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LIBRE DE TRANSGENICOS
BOLETÍN Nº 274
UNA TIPOLOGÍA DE LOS EFECTOS DEL FLUJO (TRANS)GÉNICO EN LA
CONSERVACIÓN Y USO SUSTENTABLE DE LOS RECURSOS GENÉTICOS
Jack A. Heinemann
Centro para la Investigación Integrada en Bioseguridad y la Escuela de Ciencias
Biológicas, Universidad de Canterbury
Christchurch, Nueva Zelanda
Para la FAO – Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura
Resumen Ejecutivo
Introducción
En su novena sesión, la Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la
Agricultura “recoció la necesidad de avanzar con el Borrador del código de Conducta en
Biotecnología ya que se relaciona a los Recursos Genéticos para la Alimentación y
Agricultura, con el objetivo de maximizar los efectos positivos de las biotecnologías y
minimizar los efectos potenciales negativos o riesgos (…)”.
En su Décima Sesión, durante la revisión del documento: Progreso en el Borrador del
Código de Conducta en Biotecnología en su relación con los Recursos Genéticos para la
Alimentación y Agricultura: aspectos políticos, fallas y duplicaciones, los miembros de la
Comisión identificaron, entre otros, el tema del “flujo genético de los OMG y las
obligaciones” como uno de los más apropiados para trabajar a futuro y decidió que
debería ser tomado en cuenta al diseñar el Programa de Trabajo a Largo Plazo de la
Comisión.
Este artículo proporciona una visión general sobre la investigación referente al rango de
los posibles efectos del flujo transgénico en la salud humana, el ambiente, los varios
actores de la cadena de producción de comida y material alimenticio y en la conservación
in situ y ex situ de los recursos genéticos de plantas utilizadas para la alimentación y la
agricultura. El estudio describe además las respuestas que el gobierno y los actores han
dado, o que pueden darse, para tratar algunos o todos los efectos.
Este artículo considera el flujo transgénico de acuerdo a los efectos que podría tener como
base para una evaluación objetiva de flujo transgénico y las posibles formas de tratarlo.
Los capítulos II – IV constituyen una evaluación del flujo transgénico y los capítulos V – VI
son discusiones sobre el manejo y trabajos científicos y políticos posteriores que puedan
tratar el problema del flujo. En el capitulo II, se ubican al flujo genético y transgénico en
un contexto científico. Luego se sigue con una tipología del flujo transgénico de acuerdo a
sus diferentes efectos tanto biológicos como sociales y legales en los capítulos III – IV. En
el capítulo V se consideran las opciones de contención transgénica. Finalmente el capítulo
VI resalta las varias áreas prioritarias para el establecimiento de políticas, incluyendo las
técnicas y regulatorias.
Qué es el flujo genético?
El flujo genético es un aspecto importante en la evaluación y manejo de riesgos creados
por los OMG y los transgénicos que contienen sus genomas. Existe consenso en la
comunidad científica de que existe un flujo de genes tanto si son transgenes producidos
por técnicas de recombinación de ADN como si son genes que aparecen sin la intervención
humana. A pesar de ello, el flujo de transgenes de plantas derivadas de técnicas de
recombinación de ADN (plantas MG) presentan impactos específicos o especiales en la
biología, ecología, agricultura, la sociedad y la cultura.
El flujo de transgenes a través de procesos reproductivos normales, se llama transferencia
vertical de genes. Los transgenes además pueden ser transferidos por procesos
infecciosos utilizando vectores microbianos como los virus; a este proceso se lo conoce
como transferencia horizontal de genes. Los transgenes además se mueven cuando una
planta que tiene un transgen se traslada a un nuevo ambiente a través de sus semillas o
propágulos.
