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Biomedicina

Las plantas editadas genéticamente intentan esquivar el estigma de los transgénicos

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Los OMG del pasado incluyen ADN externo de otras plantas o bacterias. Pero las nuevas técnicas de edición genética simplemente mejoran el propio ADN de los cultivos. ¿Conseguirán estas nuevas variedades conquistar a los reguladores y a la opinión pública?

  • por Antonio Regalado | traducido por Teresa Woods
  • 26 Diciembre, 2017

Cuando visité la granja de Jason McHenry en Dakota del Sur (EEUU), el joven agricultor, que llevaba unos vaqueros desgastados y unas gafas de sol, me condujo por una resbaladiza escalera de acero hasta que nos colocamos sobre una montaña de soja. Podría tamizarla con los dedos y saborear su sabor vago y dulce.

La producción de soja de Estados Unidos es de casi 11 millones de toneladas anuales. Es la mayor fuente de ingresos de las plantaciones y granjas estadounidenses después del ganado y el maíz. De esas cosechas de soja, más del 90% son organismos modificados genéticamente (OMG), es decir, han sido mejoradas genéticamente. Normalmente incluyen un gen extra procedente de una bacteria del suelo que las hace inmunes al herbicida glifosato.

Sin embargo, las 109 toneladas sobre las que McHenry y yo estábamos sentados representan un nuevo tipo de planta modificada mediante la edición génica. Una start-up había empleado la tecnología para introducir cambios en dos genes implicados en la síntesis de ácidos grasos, para que el aceite prensado de la soja sea más parecido al aceite de oliva que al típico aceite de soja.

McHenry oyó hablar por primera vez de esta variante de soja en diciembre del año pasado, en un hotel cercano a la cooperativa de procesadores de soja de Dakota del Sur. Un comercial dijo a los agricultores: "Tenemos algo nuevo y emocionante. ¿Has oído hablar de la prohibición de las grasas trans?" El aceite de soja ha estado perdiendo cuota de mercado desde que el Gobierno de Estados Unidos prohibió las grasas no saludables creadas cuando el aceite de soya es parcialmente hidrogenado y se convierte en un sólido. Esas grasas han estado matando a gente. Son comida basura.

Jason McHenry en la tierra de Dakota del Sur donde cultiva soja creada con la edición de genes.Foto: Jason McHenry en su terreno en Dakota del Sur donde cultiva soja creada a través de la edición génica.

El aceite de la soja editada genéticamente podría resolver ese problema, porque no necesita ser procesado de la misma manera. Cualquier agricultor que plantara esta soja, escuchó McHenry, formaría parte de una ola de innovación que llenaría las estanterías de las tiendas de yogures griegos, envases verdes e ingredientes saludables. Además, significaría más dinero por tonelada. El comercial Thomas Stoddard, un larguirucho biólogo convertido en comercial de semillas que visitó la granja de McHenry conmigo, me dijo: "Ganas un poco más, tienes una gran experiencia y eres parte de una revolución".

Para McHenry, un agricultor que acaba de empezar a administrar sus propios acres, sus propias deudas y sus propias decisiones, la idea tenía sentido. Las variantes de soja resistentes al glifosato que aún siembra su padre son caras. Además, las plantas rodadoras han evolucionado para sobrevivir a la fumigación y crecer hasta la cintura. McHenry exlica: "Viendo el mercado en su conjunto, Europa y China están cuestionando los OMG. Tienes que estar atento a lo que quiere el consumidor, y como agricultor, tienes que diferenciarte. Si estás mirando un mercado que podría desaparecer, tienes que buscar alternativas".

El genetista Dan Voytas de la Universidad de Minnesota desarrolla nuevas plantas usando ingeniería genética. "El genio está fuera de la botella", dice.Foto: El genetista de la Universidad de Minnesota Dan Voytas desarrolla nuevas plantas usando ingeniería genética. "El genio se ha escapado de la botella", afirma.

Los nuevos cereales son obra de una start-up llamada Calyxt, donde trabaja Stoddard, que está cerca y casi en línea recta de la plantación de McHenry. En los invernaderos de la compañía, miles de plantas son alteradas mediante edición génica cada semana. La virtud de la tecnología es que permite a los científicos crear plantas de diseño que no contienen ADN ajeno. La técnica, que añade o elimina fragmentos de información genética, es similar a lo que se podría lograr a través de la reproducción convencional, solo que mucho más rápido. En esencia, si hay alguna cualidad de un tipo de soja que le gusta y conoce las instrucciones genéticas que la produce, la edición génica puede transferirlas a otra variedad en un solo paso molecular.

