Las Biotecnología moderna tiene gran potencial y las nuevas tecnologías son muy promisorias , pero también necesitan a menudo ser monitoreadas adecuadamente para tener certeza de que estas son seguras ambientalmente y sostenibles Específicamente en los organismos genéticamente modificados (OGMs) , a pesar de las promesas y expectativas sigue habiendo preocupaciones sobre sus riesgos potenciales a la salud humana y al ambiente.Por otra parte, hay muchas consideraciones socioeconómicas que necesitan ser tenidas en cuenta, particularmente en países en vías de desarrollo donde los pequeños productores constituyen la mayoría de la comunidad agrícola, e incluso de la población. y su impacto puede ser negativo
En el presente artículo reseña, tratamos lo que sucede en la actualidad con estas tecnologías de avanzada, así como su Bioseguridad, la necesidad de su implementación y su importancia actual.
Desarrollo
Organismos genéticamente modificados (OGM)
La ingeniería genética (GE) por transgénesis tiene tres áreas de aplicación fundamental: la medicina, la agricultura y la bio-remediación del ambiente. En las tres áreas, se utilizan organismos modificados genéticamente ya sea en cultivos, ganado, los microorganismos, etc.
Muchas investigaciones en estos momentos introducen los términos de organismos multi-transgénicos , la nanotecnología, el RNAI y la biología sintética, tecnologías que usadas por separado o en combinaciones, puede convertirse en realidades en un futuro próximo (Traavik et al , 2007).
Procesos involucrados en la obtención de un organismo genéticamente modificado.
Un grupo de procesos conocidos como tecnología de ADN recombinante están involucrados en la generación de un organismo transgénico. Estos comprenden un gran arsenal de métodos de laboratorio para la identificación y aislamiento de fragmento de ADN de un organismo, inserción en un vector y transferencia de la combinación inserto-vector en una célula hospedera
Los vectores utilizados más comúnmente son los denominados plásmidos, pero la tecnología no puede ser posible sin las enzimas de restricción que producen cortes en determinados sitios de las moléculas de ADN y las ligasas que "pegan" los insertos y los vectores
Es importante recordar que en células Eucariotas la organización de los genes es más compleja en los organismos eucariotas, fundamentalmente por la presencia de intrones. Algunos genes tienen más de 50 intrones. El procesamiento de los ARN primarios puede ocurrir de varias maneras alternativas (alternative splicing).
La proporción de secuencias codificantes frente a secuencias no codificantes es muy diferente; sólo un 1.5% del material genético en humanos y otros eucariotas superiores, frente a un 85% en bacterias, en las que las secuencias codificantes solapan a menudo.
Los genomas eucariotas son ricos en secuencias repetidas, que dificultan el análisis.
El número de genomas eucariotas secuenciados es mucho menor que el de procariotas, lo que impone ciertos límites técnicos a la hora de aplicar métodos de predicción tanto Intrínsecos como Extrínsecos.
Bioseguridad de los OGM.
Una de las preguntas que en la actualidad nos hacemos es cuanto seguro es el uso de los OGM para su introducción y consumo. .
Existe diferencia entre la aceptación por el público de un producto genéticamente modificado dirigido a la medicina como vacunas, test diagnósticos, etc, donde se reconoce su inestimable valor, que los animales y cultivos transgénicos dirigidos a la alimentación del hombre y los animales. Una de las razones que se exponen son los riesgos potenciales que representan para la salud y el medio ambiente.
Los estudios de Bioseguridad de los OGM se dirigen hacia las siguientes direcciones:
Salud humana, animal y vegetal.
Medio Ambiente
Consideraciones sociales y éticas
Aspectos regulatorios
GMOs: Aspectos de Salud.
Muchos de los cuestiones concernientes al efecto sobre la salud de los productos de la ingeniería genética y los OGMs se han planteado desde 20 años atrás, en los inicios de la tecnología y muchos de ellos en la actualidad no han encontrado respuestas certeras ( Traavik y Heinemann, 2007).