El flujo genético se discute frecuentemente en términos de limitar las barreras
reproductivas. Las barreras incluyen la proximidad espacial y temporal que pueden
conducir a un apareamiento. Las plantas tienen dos tipos de sistemas de reproducción,
asexual y sexual. La reproducción asexual no requiere que ellos produzcan o reciban
polen. Las plantas que se reproducen sexualmente pueden autopolinizarse o cruzarse. Los
primeros utilizan su propio polen o polen de vecinos extremadamente cercanos y los
segundos preferentemente utilizan el polen de otras poblaciones. Además algunas plantas
atraen animales polinizadores mientras otras dependen del viento para mover su polen.
Igualmente, algunas plantas han desarrollado complicadas redes de animales para
distribuir sus semillas y otros dispersan semillas utilizando vectores físicos como el viento
o las vías acuáticas. Todas las plantas cultivables tienen vectores animales altamente
especializados - los humanos - para distribuir sus semillas y otras partes reproductivas.
En biología las barreras casi siempre son incompletas o espacialmente y/o temporalmente
variables. Las semillas de maíz se transportan desde los Estados Unidos a través del
Océano Pacífico hasta Nueva Zelanda, donde ahora se cultiva usualmente a pesar de que
el maíz no es nativo ni es aparentemente capaz de sobrevivir sin la asistencia humana. La
fertilidad, como una medida de compatibilidad sexual, puede perderse, desarrollarse y
mejorar dependiendo de los factores genéticos y ambientales. Así, las plantas que pueden
normalmente estar fuera de las proximidades y compatibilidades necesarias no tienen
necesariamente negado su acceso a genes, pero pueden recibirlos con una menor
frecuencia (Jencszewski et al., 2003).
Las barreras reproductivas y físicas tienen sus limites al contener genes y plantas. El flujo
genético es una fuerza poderosa para el cambio genético. La agricultura comercial
moderna y los ensayos en el campo acentúan el poder natural del flujo genético debido a
las enormes escalas en las que se manejan y la constante reintroducción de transgenes de
plantas y transgénicos a través del comercio.
La teoría clásica de la evolución dice que el flujo genético es capaz de interactuar con
otras fuerzas evolutivas como: mutación, deriva y selección. En la agricultura industrial
moderna un cultivo de maíz puede contener millones plantas, y bajo estas condiciones el
flujo genético de maíz transgénico a las variedades criollas puede ser muy alto. Bajo estas
condiciones, la tasa de incorporación de alelos foráneos posterior a la hibridación puede
presentarse en ordenes de magnitud mucho mayores a las tasas de mutación comunes (p.
154-155 Serratos-Hernández et al., 2004).
Siendo optimistas, la combinación de barreras biológicas o sociales pueden inhibir el flujo
transgénico y por lo tanto permitir un estado sustentable de co-existencia entre las
plantas MG y no MG. A pesar de ello, la escala de la agricultura, particularmente de ciertos
cultivos transgénicos, y la escala en la cual el flujo puede ocurrir, es algunas veces
suficiente para sobreponerse a las grandes barreras cuantitativas de flujo genético. Los
límites de las barreras reproductivas y la escala de aplicación son conocimientos críticos a
la hora de estimar la posibilidad de que las barreras permanezcan de una forma efectiva.
Los efectos posibles del flujo de transgenes en la agricultura, diversidad
biológica y la salud humana
Para ser considerado en esta tipología, el efecto del flujo transgénico tiene que ser
juzgado como único o específico y no como un efecto general atribuido a las plantas MG.
Este enfoque es consistente con la etiqueta “riesgos trascendentes”, que se derivan del
uso de plantas MG (Adi, 2006). Se han hecho varios intentos para que estos criterios
permanezcan. Claro, que el límite de percepción entre un efecto general debido a las
plantas MG y uno específico al flujo transgénico puede diferir entre individuos.
Las consecuencias del flujo transgénico son difíciles de generalizar. Esto se debe a la
variedad de transgenes que ha sido desarrollada, las plantas transgénicas, los ambientes
en los que las plantas MG están siendo introducidas, los sistemas legales que operan
alrededor del mundo y las motivaciones de los actores. La única generalización posible es
que el flujo transgénico ofrece beneficios no intencionados. El flujo genético puede no ser
siempre perjudicial, pero es muy improbable que ofrezca una ventaja fortuita o designada
para aquellos en la industria de la biotecnología, los campesinos que adoptan los cultivos
MG, los campesinos que eligen no hacerlo, aquellos que valoran la biodiversidad de
plantas y vida silvestre existente o aquellos que monitorean la presencia de MG por
razones de seguridad o regulaciones.