Para muchos científicos, el potencial de la edición genética parece casi ilimitado, ya que ofrece una nueva forma de crear rápidamente plantas resistentes a la sequía, inmunes a las enfermedades o con mejor sabor. ¿Un tomate de supermercado que sepa bien? Eso podría hacerse realidad si los científicos restauran los genes responsables del delicioso sabor de las variedades tradicionales. ¿Qué tal una planta de maíz con el doble de granos? Si la naturaleza lo permite, los científicos creen que la edición genética podría permitirles desarrollarla.

Cada OMG exitoso del mercado tenía como objetivo aumentar el rendimiento de cada hectárea de tierra cultivable. Comercializar alimentos "más saludables" mediante ingeniería genética ha sido más difícil. Pero si las plantas modificadas genéticamente pueden evitar el estigma de los transgénicos, eso podría cambiar.

Hay otra razón por la cual la edición génica está generando tanto entusiasmo dentro de la industria. El Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés) ha concluido que las nuevas plantas no son "artículos regulados". La razón es un vacío legal: sus regulaciones se aplican solo a los OMG desarrollados con patógenos externos de plantas, como bacterias, o ADN ajeno. Eso significa que Calyxt puede comercializar sus cereales sin pasar por el proceso de permisos, inspecciones y pruebas de seguridad requeridas para otros cultivos modificados genéticamente. Con eso, se espera reducir al menos la mitad de los 13 años y los cerca de 110 millones de euros que, de media, las compañías deben invertir para crear un nuevo OMG y colocarlo en manos de los agricultores.

Para los críticos de los organismos modificados genéticamente, las nuevas plantas no reguladas son una fuente de alarma. Durante años, han argumentado que deberíamos oponernos a los OMG porque podrían ser inseguros. ¿Qué pasa si causan alergias o mariposas venenosas? Ahora las líneas de batalla están cambiando porque las compañías como Calyxt pueden crear plantas sin introducir ADN de una especie distinta en ellas. Pueden argumentar que la edición génica es simplemente una "tecnología acelerada de cultivo".

Para los opositores, cualquier intento de reclasificar plantas modificadas como naturales es una ficción peligrosa. El director de una organización sin ánimo de lucro llamada ETC Group, que actúa como grupo de presión temas ambientales, Jim Thomas, argumenta: "Si no tienen que cumplir con los requisitos regulatorios, entonces la modificación genética volverá a penetrar en la agricultura. Ese es el objetivo. Están creando una definición de un OMG para que la edición genética quede fuera de ella".

Las plantas de diseño crecen bajo luz artificial en el invernadero de Calyxt, una empresa de edición de genes en Minneapolis.Foto: Las plantas de diseño crecen bajo luz artificial en el invernadero de Calyxt, una empresa de edición génica radicada en Minneapolis.

Y las iniciativas para persuadir a los gobiernos y grupos de alimentos están alcanzando una escala global. Nueva Zelanda decidió que las nuevas plantas creadas por edición genética son verdaderos OMG, al igual que el propio consejo orgánico del USDA. Pero los Países Bajos y Suecia no están de acuerdo. China no se ha pronunciado y la Unión Europea todavía tiene que decidirse. Miles de millones en exportaciones mundiales de cereales podrían estar pendiendo de un hilo.

Los opositores dicen que están listos para luchar por las reglas, regulaciones y etiquetas. El científico Michael Hansen de Consumers Union, un grupo de presión asociado a la revista Consumer Reports, afirma: "Nuestra posición nunca ha cambiado. Esta es solo una forma de ingeniería genética, por lo que debe estar sujeta a las mismas cosas: se deben realizar evaluaciones de seguridad. No creo que esto se resuelva pronto".

Pero McHenry ha sucumbido a las ventajas de la edición genética. Señalando sus hileras de silos, identificó cuáles de ellos contenían un OGM. El que está lleno de soja Calyxt lo calificó de "no OMG". El agricultor detalla: "Para mí, un OMG consiste en añadir un organismo externo a una planta. Tal y como lo entiendo yo, la semilla no contiene ADN extraño. Es como si hubiéramos encontrado un interruptor que facilita la vida de las personas. Si es así de fácil, tiene sentido para mí".

