jueves, 20 de junio de 2013

Transgénicos. Parte 1: Agricultura y Tecnología


La red está inundada por posiciones antitransgénicas
Este es el primero de una serie de artículos que abordarán un tema polémico donde los haya, el de los organismos modificados genéticamente (OMG´s), más conocidos como transgénicos. La mayoría de las informaciones disponibles sobre el tema son abiertamente contrarias a los mismos, hecho que no considero un problema. Sin embargo, me preocupa la poca rigurosidad científica con la que se suele abordar el tema, prefiriendo  discursos tecnofóbicos y  clichés casi nunca contrastados a  citas bibliográficas o a los estudios con mayor respaldo de la comunidad científica.  Sin considerarme un defensor de los transgénicos (no estoy a sueldo de Monsanto, actualmente cobro la prestación por desempleo), repasaré el tema de la forma más objetiva que pueda, usando en la medida de lo posible las conclusiones de informes independientes y dignos de crédito de organismos como la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), el Consejo Internacional de Uniones Científicas y estudios científicos publicados en revistas de gran impacto.

Como sabrás, es en el sector de la agricultura donde más se ha desarrollado esta tecnología, por lo que centraré mi análisis en los cultivos transgénicos, dejando de lado a los animales y medicamentos obtenidos por ingeniería genética.

En este artículo hablaré sobre la agricultura en general y su relación con la tecnología. Trataré nociones básicas de genética para que entiendas los mecanismos de la biotecnología y de su denostada hija, la ingeniería genética. En un segundo post trataré sobre las repercusiones económicas y sociales de los cultivos transgénicos. Finalmente abordaré los efectos de los mismos sobre lasalud humana y el medio ambiente.

Empecemos. Define el Diccionario de la RAE a la agricultura como la labranza o cultivo de la tierra. También como el arte de cultivar la tierra.

Queda claro por tanto que es una actividad humana, y como tal, en mayor o menor medida altera (destruye) los ecosistemas naturales, convirtiéndolos en agroecosistemas artificiales (ya sea una finquita ecológica en Tacoronte o una plantación de un millón de hectáreas de árboles de caucho en Malasia).

Los orígenes de la agricultura se remontan al Neolítico, aproximadamente hace 10.000 años, donde de forma independiente grupos de cazadores-recolectores recogieron plantas silvestres del medio natural para cosecharlas y recolectarlas de forma planificada (el trigo entre el Éufrates y el Tigris, el arroz en Asia, el maíz en América, etc.). Del mismo modo abandonaron la caza por la domesticación de especies animales salvajes para su aprovechamiento, dando lugar a la ganadería. Puede decirse que estos hechos establecieron un antes y un después en la relación entre el ser humano y su medio ambiente.
¿Dónde está lo ecológico?

Ni siquiera en sus comienzos la agricultura tuvo un carácter “natural” o “ecológico”. Quemar bosques, introducir gatos salvajes domesticados para controlar las poblaciones de roedores o inundar un cultivo con el agua procedente de las crecidas de los ríos… son actividades antiguas propias de la agricultura, pero tan artificiales como el colacao sin grumos. Más adelante trataré de explicar por qué veo más conveniente usar el término agricultura sostenible en lugar de agricultura ecológica.

La agricultura creció al lado de la tecnología (1). La RAE define a esta como el conjunto de teorías y técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico. Desde las primeras civilizaciones en Oriente Medio, pasando por el antiguo Egipto y el Imperio Romano, todas ellas introdujeron innovaciones como los útiles de labranza, el arado tirado por bueyes, el barbecho, nuevas técnicas de abono y sofisticados sistemas de regadío.
Arado rudimentario

En la Edad Media la incorporación de arados más pesados permitió un cultivo más profundo de los suelos en el norte de Europa. Se perfeccionaron los aperos agrícolas, como trillos, hoces y guadañas. Combinaron el barbecho con la rotación de cultivos. Los musulmanes supieron adaptar la agricultura a las zonas áridas mejorado la eficiencia de los sistemas de regadío.