El flujo genético potencialmente socava la ganancia de los inventores cuando aquellos que
no compran semillas transgénicas se benefician de sus propiedades agronómicas.
Simultáneamente la industria puede haber incurrido en mayores costos para proteger su
propiedad intelectual, o exponerse a obligaciones adicionales. Los campesinos que
adoptan o no cultivos MG no se benefician del flujo de los transgénicos hacia los parientes
relativos o a sus granjas vecinas. Ellos incluso pueden incurrir en obligaciones si los
transgénicos fluirían. Los campesinos que no cultivan OMG corren el riesgo de perder las
certificaciones diferenciadas en el mercado.
Existe mucha variabilidad en el diseño y la conducción de los estudios de flujo genético
como para poder predecir las vías, tasas y efectos del flujo genético en cualquier ambiente
en el que un cultivo en particular está creciendo en un año dado. Por ejemplo, muchos
estudios se han conducido sobre el flujo de polen utilizando diferentes configuraciones de
cuadrantes y otras variables, pero su uso para las evaluaciones de riesgos es limitada
debido a:
la variación local en las condiciones ambientales incluyendo las corrientes de viento,
el comportamiento de los polinizadores y la topografía;
la dificultad de extrapolar los resultados desde una escala pequeña, los ensayos de
corto plazo sobre los parámetros de liberación;
diferentes criterios para estimar el flujo genético y
limitaciones para identificar los efectos en los parientes silvestres.
A pesar de ello existen dos opiniones consensuadas. La primera es que el flujo transgénico
es un evento muy probable. La segunda es que cada evaluación requiere un estudio de
caso específico.
A pesar de ello, una vez que un gen ha hecho la transición de flujo ocasional a un manejo
ambiental asistido (incluyendo el humano) –, la frecuencia en la cual se encuentra en
genomas no intencionados se espera que incremente rápidamente. Los transgenes
agrícolas que confieren ventajas a una planta se espera que introgresen en plantas que
crecen en ambientes que recompensarían estas características. Las ventajas selectivas
pueden hacer que la planta sea más competitiva o fecunda en su ambiente actual, o que
se adapte a su nuevo ambiente. Un ejemplo de lo anterior es un transgén que hace que
una mala hierba sea resistente a las pestes y por lo tanto sea más competitiva con los
cultivos. Por ejemplo, un gen que adapta a la planta a condiciones más áridas y por lo
tanto le permite colonizar nuevos ambientes.
Lo que permanece sin respuesta es cómo predecir en qué ambientes y en cuáles genomas
un transgénico, o incluso un componente de un transgénico (como un promotor exótico,
intron o marcador de selección) puede conferir una ventaja selectiva. Algunos genes que
son deletorios para un organismo pueden ser útiles para otros, esto pude ser descubierto
únicamente mucho después de que se ha producido la introgresión de los genes.
Mientras el conferir una ventaja selectiva incrementa significativamente la probabilidad de
flujo, no es absolutamente esencial. Los transgenes puden fluir porque están físicamente
ligados a otros genes que confieren ventajas o por deriva genética. Lo que significa que
pueden incrementar o persistir debido a eventos aleatorios. Finalmente, para los
transgénicos comercializados su introducción repetitiva a grandes escalas pueden
simplemente mantenerlos en las áreas silvestres.
Agricultura
Los efectos en la agricultura pueden incluir el desarrollo de nuevas hierbas malas, pérdida
de recursos genéticos, pérdida de valiosas opciones agrícolas y comerciales y efectos no
intencionados y no anticipados en las características agrícolas.