Las compañías farmacéuticas ven la tecnología de edición génica como una versátil tijera molecular que podría ofrecer un nuevo medio para curar enfermedades genéticas como la distrofia muscular (ver La distrofia muscular aún no ha matado a Ben Drupree. CRISPR podría salvarle). Lo que no se aprecia tan bien es cuánto falta para que la tecnología se implemente gran escala en la agricultura y en nuestros alimentos. Para finales de 2018, Calyxt afirma que estará triturando cereales y vendiendo aceite, lo que podría convertirle en la primera empresa en entrar al mercado con un cultivo modificado genéticamente. Al menos otro cultivo está a punto de ser comercializado por DuPont, que utilizó la edición génica para crear una planta de maíz más almidonada.

Sin duda, no parece que ninguno de los dos productos vaya a dominar las tierras de cultivo como en su día lo hicieron los OMG resistentes a los herbicidas. Estos primeros ejemplos son productos nicho con objetivos prosaicos. El maíz "ceroso" de DuPont terminará en barras de pegamento y como emulsionante en aliños para ensaladas. El aceite de Calyxt servirá para freir donuts y patatas. Aun así, la montaña de soja de McHenry muestra cuán rápido podrían llegar estos cultivos. Haciendo algunos cálculos rápidos, McHenry estima que nos encontrábamos sentados sobre 600 millones de habas. Para entonces, Stoddard, el comercial, también había subido a la montaña de soja de la altura de un edificio de una planta. Con gran reverencia, el representante afirmó: "La edición génica es el futuro, y el primer lugar donde está cultivándose a escala está aquí, en Dakota del Sur".

Activar un interruptor

Las variedades de soja de la plantación de McHenry descienden de una sola célula de soja modificada en 2012 por el cofundador de Calyxt y profesor de genética de la Universidad de Minnesota, Dan Voytas. Voytas me dijo que heredó el interés científico en las plantas de su padre, un administrador forestal del Gobierno de EE. UU.. El científico recuerda: "Me decía: 'Bien, hijo, ¿qué árbol es ese? Su nombre en latín, por favor".

Conocí a Voytas en el invernadero de la start-up, donde me enseñó robots que mezclan fluidos y una pistola de genes que dispara el ADN a una célula vegetal. Unas manchas verdes que crecían sobre una gelatina transparente en placas de Petri eran plantas de colza que se "regeneraban" a partir de una sola célula después de recibir nuevas instrucciones genéticas. La compañía tiene una plantilla de 35 empleados, dos tercios de los cuales son científicos. Voytas detalla:  "Tenemos una larga lista de ideas. Pero puedes obtener un gran aceite y una planta enferma. Mucho de esto es experimental".

Contenedores de granos en Clark, Dakota del Sur.Foto: Silos de grano en Clark, Dakota del Sur.

La start-up emplea una tecnología de edición génica llamada TALENs que Voytas ayudó a desarrollar y patentar. A finales de la década de 1990, formaba parte de un pequeño grupo de biólogos que intentaba avanzar más allá de la primera ronda de plantas transgénicas , pero no mediante la adición de genes enteros, sino mediante el uso de enzimas de corte, llamadas nucleasas, que sirven para cortar con precisión la cadena del ADN: las instrucciones de vida que se encuentran dentro de cada célula viviente. Para hacer la soja de Calyxt, Voytas utilizó su tecnología para desactivar dos genes.

Hoy en día, una tecnología de edición génica distinta, llamada CRISPR, domina los titulares, porque es fácil de usar y económica. Sin embargo, debido a que TALENs se desarrolló dos años antes que CRISPR, la técnica ha avanzado más hacia cultivos comerciales. Además, otras empresas de biotecnología vegetal se han visto frenadas por la continua lucha de patentes de CRISPR, lo que no dejaba claro cuál de ellas podría utilizar esa técnica.

Mientras tanto, dice Calyxt, ya ha utilizado TALENs para diseñar 19 plantas y apuesta por la edición génica para convertirse en una de las primeras compañías pequeñas en introducir un exitoso cultivo modificado genéticamente. Dice que el USDA ya ha confirmado que seis de sus plantas no estarán reguladas, incluida, en septiembre, una planta de alfalfa modificada para tener menos lignina, lo que facilita la digestión de las vacas y los caballos. La compañía, que se hizo pública en julio, sólo ha gastado unos 40 millones de euros hasta ahora.