Los avances científicos y tecnológicos que impulsaron la segunda revolución industrial también dejaron su impronta en el sector agrícola, dando lugar a la llamada “agricultura científica”. Los primeros estudios científicos sobre la nutrición de las plantas por parte del químico alemán Von Liebig (2) le llevaron a la  fabricación del primer fertilizante nitrogenado en 1840. El uso de abonos químicos (nitratos, fosfatos, etc.), la mecanización y los estudios científicos en edafología y la ingeniería agrícola transformaron por enésima vez la agricultura.



Ya entrados en el siglo XX tuvo lugar la Revolución Verde (3), que supuso un salto cualitativo en la tecnificación de la agricultura en todo el mundo con la aparición del tractor, la síntesis industrial de abonos, las semillas de alto rendimiento, etc.

En definitiva, los avances tecnológicos en agricultura consiguieron en estos 10.000 años no sólo asegurar la alimentación de millones de personas gracias al aumento de la productividad agrícola, sino la reducción del número de personas involucradas en la producción/procesamiento de alimentos. Esto permitió la diversificación de las actividades profesionales para enfrentar necesidades sociales que no estaban en principio directamente relacionadas con la supervivencia y que han mejorado la esperanza y calidad de vida de las personas (industria, comercio, educación, sanidad, etc.).

Imagínate por un momento que no existiera la mecanización, ni los fertilizantes, ni los plaguicidas. Casi toda la población tendría que estar ocupada en la agricultura, porque comer es lo primero, ¿no? No tendrías tiempo (ni ganas) de estar leyendo esto, ni yo de escribirlo. La industria, los servicios sociales, existen en la medida en que la agricultura se tecnificó.
Los problemas de espalda mejoraron con el tractor

Ahora debo hacer un alto en el camino  antes de entrar en el tema. En el siglo XIX Charles Darwin enunció su teoría de la evolución por selección natural (4), la cual ha sido hasta el momento la que mejor concuerda con la realidad biológica. Aquí lo explico con más detalle, pero básicamente afirma que las especies (y los individuos dentro de ellas) “cambian” a lo largo de las generaciones debido a las presiones ambientales. Como el ambiente no es homogéneo en el espacio y tiempo, las especies han ido diferenciándose hasta configurar la actual biodiversidad.

Pero el ser humano, a pesar de ser producto de la selección natural, es una especie que no sólo se ha adaptado fantásticamente al medio, sino que incluso lo ha adaptado y modificado según sus intereses. En el momento en que las primeras agricultoras (a partir de ahora en femenino, personas agricultoras) recogieron ejemplares silvestres para cultivarlos, empezaron a aplicar  una selección distinta a la natural sobre dichas especies, de tal modo que generación tras generación fueron seleccionando las plantas que mejor satisfacían sus necesidades. Se han adaptado a los agroecosisetmas que el ser humano ha creado. Es lo que se conoce como selección artificial: Sin saberlo, el ser humano llevaba haciendo uso de la ingeniería genética desde que se cansó de ser cazador recolector.



Era evidente que las viejas agricultoras escogían las plantas en función de las características morfológicas y nutritivas que les interesaban, pero ¿qué pasaba en el interior de los organismos para que unas especies fueran distintas a otras? ¿Por qué esas diferencias entre distintos ejemplares de la misma especie?


Darwin explicó la evolución de las especies “por fuera”, simplemente porque el conocimiento científico de la época aún no disponía de las herramientas necesarias para encontrar la molécula de la herencia, el famoso Ácido DesoxirriboNucleico (ADN). Retomando las leyes de la herencia genética de Mendel (5), los genetistas del siglo XX descubrieron que todo aquello que somos y nos define se halla a buen recaudo codificado en las moléculas de ADN de los núcleos de cada una de las millones de millones de células que forman nuestros cuerpos.
Mendel