Las malas hierbas constituyen ya un gran peso para la agricultura, entonces cualquier
flujo transgénico que aumente este peso sería muy significante. Las plantas silvestres
pueden convertirse en malas hierbas más efectivas por el flujo de los transgenes de los
cultivos MG si estos nuevos genes les hacen más efectivas a las plantas silvestres y les
permiten crecen en lugares no deseados. Igualmente, los cultivos MG pueden convertirse
en malas hierbas por el flujo genético que reciben de las plantas silvestres,
particularmente si estos genes restablecen las características de los cultivos MG que
reducen su dependencia en los humanos.
Los cultivos MG pueden también convertirse en malas hierbas si es que no pueden ser
erradicados cuando así se lo disponga, talvez porque han acumulado múltiples tolerancias
a los herbicidas o debido a que la frecuente introducción de la misma especie de planta
contribuye a la invasión de la misma en un ambiente en el que antes no había crecido
(Novak, 2007).
Diversidad de cultivos
Existe un gran esfuerzo a nivel mundial para mantener una diversidad de recursos
genéticos que puedan mejorar los cultivos. No se puede predecir ahora qué genes serán
beneficiarios en el futuro. Entonces las colecciones in situ y ex situ de parientes silvestres
de los cultivos actuales, así como las formas de cultivarlos son manejadas y aseguradas.
La pureza de las adquisiciones está específicamente amenazada por el flujo no
intencionado de genes.
El flujo genético crea un potencial heterogéneo de características. Esta heterogeneidad
puede requerir el manejo de estrategias como el uso de refugios alrededor de las plantas
resistentes a las pestes. Para las características como por ejemplo los pesticidas, la
heterogeneidad puede promover la evolución de resistencia en las pestes de insectos
dañinos.
Biodiversidad silvestres
Uno de los efectos en la biodiversidad silvestre puede ser la reducción en el número de
especies a escala local y global. Algunos genes existentes en las plantas pueden ser
remplazados por los transgénicos o las plantas no modificadas pueden ser remplazadas
por plantas transgénicas. Estos dos resultados pueden causar barridos del acervo genético
y reducir su diversidad.
La biodiversidad animal puede verse afectada por la expresión de componentes en las
plantas que tengan una toxicidad directa, alergénica o una calidad anti-nutrientes para los
consumidores herbívoros, o indirectamente al moverse hacia arriba en la cadena
alimenticia. La diversidad puede también verse afectada por la pérdida secundaria de las
fuentes de comida debida a la eliminación de algunos insectos u otros animales.
Ninguno de los efectos descritos anteriormente es especifico al flujo genético. A pesar de
ello, los animales afectados pueden ser diferentes de los que se esperaría debido al
movimiento de los transgénicos en las diferentes poblaciones de plantas o de las plantas
en nuevos ambientes.
Salud humana y animal
Existen cultivos que están siendo modificados para que sirvan como “bioindustrias” y se
utilizan en la producción de productos farmacéuticos (PMPs (siglas en inglés): fármacos
hechos a partir de plantas), químicos industriales (PMIPs (siglas en inglés): productos
industriales elaborados a partir de plantas) o productos con valor nutricional alterado.
Estos cultivos representan un especial riesgo para la salud humana y animal.
Estos cultivos pueden considerarse como “no comida”, porque no tienen una historia de
uso seguro o porque se espera que no sean apropiados como alimento para humanos.
También pueden considerarse como “no alimentos”, si su uso se ve aún más restringido.
Estos riesgos pueden pasarse a las plantas que sin intención reciben estos transgénicos a
través del flujo genético. Por ejemplo un gen para la producción de una proteína vacuna
puede ser expresado en un cultivo no MG a través del flujo genético y crear las mismas
preocupaciones que presenta la inclusión del cultivo original o el cultivo hibrido que
ingresa a las existencias de alimentos para humanos.
Además, nuevos peligros pueden surgir debido al flujo transgénico. La expresión de una
proteína en un cultivo alimenticio puede ser significativamente diferente a la expresión en
otro. Un ejemplo de esto, fue la utilización de una proteína de fréjoles que tenía un
historial de uso seguro como alimento para humanos pero cuando se produjo en alverjas
se transformó en un alergénico potencial (Prescott et al., 2005).