Existen muchos aspectos de salud que son necesarios tomar en cuenta a la hora de evaluar un OGM, dentro de estos podemos señalar:
Selección de un trasgen seguro
Estudios Biológicos de las partes de la construcción genética: Promotor, terminador, marcadores de selección reporteros, vectores
Establecimiento de la estabilidad genómica de la planta transformada después de varias generaciones
Efectos metabólicos de inserciones mutacionales
Detección de cambios inesperados en la composición de proteínas , ADN/RNAr y pequeños metabolitos
Detección de mutágenos
Ensayos multigeneracionales en ratones para detectar efectos teratogénicos, efectos tóxicos e identificar problemas de desarrollo
Estudios en voluntarios teniendo en cuenta su complejidad
Se hace necesaria además la identificación de efectos de salud a nivel molecular y celular, como por ejemplo:
Determinar las trazas de ADN, proteínas y metabolitos resultantes de los eventos GM
Determinar las consecuencias de sus efectos biológicos en el tracto alimentario
Demostrar que el ADNr es absorbido en la circulación sistémica y el efecto que pueda producir en los órganos y sistemas hormonales del organismo.
Demostrar que el ADN r, proteínas o metabolitos pasa a través de la placenta, feto y los efectos que puedan tener
Para solventar estos problemas de testaje de los OGMs, Pusztai y Bardocz, 2007 proponen realizar los siguientes estudios :
Estudios en animales como los primeros pasos a considerar en una evaluación de un OGMs
Estudios de reproducción multigeneracionales en roedores alimentados con GMOs
Si los animales testados no muestran alteraciones, entonces se procederá a una prueba controlada a doble ciego comparando con un placebo en humanos voluntarios
Debe esperarse que los efectos perjudiciales puedan ser potenciados en niños, ancianos y enfermos
GMOs: Medio ambiente
La agricultura es una de las actividades humanas que han dejado una importante huella ecológica a través del desarrollo de la humanidad, siendo un factor crucial en la ecología global (Wackernagel y Ress, 1997), por lo que la agricultura es una importante conductora de la calidad ambiental. De ahí que la introducción de un OGMs se traduce en un elemento importante en el ambiente el cual debe ser testado adecuadamente
En el caso de la exposición ambiental de un OGM se debe valorar el fenómeno de co-ocurrencia entre el transgén, el producto del transgen (OGM) (agentes estresantes)
y la entidad ecológica ( agente receptor) para conocer las consecuencias, los riesgos y la dosis-repuesta entre ambos. Estos análisis deben realizarse caso a caso , estudiando la expresión del gen en la planta, las condiciones del cultivo y del medio ambiente que recibe el OGM.
Los posibles impactos que puede tener un OGMs en un ambiente determinado han sido citados por Lovei (2001), donde se destaca
Nivel intra-individuo (genético):
Daño en los recursos genéticos (genes particulares, recombinaciones, semillas, variedades, etc.)
Nivel poblacional:
– Especies alteradas ya sea concientemente o accidentalmente (flujo de genes)
– Desarrollo de plagas secundarias.
– Desarrollo de poblaciones resistentes
– Daño de especies conservadas.
Nivel de ecosistemas:
– Decline de la Biodiversidad
Perdidas de los servicios al ecosistema:
– Daño a los organismos de Biocontrol natural.
– Pérdida de la polinización.
– Impacto en los organismos del suelo involucrados en el reciclado de los nutrientes del suelo y mantenimiento de la fertilidad
Nivel de sistemas de producción agrícola:
– Decrecimiento en el uso de pesticidas, contaminaciones ambientales.
– Reducción de las producciones libres de GM para futuras elecciones.
– Pérdida o reducción en la práctica de variedades en desarrollo (diversidad) con adaptación a las condiciones ambientales a nivel local.
– Producción de alimentos agrícolas en áreas donde no había sido posible (altos niveles de estrés, poca agua, etc.)
Existen muchas vías científicas para identificar y manejar el riesgo ambiental de un OGMs, un ejemplo de estas vías se muestra en la fig. 1
Fig.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Para controlar los efectos de la liberación de un OGM se deben seguir los siguientes niveles de contención:
Laboratorio
Casas de cultivo
Condiciones controladas en campo
Experimentos en campo
Liberación comercial a gran escala
GMOs: aspectos sociales y éticos
Desde el punto de vista ético-social los aspectos que se deben evaluar con relación a los OGMs son los siguientes:
Consecuencias para el bienestar de seres humanos, de los animales y del ambiente
Análisis costo -Beneficio
Incertidumbre y potencial irreversibilidad
Consecuencias sociales y económicas
¿Existe realmente una contribución al desarrollo sostenible?