De momento, cada OMG exitoso del mercado tenía como objetivo aumentar el rendimiento de cada hectárea de tierra cultivable. Comercializar alimentos "más saludables" mediante ingeniería genética ha sido más difícil. Pero si las plantas modificadas genéticamente pueden evitar el estigma de los transgénicos, eso podría cambiar. En la opinión de Calyxt, ofrecería nuevos y valiosos usos de la ingeniería genética. Además de su aceite de soja, Calyxt afirma que ha modificado plantas de trigo para que puedan molidas para producir una harina blanca con tres veces más fibra que de costumbre. Con ella, una empresa panificadora podría afirmar que sus panes de hamburguesa ayudan a prevenir el cáncer.

En 2017, el Departamento de Agricultura de EEUU reconoció que las plantas editadas genéticamente, incluso a nivel profundo, "pueden escapar por completo a la regulación".

Algunos de los cambios más radicales que la edición génica podría traer se apreciaban el día que visité a Voytas en su laboratorio universitario. Estaba reunido con sus alumnos, quienes diagramaban sus planes en una pizarra blanca. (Por ahora, todos los estudiantes están usando CRISPR.) Una mujer de Etiopía quería cambiar una planta de grano local, el teff, para que crezca recta en lugar de doblarse y perder semillas. Otro alumno estaba investigando cómo inyectar ADN a las células madre de las raíces y los brotes de las plantas en crecimiento. Voytas detalla: "Estamos llegando a un punto en el que si nos preguntáramos cuál es la mejor cosecha para el aceite podríamos crear el genoma para hacer esa planta".

Quedan algunos obstáculos importantes. Las compañías farmacéuticas que trabajan en terapias génicas han aprendido que es más fácil diseñar y fabricar cadenas de ADN que introducirlas a las células de una persona. Eso también es cierto para muchas plantas, donde la entrega de los ingredientes de la edición génica sigue siendo difícil. Comprender qué genes se deben editar es otro obstáculo. Los científicos saben mucho sobre cómo se sintetizan los aceites y por qué las frutas se vuelven marrones. Pero la lista de rasgos vegetales valiosos cuyas causas genéticas se entienden bien y son fáciles de alterar se reduce mucho. "En este momento es una caja sorpresa de rasgos", dice la científica de plantas del Centro Danforth (EE. UU. ) Rebecca Bart, y añade: "Todavía tenemos que invertir bastante descubrir estos rasgos antes de poder manipularlos con la edición génica. Tiene que ir en ese orden".

Además, para los rasgos que se entienden bien, la edición genética no es la única forma de crear tales plantas, solo es la más nueva. Por ejemplo, la soja de Calyxt se enfrentará a la competencia de los granos de soja con un contenido similar de aceite que ya están en disponibles en el mercado, incluido uno, llamado Vistive Gold y comercializado por Monsanto, que fue creado mediante una tecnología antigua de OMG. Voytas reconoce que sus granos no son del todo nuevos, pero dice que serán una prueba útil del rápido modelo comercial de Calyxt y una forma de demostrar a los inversores que la compañía puede ganar dinero. El investigador asegura: "Calyxt es la primera compañía de edición génica de plantas que existe y necesita demostrar que puede comercializar productos. La ventaja es obtener ingresos a corto plazo".

Algunos empresarios creen que la edición génica solo generará un gran impacto cuando pueda cambiar la cantidad de alimento que puede producir un acre. El CEO de Yield10, una compañía de ingeniería de plantas de Cambridge (EE. UU.), Oliver Peoples, sentencia: "En el sector inmobiliario, se dice que las tres claves son: 'Ubicación, ubicación, ubicación'. Bueno, en la agricultura, son: 'Rendimiento, rendimiento, rendimiento'".

Las plantas de canola se "regeneran" a partir de células individuales después de una ronda de edición de genes.

Foto: Las plantas de colza se "regeneran" a partir de células individuales después de una ronda de edición génica.

Así que Calyxt también está trabajando en plantas capaces de aumentar la cantidad de alimentos que los agricultores pueden cosechar, como una planta de trigo resistente al oídio. Hasta la fecha, no se ha comercializado ningún trigo OMG, en parte porque, como sucede con muchas plantas, el genoma del trigo acumula ADN adicional como un armario que nunca se limpia. De hecho, el trigo es hexaploide: sus células albergan seis copias, en su mayoría idénticas, de cada cromosoma. Eso ha complicado enormemente la ingeniería genética, pero Voytas dice que con la edición génica resulta bastante fácil. En una sola reacción, la herramienta TALENs pueden buscar y cortar las seis copias de cualquier gen de trigo que se quiera eliminar.

OMG, ¿sí o no?

