionales, la poderosa técnica genómica conocida como "impulso genético" debe estudiarse con precaución, ya que fue diseñada para eliminar (intencionalmente) poblaciones enteras, como ocurre, por ejemplo, con mosquitos portadores del agente de la malaria⁶. Además, si se usan NTGs para crear cultivos resistentes a herbicidas, podría producirse un aumento en el uso de estos productos químicos. Como esto no es lo que se quiere, muchos grupos de investigación ya están trabajando en el uso de las NTGs para potenciar la respuesta defensiva propia de la planta en lugar de vincular el mejoramiento al uso de pesticidas.

En general, no existe evidencia científica de que las NTGs representen mayores riesgos que cualquier otra tecnología de mejoramiento^7,8. Los cambios en el material genético se producen de forma natural entre generaciones de plantas y animales, y dado que las NTGs producen mutaciones muy específicas en los genomas, similares a las plantas que se producen de forma natural durante la evolución, es poco probable que los efectos derivados de estas técnicas tengan efectos adversos en la salud. No obstante, todos los productos alimentarios se someten a pruebas de seguridad independientemente de la tecnología utilizada para su producción.

¿Dónde se cultivan los cultivos derivados de las NTGs?

Por el momento, los cultivos derivados de las NTGs no se cultivan en Europa. Hoy en día, más del 90% de los cultivos producidos mediante NTGs se cultivan en América del Norte y del Sur, pero los países en desarrollo en África y el sur de Asia también están aplicando rápidamente estas tecnologías⁹. Además, los gobiernos de Canadá y el Reino Unido han confirmado nuevas legislaciones que eliminan los productos de "mejora de precisión" (es decir, las NTGs) de las estrictas normas de los OGMs, por lo que es más probable que veamos la producción de cultivos derivados de NTGs en estos países en el futuro.

¿Cómo podemos regular los productos elaborados mediante NTGs para fomentar cultivos sostenibles?

Varios países (incluidos Japón, Australia, Argentina, Brasil, Canadá, India y Kenia, entre otros) diferencian los productos derivados de las NTGs, que podrían proceder de procesos convencionales o naturales, de sus regulaciones de biotecnología.

En 2018, el Tribunal de Justicia de la UE dictaminó que los productos de las NTGs se clasifican como organismos genéticamente modificados genéticamente (OGM) y deben tratarse de acuerdo con la estricta legislación europea sobre OGMs. Como el marco regulador requiere mucho tiempo y dinero, son pocas las grandes empresas que tienen recursos para trabajar en las NTGs y su aprobación. Además, las NTGs aún no existían cuando se adoptó la legislación. La nueva propuesta de la Comisión Europea establece dos vías para la comercialización de plantas derivadas de NTGs. Las NTGs que pudieran ocurrir de forma natural o mediante el cruzamiento convencional, y que cumplan un conjunto específico de criterios establecidos en la normativa, se tratarán como plantas convencionales y quedarán exentas de los requisitos de la legislación sobre OGM. Todas las demás plantas derivadas de NTGs deberán cumplir con los requisitos de la legislación vigente sobre OGM, lo que significa que están sujetas a una evaluación de riesgos y sólo podrán comercializarse una vez que hayan obtenido la autorización regulatoria.

Los cultivos obtenidos mediante NTGs también tienen valor para alcanzar objetivos de sostenibilidad, como la reducción del uso de pesticidas o la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero. Esta es la razón por la cual los productos de las NTGs deberían evaluarse caso por caso en lugar de imponer una prohibición categórica de la técnica en su conjunto. Las pruebas de seguridad para detectar amenazas medioambientales y garantizar su idoniedad para el consumo humano deberán realizarse en función de las características del producto final y no de su método de producción. La trazabilidad y el etiquetado adecuados a lo largo de la cadena de valor del producto, y la comunicación basada en la evidencia de los beneficios medioambientales que pueden aportar las NTGs, son también importantes para que los consumidores puedan tomar decisiones informadas.

Referencias
1. Zhang A et al. (2019) Enhanced rice salinity tolerance via CRISPR/Cas9-targeted mutagenesis of the OsRR22 gene. Molecular Breeding 39:47
2. Gomez MA et al. (2018) Simultaneous CRISPR/Cas9-mediated editing of cassava eIF4E isoforms nCBP-1 and nCBP-2 reduces cassava brown streak disease symptom severity and incidence. Plant Biotechnology Journal 17:421-434
3. Demorest ZL et al. (2016) Direct stacking of sequence-specific nuclease-induced mutations to produce high oleic and low linolenic soybean oil. BMC Plant Biology 16:225
4. Klümper W & Qaim M (2014) A meta-analysis of the impacts of genetically modified crops. PLoS One 9(11): e111629
5. Hammond AM & Galizi R (2017) Gene drives to fight malaria: current state and future directions. Pathogens and Global Health 111:412-423
6. European Commission (EC) (2021) Study on new genomic techniques. Brussels, Belgium: EC.
7. Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften (2015) Academies and DFG call for the responsible use of new genome editing techniques. Accessed 1 June 2023.
8. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) (2021) Breaking Barriers with Breeding: A Primer on New Breeding Innovations for Food Security Brief. ISAAA Brief No. 56: Ithaca, NY
9. European Commission website, New techniques in biotechnology. European Commission. Accessed 1 June 2023.