Distribución de ventajas y de riesgos
Impactos en la relación entre la biodiversidad, la agricultura y la cultura.
Impactos Ideológico – industrial vs agricultura orgánica
A su vez se deben tener en cuenta los siguientes elementos subjetivos a la hora de realizar un análisis de riesgos:
Familiaridad: ¿la tecnología es familiar, es entendida y se encaja socialmente?
Comparación: ¿algo similar ha ido mal antes?
Confianza: ¿cuánto confiamos?
Visión: ¿compartimos los motivos y las metas de los productores?
Valores: ¿mantiene o desafía valores básicos en nuestra sociedad?
Opción: ¿es voluntario o impuesto?
¿Hay beneficios materiales a los consumidores?
¿Cómo se retrata en los medios de comunicación
Aspectos regulatorios.
En el momento actual con relación a los OGM , ya se cuenta con Organismos internacionales y documentos regulatorios, dentro de los cuales se destacan:
Protocolo de Cartagena de Bioseguridad
Conocida como la Primera ley internacional que regula específicamente los OGMs y la IG , es de vital importancia para el desarrollo de un régimen regulatorio
El Protocolo de Cartagena, firmado en enero de 2000, entró en vigor en septiembre de 2003 y es el único acuerdo internacional que regula el movimiento de transgénicos entre países. Firmar el Protocolo significa reconocer que es necesario controlar la ingeniería genética porque puede provocar daños al medio ambiente y a la salud.El Protocolo es el único instrumento internacional legal reconocido para regular el transporte de OMG. Sin él, cada país necesitaría recurrir a su legislación en lo que se refiere a los OMG y los países correrían el riesgo de sufrir recortes de la Organización Mundial del Comercio (OMC). El Protocolo establece procedimientos que están legalmente de acuerdo con la OMC y, por eso, elimina cualquier posibilidad de cuestionamiento en cuanto a las leyes de comercio internacional..
Trata lo siguientes aspectos:
Conservacion y uso sostenible de la Biodiversidad
Movimiento transfronteras
Plantea que los países signatarios que decidan importar un OGMs deben basarse en un análisis de riesgo
Existen otros acuerdos que regulan algunas partes específicas de estos productos como:
Acuerdo Internacional Sanitario y Fitosanitario (IPPC) Es un tratado internacional que establece las normas fitosanitarias, en el forman parte 158 países ( a partir de 20 de diciembre de 2006) y es auspiciada por la ONU y la FAO . El IPPC tiene como objetivo prevenir la diseminación e introducción de plagas y enfermedades en plantas y sus productos así como promover las medidas adecuadas de control. Las normas, directrices y recomendaciones son elaboradas bajo los auspicios de la secretaría de la IPPC en cooperación con las organizaciones regionales que operan con dicha organización, las cuales son reconocidas por el acuerdo
Las Medidas fitosanitarias que conforman el IPPC son reconocidas por la Organización Mundial del Comercio (OMC)
Acuerdos Internationales de agricultura y comercio ISPM No. 11 Señala lo siguientes aspectos:
– Cambios en las características de adaptación de los cultivos – Los efectos adversos del flujo de genes – Los efectos adversos sobre las especies no blancos – Inestabilidad genotípica y fenotípica . Otros efectos perjudiciales, por ejemplo: derivadas de los nuevos rasgos, las secuencias de virus, marcadores, promotores, terminadores, etc.
No se limita a las plantas GM; también cubre los OGM que puedan ser nocivos para los plantas como los insectos, los hongos y bacterias GM Considera los OGM considerados como riesgo fitosanitario potencial, señalando la cuarentena hasta que no se decida otra cosa IPPC reconoce que los OGM pueden presentar otros riesgos fuera de su ámbito
Analiza vías de introducción intencional y no intencional así como la evaluación de las consecuencias económicas específicamente aquellas relativas a la naturaleza de plagas de los OGM, los efectos adversos sobre organismos no dianas Si no se toman medidas satisfactorias para reducir el riesgo a nivel aceptable, se podrá prohibir la importación de los OGM
Codex Alimentarius Commission: Referido a la seguridad de los alimentos
: El Codex Alimentarius tiene 175 países miembros incluida la Comisión Europea, Fue creada en 1963 para desarrollar normas de alimentos, guías y textos relacionados con los alimentos y la agricultura. El principal propósito del programa es proteger la salud de los consumidores, comercio de alimentos y promover la coordinación de todas las normas de alimentos. Esta comisión provee las regulaciones internacionales en materia de alimentos
En 1999 se establece una comisión Ad – Hoc intergubernamental referido a los alimentos derivados de la Biotecnología con un capítulo de alimentos OGM siguiendo los términos usados por el Codex en particular para estudiar las implicaciones en la salud y la nutrición de los consumidores.