Delante de Penn Station, en Manhattan (EEUU), un anuncio de 10 pisos de altura de Ketel One, una marca de vodka, declara que está "hecho con granos 100% NO OMG". En cualquier supermercado, es fácil encontrarse multitur de afirmaciones similares, incluso para productos como la sal, que no contienen material vegetal. Alrededor del 40% de los adultos estadounidenses cree que los alimentos elaborados a partir de OMG son menos saludables.

Tales creencias son el resultado de los mensajes contradictorios de científicos, grupos de presión agrícolas y organizaciones sin ánimo de lucro como Greenpeace, que despiertan dudas sobre la seguridad de los organismos modificados genéticamente. El resultado para la primera generación de OMG ha sido una decisión global dividida. Mientras que los organismos modificados genéticamente abarcan millones de hectáreas de tierras de cultivo en EE. UU., Brasil, Argentina y la India, los gobiernos han prohibido su cultivo en gran parte del resto del mundo, incluidos Francia, Alemania, China y Rusia.

Ahora la pregunta es si los cultivos creados por edición genética podrán eludir la etiqueta de organismo modificado genéticamente. En términos generales, las empresas defienden que estas plantas no deberían estar reguladas porque podrían haber sido creadas mediante métodos convencionales de cultivo de plantas. ¿La prueba? En muchos casos, no habría forma de distinguir una planta con edición genética de una planta natural.

Editar un gen hace que el trigo resista el moho.

Foto: editar un gen hace que el trigo se vuelva resistente al moho.

Los críticos de los OMG ya temen una oleada de "franken-alimentos" si tales plantas no se someten a las regulaciones, algo que ya está ocurriendo en EE. UU.. La razón por la cual las plantas modificadas genéticamente pueden saltarse las reglas del USDA es que la agencia emplea una anticuada definición de hace 30 años de lo que es un OMG, y que solo se aplica si una planta ha sido modificada utilizando bacterias vegetales, como los primeros productos de este tipo. La agencia reconoció en enero de 2017 que las plantas editadas genéticamente, incluso a nivel profundo, "pueden escapar por completo a la regulación", en función de cómo se elaboren. Desde entonces, cuatro plantas modificadas genéticamente más han sido expuestas, incluyendo una soja tolerante a la sal y a la sequía desarrollada por el USDA, la planta de alfalfa de Calyxt, un tipo de camelina creado por Yield10 y una especie de mijo con una retrasada época de floración. El biotecnólogo del Centro para la Ciencia en el Interés Público de EE. UU. Gregory Jaffe OPINA:"Están intentando encajar una clavija cuadrada en un agujero redondo de viejas leyes que no contemplan estas nuevas tecnologías.

Lo que falta, entonces, son más datos sobre si estas plantas pueden dañar a los insectos, extender sus mejoras genéticas a primos salvajes o crear supermalezas como las que son resistentes al glifosato. Las empresas suelen consultar con la Agencia de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos para confirmar que sus plantas son seguras para la alimentación. Pero ese proceso es voluntario. La analista de políticas del Centro para la Seguridad Alimentaria Jaydee Hanson, cuya institución promueve la agricultura orgánica, cree que las compañías han sido astutas al comenzar con productos simples, incluso recónditos. La experta defiende: "El público no ha tenido la oportunidad de decir: 'Espera un segundo'. A medida que avanzamos hacia una edición génica más complicada, habrá más preguntas. Y podríamos ver el mismo tipo de reacciones que hemos observado antes".

La pregunta "OMG, ¿sí o no?" va a ser global. Los reguladores de alimentos deberán decidir si las etiquetas de los alimentos deberían revelar la presencia de plantas modificadas genéticamente. Algunas asociaciones orgánicas ya han dicho que esas plantas no pueden llevar esa etiqueta, alegando que realmente no son OMG. Mientras tanto, el Tribunal de Justicia de la UE está listo para analizar el tema en Europa, donde los científicos alegan que la edición genética es simplemente una forma avanzada de mejora genética. Sus opositores esperan que Europa clasifique las plantas como OMG, una decisión que frustraría la expansión de la tecnología.

"Sería triste que ganaran los opositores", lamentó Voytas. Estábamos en su oficina y los estudiantes pasaban delante de su ventana, esperando la oportunidad de revisar sus planes de edición génica con él. Incluso los estudiantes de grado, señala, ahora pueden editar plantas. El investigador concluye; "En cierto sentido, creo que el genio se ha escapado de la botella".

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