Algunas porciones del ADN, llamadas genes, tienen la información necesaria para sintetizar proteínas. Formadas por unas unidades más pequeñas denominadas aminoácidos, son moléculas que cumplen gran variedad de funciones en los seres vivos: hormonales (testosterona), estructurales (queratina), defensivas (anticuerpos), etc. En la naturaleza, salvo los casos de especies de reproducción asexual o el de los gemelos monocigóticos en la reproducción sexual, todos los individuos dentro de una misma especie son genómicamente diferentes: comparten la mayoría de los genes, pero nunca serán idénticos. Esta ligera variación dentro de las especies es la que han usado las agricultoras históricamente, han seleccionado los ejemplares con características más interesantes para el consumo (mayor tamaño, resistencia a plagas, semillas más nutritivas), de tal manera que los genes causantes de esas características son perpetuados en el tiempo de manera artificial.

El 25 de Abril de 1953, 94 años después de la publicación de “El Origen de las Especies” de Darwin, se publicó en Nature un escueto artículo en el que se describía la estructura del ADN (Firmado por Watson y Crick, sin el reconocimiento a Franklin)(6). El círculo se cerró y se dio el pistoletazo de salida para el desarrollo de la ingeniería genética, cuya aportación en especial al campo de la medicina ha salvado la vida a millones de personas en las últimas décadas.
Waston y Crick

La ingeniería genética es sólo la rama más reciente de la biotecnología. El Convenio sobre la Diversidad Biológica de 1992 (7) define a esta como “toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.”


Algunas aplicaciones de la biotecnología, como la fermentación y el malteado, se han usado durante milenios. Otras son más recientes, pero están igualmente consolidadas. Durante decenios se han utilizado microorganismos como fábricas vivas para la producción de antibióticos destinados a salvar vidas humanas, entre ellos la penicilina obtenida a partir del hongo Penicillium. Los detergentes modernos se basan en enzimas producidas por métodos biotecnológicos. La producción de muchos quesos se consigue gracias a levaduras biotecnológicas y la insulina humana para las diabéticas se segrega de una bacteria gracias a la biotecnología (8).
Síntesis de insulina transgénica

En la agricultura, la biotecnología (9) se ha utilizado para resolver problemas en todos los aspectos de la producción  y elaboración agrícolas, incluidos el fitomejoramiento para elevar y estabilizar el rendimiento, la mejora de la resistencia a las plagas, animales y condiciones abióticas adversas como la sequía y el frío, y el aumento del contenido nutricional de los alimentos.

Como dije antes, las agricultoras han manipulado la estructura genética de las plantas desde hace más de 10.000 años. Manejaron durante milenios el proceso de domesticación a través de numerosos ciclos de selección de los individuos mejor adaptados a las necesidades humanas. Esta explotación de la diversidad natural en los organismos vegetales ha proporcionado los cultivos existentes, que a menudo difieren radicalmente de sus antepasados silvestres.

El objetivo de las genetistas y biotecnólogas modernas es el mismo que el de las primeras agricultoras: Producir cultivos con las características deseadas. El mejoramiento convencional, por selección artificial a lo largo de las generaciones, ha logrado introducir en los cultivares características procedentes de variedades domesticadas o silvestres afines, pero es un proceso lento y difícil, que requiere mucho tiempo y dinero (y que tenía la limitación de cruzar solamente especies lo suficientemente emparentadas como para producir descendientes viables). La biotecnología puede lograr que la aplicación de métodos convencionales de mejoramiento sea más eficaz.

Concretamente las técnicas de recombinación del ADN, también denominadas de ingeniería genética (10), están avanzando a pasos agigantados. Consisten en la modificación de la estructura genética de un organismo mediante la transferencia de ADN de otro organismo sin que exista reproducción sexual. Los transgénicos, u organismos modificados genéticamente (OMG), se obtienen mediante esta técnica.