Posibles efectos legales y económicos del flujo transgénico
Existe ahora una mayor exposición legal para los productores de semillas biotecnológicas
y para los campesinos que producen plantas y productos de plantas, que ha sido creada
por la combinación de nuevas estructurales legales internacionales y la capacidad
biológica inherente de los cultivos de mezclarse en todos los niveles de su ciclo de vida
(desde el movimiento de polen hasta la co-mezcla de semillas en silos). Ya que los
transgénicos son la base de los acuerdos internacionales como el Protocolo de Cartagena
de Bioseguridad, su presencia y no solamente su impacto determinan las consecuencias
legales. Esto crea nuevos retos para los países que ingresan en el comercio internacional
de organismos cuya intención es estar libres de transgénicos.
Las leyes nacionales y los acuerdos internacionales permiten a los transgénicos y a los
cultivos transgénicos estar protegidos como propiedad intelectual (PI) (Rosendal et al.,
2006, Tvedt, 2005). PI es un problema especialmente grave para los campesinos que no
quieren utilizar los cultivos transgénicos o transgenes. Un ejemplo de este hecho son los
derechos de propiedad en la agricultura biotecnológica y específicamente en el caso
Monsanto Canada Inc vs. Schmeiser, donde la ley de Patentes Canadienses fue
interpretada para otorgar una protección expansiva de PI a un gen de ingeniería molecular
y anuló efectivamente los derechos de propiedad del campesino sobre sus plantas y
semillas (p. 6 DeBeer, 2005).
Además, muchos países están unidos a través de acuerdos internacionales en recursos
genéticos de plantas y PI, como el Tratado Internacional para Recursos Genéticos de
Plantas para la Alimentación y Agricultura (ITPGFRA, Correa, 2006), las Convenciones
UPOV de 1978 y 1991 (UPOV, Sechley and Schroeder, 2002) y TRIPS - Acuerdo sobre los
Aspectos Comerciales Relacionados con los Derechos de Propiedad Intelectual (Sechley
and Schroeder, 2002).
Aquellos que siembran cultivos transgénicos intencionalmente o por accidente pueden
estar expuestos a acciones legales o rechazos comerciales. Aquellos que siembran cultivos
con transgenes pueden ser procesados o enjuiciados si no reconocen la PI del productor
de la semilla apropiadamente. Las obligaciones se extienden a daños en la propiedad, la
salud humana, el ambiente o la pérdida de ganancias. Esto es especialmente conmovedor
a la luz de los rechazos comerciales recientes de algunos cultivos MG basados en las
percepciones de la inhabilidad de diferenciar el material MG y no MG.
Los efectos a largo plazo del esparcimiento de transgenes en el contexto de las leyes de PI
internacional puede amenazar a los diferentes agro-ecosistemas. Especialmente a las
formas de subsistencia tradicional ya que en el campo las personas guardan y comparten
las semillas.
Manejo del flujo de transgenes
Algunos efectos del flujo de transgenes han sido ya experimentados, como el multiherbicida tolerante canola en Canada, los recurrentes descubrimientos de maíz MG ilegal
en Nueva Zelanda y las interrupciones en el comercio por mezclar los cultivos MG (por
ejemplo el maíz Starlink) con cultivos no regulados. Otros efectos son hipotéticos pero
probables. Esto nos deja con la pregunta de que si algunos efectos aparecen podrían o no
manejarse a niveles aceptables. Utilizando los cultivos transgénicos como ejemplos, el
flujo transgénico puede ser manejado en algunos ambientes cumpliendo con los
requerimientos de seguridad cuantitativa, legal y cultural. El flujo de trangenes puede ser
restringido al utilizar barreras física y/o biológicas de contención y la opción de contención
de los transgenes puede ser una posible opción futura.