En plantas, el método al que se recurre con más frecuencia en la ingeniería genética es el que utiliza como vector la bacteria del suelo Agrobacterium tumefasciens (11). Los genetistas insertan el gen o genes deseados en la bacteria y seguidamente infectan a la planta hospedante. Los genes deseados se transmiten a ésta junto con la infección. Una vez en el núcleo celular, estos genes foráneos dan las instrucciones para sintetizar nuevas proteínas cuyas propiedades estábamos buscando. Este método se utiliza principalmente con especies dicotiledóneas como el tomate y la papa. Algunos cultivos, en particular las especies monocotiledóneas como el trigo y el centeno, no son naturalmente susceptibles de transformación por medio de A. tumefasciens, en cuyo caso se aplica una técnica consistente en  revestir el gen deseado con partículas de oro o tungsteno y utilizar un “lanzagenes” para conseguir que el gen penetre a gran velocidad en el organismos hospedante.
Plantas resistentes a insectos

Existen tres formas de obtener cultivos modificados genéticamente:

·         Mediante transferencia entre organismos distantes, en que se transfieren genes entre organismos pertenecientes a diferentes reinos (por ejemplo, de bacterias a plantas).

·         Mediante transferencia entre organismos cercanos, en que se transfieren genes de una especie a otra del mismo reino (por ejemplo, de una planta a otra).

·         Mediante un “retoque”, en que se manipulan genes ya presentes en el genoma del organismo para modificar el nivel o la modalidad de expresión.

Una vez transferido el gen, el cultivo debe ser sometido a una prueba  para cerciorarse de que el gen se expresa debidamente y se mantiene estable a lo largo de varias generaciones de mejoramiento. Los resultados de esta selección previa suelen ser más satisfactorios que los del cruzamiento convencional, porque se conoce la naturaleza del gen, se dispone de métodos moleculares para determinar su localización en el genoma y se evita el “efecto secundario” de la expresión de genes no deseados.


La mayoría de los cultivos transgénicos plantados hasta la fecha sólo incorporan un número muy limitado de genes destinados a conferir resistencia a insectos (12) o tolerancia a herbicidas (13). Se han obtenido algunos cultivos  transgénicos y algunas características de mayor interés potencial para los países en desarrollo, pero éstos todavía no se han distribuido comercialmente. En el siguiente artículo ahondaré en estos aspectos.
Cultivo resistente a herbicidas

La mejora nutricional de los cultivos puede contribuir de manera significativa a reducir la malnutrición por carencia de micronutrientes en los países pobres. La aplicación conjunta de diversas biotecnologías puede impulsar en bioenriquecimiento, es decir, la obtención de alimentos con un contenido nutricional mejorado. El famoso arroz dorado (14) transgénico contiene tres genes exógenos (dos del narciso y un de una bacteria) que producen provitamina A. Se están produciendo otros alimentos nutricionalmente mejorados, como aceites con un menor contenido de ácidos grasos perjudiciales. Además, se están modificando alimentos que con frecuencia producen alergias (trigo sin gluten (15), maní, soja, arroz, etc.) para reducir su contenido de compuestos alergénicos. 
La vitamina A es esencial para la vista

Del mismo modo están en proceso de investigación cultivos que se conservan más tiempo, otros ricos en antioxidantes, plantas tolerantes a suelos salinos, a temperaturas extremas, al aluminio en suelos ácidos, etc. (16). El potencial de la ingeniería genética aplicada a la agricultura no puede ser obviado.

En los últimos años han aparecido muchos seguidores de lo que se denomina “agricultura ecológica”, alegando ser una alternativa más natural y respetuosa con el medio ambiente que la agricultura convencional. Sinceramente no sé cual es el significado de ecológico, porque hay tantas definiciones disponibles como blogs de agricultura ecológica. Sé que la ecología es la disciplina científica que estudia las relaciones de los seres vivos con su hábitat (Haeckel 1869). Y que un ecosistema está conformado por los seres vivos de un lugar determinado, las interacciones entre ellos, el medio físico que les rodea y las interacciones entre el medio físico y los seres vivos (flujos de materia y energía).
Haeckel

No voy a volver a explicar por qué creo que ningún tipo de agricultura es natural. Pero lo de respetuosa con el medio ambiente creo que es una afirmación bastante osada, dada la escasa literatura científica que la respalda.

Yo prefiero usar el término agricultura sostenible (17), más consensuado y sobre el que se ha investigado de manera rigurosa. En líneas generales, es aquel tipo de agricultura que preserva  recursos tan frágiles como el suelo y el agua, reduce al mínimo la destrucción de los ecosistemas naturales, asegura la producción de alimentos (18), el bienestar de las productoras y la viabilidad de las empresas agrícolas, todo ello a largo plazo y de manera predecible.


¡Toma ya! ¿Existe en la actualidad ese tipo de agricultura? Ni de coña, muchas actividades agrícolas están produciendo la erosión o pérdida de suelo fértil, la destrucción de cada vez más superficie de ecosistemas naturales, la eutrofización  de ecosistemas debido al trasvase de fertilizantes a los acuíferos (19) y la contaminación de ecosistemas por un uso irresponsable de plaguicidas y herbicidas.

En el plano socioeconómico, 870 millones de personas sufren hambre crónica en mundo, y otros muchos millones padecen carencias de micronutrientes, forma insidiosa de malnutrición causada por la mala calidad de la alimentación habitual o por la falta de diversidad de ésta (20). Y en cuanto a la situación de los agricultores en el mundo, sigue siendo una de las actividades económicas más penosas y peor remuneradas en el mundo actual, desarrollándose en condiciones de pobreza.

Obviamente la agricultura sostenible debe estar impulsada por una voluntad política clara que se concrete en medidas sociales y económicas. Pero en el aspecto más material debe apoyarse en la tecnología basada en los conocimientos ecológicos, químicos, biológicos, edafológicos, meteorológicos y computacionales. Sin ser la panacea, la tierra que está hoy en producción, la cual es más o menos del tamaño de América del Sur, debería ser del tamaño del continente americano entero si no se emplearan los beneficios del rendimiento que se derivan de la tecnología. O lo que es lo mismo, si se emplearan las prácticas de la agricultura de subsistencia o la ecológica.

Es por ello que creo que la sostenibilidad en el campo de la agricultura no será posible sin la incorporación de los avances científico-tecnológicos.

Y yendo al grano: ¿Con esta somera descripción de la biotecnología agrícola y los transgénicos trato de insinuar que son tecnologías buenas para el ser humano? ¿O tal vez esclavizan y someten al ser humano?

Hace ya tiempo que las canas, las arrugas y la pátina del tiempo me alejaron de simplificaciones infantiles. Naturalmente la respuesta a esas dos preguntas es “depende”. Antes definimos a la tecnología como “aplicación” o “herramienta”. ¿Se te ocurren cuantas cosas podrías hacer con un martillo? ¿Tiene poder un fabricante de martillos que un mundo lleno de clavos? ¿Qué beneficia más a la sociedad, dar martillos a los carpinteros o a los antidisturbios?
El otro día me lancé unas arepas de mechada transgénicas

La ciencia y la tecnología han causado muerte y destrucción a lo largo del siglo XX porque han sido usadas por las clases gobernantes para afianzar sus privilegios. Las líneas de investigación, las formas de propiedad y los beneficios de la tecnología hasta ahora han respondido a intereses individuales, privados.

Pero también las conquistas históricas de la clase trabajadora han conseguido presionar para que los avances científico-técnicos satisfagan las necesidades de la mayoría de la población. El desarrollo de las vacunas, la potabilización del agua, la energía nuclear aplicada a la medicina, son algunos ejemplos que demuestran un uso ético y socialmente comprometido de los avances en ciencia y tecnología cuando están impulsados por el sector público.

Por eso creo que la biotecnología por sí sola no resolverá el hambre en el mundo ni tampoco implicará necesariamente la mejora de las condiciones de vida de las agricultoras, ni la sostenibilidad de la agricultura. Pero en las manos adecuadas sí que podría ayudar a la consecución de estos objetivos. Pero todo eso lo trataré en el siguiente post.
Citas:




















3 comentarios:

  1. Muy bueno, y lo que es mejor, promete continuación.
    A la espera.

    Un saludo

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  2. Me ha encantado este post. Solo un pequeño apunte: Agrobacterium tumefaciens, en lugar de tumefasciens.

    Gracias por contribuir a divulgar la ciencia.

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