El abstenerse de liberar transgenes afuera de los laboratorios, es otra opción. Parece que
ninguna estrategia de contención a más de la abstinencia puede considerarse infalible y
posiblemente no exista una combinación de métodos a partir de todas las estrategias que
puedan prevenir los escapes ocasionales (Comité para el Confinamiento Biológico de los
Organismos de Ingeniería Genética, 2004).
Por ello, las razones para contener el transgén en cuestión, dictará si la contención es una
vía apropiada para cumplir los objetivos ecológicos y sociales. Por ejemplo, confiar en la
contención para prevenir un resultado en particular puede no ser apropiado cuando un
cultivo MG contiene un transgén que pueda afectar la salud humana o el ambiente si se
transfiere a parientes silvestres.
El reto de manejar el flujo transgénico es considerado por algunos como igual al reto de
manejar el flujo de cualquier gen exótico u otro que sea considerado como una amenaza a
la salud, el ambiente o la PI. En lo referente a las estrategias físicas y biológicas para
manejar el flujo genético, probablemente esta visión sea correcta. Sin embargo, en lo
referente a los tipos de daños que pueden resultar de los fallos en el manejo, esta visión
no es comúnmente aceptada. Esto puede no ser cierto para algunos genes como los que
producen potentes agentes farmacéuticos humanos, dsARN con la habilidad de silenciar
genes humanos o los genes alergénicos que no están presentes en las 12 plantas que
proveen el 95% de los cultivos de alimenticios para humanos (Adi, 2006). Estos genes
podrían nunca ser parte de sus genomas o si lo han sido, pueden haber sido eliminados
hace mucho mediante la selección humana de estas plantas.
Incertidumbres en el flujo genetico
Las incertidumbres en el flujo genético se concentran en estas áreas:
¿Cuáles pueden ser los daños o beneficios que el flujo transgénico puede crear?
¿Puede el manejo reducir la frecuencia o el impacto de cualquier daño potencial que
puede resultar del flujo transgénico hasta lograr niveles aceptables para los transgenes
más peligrosos comercializados o probados en el campo?
¿Cuáles son los efectos acumulativos del flujo de transgenes en especies, cultivos,
áreas de conservación y estructuras socio – culturales?
¿Cuáles son las consecuencias del flujo transgénico en el contexto de leyes
obligatorias, expectativas del comercio internacional y el mercado, derechos de propiedad
intelectual y programas diferenciados de certificación de mercados?
Conclusión
Las futuras prioridades de investigación deben enfocarse en las incertidumbres científicas
sobre los impactos del flujo transgénico. Esto incluye identificar las características de los
transgenes que pueden contribuir a su introgresion a través del aumento de los efectos
físicos y en las vías de introgresión que no dependen del valor selectivo inmediato de los
transgenes a las plantas. Lo que requeriría de investigaciones que combinen la genética
evolutiva y poblacional e investigadores con experiencia en el cambio genético global. Vale
la pena enfatizar que la introgresión no es necesaria para algunos daños hipotéticos que
derivan del flujo transgénico. Hasta los eventos de flujo individuales y locales pueden
causar daños. Por ejemplo, el escape hacia otro cultivo de un transgén que causa una
reacción alérgica en humanos, o el escape de un transgén que les hace estériles a las
semillas de un pariente silvestre en peligro de extinción. Entonces el enfoque debe
permanecer en el potencial de flujo transgénico de algunos transgenes y no únicamente
en los efectos de la introgresión.
Deberían explorarse los efectos complejos, no anticipados del apilamiento de genes. Los
efectos potencialmente destructivos del flujo transgénico de PMPS Y PMIP en la salud
humana y la biodiversidad requieren la discusión de políticas o la invención de opciones de
contención que prevengan este flujo.
Las políticas prioritarias futuras deben orientarse hacia la creación de un enfoque más
uniforme y constructivo para distribuir los beneficios de la biotecnología sin la imposición
de penalidades a los campesinos y consumidores que eligen no usar productos de la
biotecnología. En particular se deben alentar cambios en los sistemas legales que
transfieren la responsabilidad de contener cultivos MG a los que los venden y a sus
productos.