Esta comisión ha adoptado las siguientes regulaciones (Codex Alimentarius Commission 2004):
– Principios y análisis de riesgos de alimentos derivados de la Biotecnología Moderna.
– Guías para conducir análisis de seguridad en Alimentos derivados de plantas transgénicas .
– Guías para conducir análisis de seguridad en Alimentos producidos usando microorganismos recombinantes
EU Directive 2001/18
Las regulaciones de la Unión Europea se basan en dos directivas principales:
La Directiva 2001/18/CE la cual plantea dos procedimientos principales referidos a: . "liberación y puesta en el mercado" . Sólo para los OMG utilizados en ensayos de campo no para los usados en alimentos y harinas -La directiva (CE) 1829/03 que señala: " uso de alimentos y piensos modificados genéticamente", la cual es aplicable desde el 18 de abril de 2004 . Cubre los alimentos, los piensos y los cultivos comerciales
. Refiere a a la Dir. 2001/18 / CE para evaluación del riesgo ambiental riesgo ambiental
OIE La OIE es la encargada de elaborar normas, recomendaciones y directrices para: – Investigación sobre el uso de vacunas vivas atenuadas para la salud animal – El uso de vacunas de ADN – Riesgos de salud en Animales vinculados a la clonación – Seguridad de la clonación de animales y de sus productos – Exclusión de los animales y productos no aprobados de la población ganadera, y la segregación de la oferta de alimentos y piensos – Identificación, ensayos y certificación
Es de señalar que la seguridad de la Biotecnología está relacionada con la labor de esos órganos y tratados, debiéndose asegurar que las medidas nacionales de Bioseguridad sean tomado en cuenta. Los países tienen el derecho de adoptar medidas nacionales más estrictas, que la coordinación y la coherencia a nivel nacional son necesarias para el desarrollo de las leyes de Seguridad de la Biotecnología, la política y las regulaciones
Trazabilidad de un OGM
La habilidad de rastrear un OGMen el ambiente o en la cadena agroalimentaria es esencial para la implementación de las medidas de Bioseguridad. Los propósitos de estas técnicas para seguir un OGMs post-liberación son los siguientes:
Permitir una eficiente, rápida y económica retirada de un producto ante la emergencia de un efecto adverso
Hacer posible el monitoreo de los productos en un sistema de Bioseguridad
Como soporte en un sistema de gestión de riesgos de acuerdo con el principio de Precaución
Hacer posible la libertad de elección de los consumidores (marcaje de los productos GM)
Como Base para verificar reclamaciones de marcaje
Esencial para verificar las discrepancia de los gobiernos y la industria con acuerdos internacionales y regulaciones nacionales relacionados con las prácticas Biotecnológicas de los OGM
Propiedad intelectual
Herramientas para la trazabilidad de OGMs
Para lograr la trazabilidad de un OGMs en la cadena agroalimentaria es necesario contar con las siguientes herramientas:
Detección de las OGM
Sistema de trazabilidad
Estrategias de segregación
Formatos de las Pruebas de testajes de OGMs.
Para las pruebas de testajes de un OGM pueden usarse las siguientes pruebas
Detección de un fenotipo específico.: referido a sistemas biológicos.
Detección de proteínas: Están destinados a la detección de la proteína expresada. Existen diferentes sistemas, los más frecuentes son las Tiras reactivas y los sistemas ELISA
Detección de ADN: Están destinados a la detección de las secuencias transgénicas y se usan los ensayos de PCR y los PCR q (cuantitativos)
Puntos claves para diseñar un sistema de testaje de OGMs:
El sistema debe detectar todos los OGMs que se encuentren en el mercado
El sistema debe incluir métodos para monitoreos y detección eventos específicos
Las pruebas utilizadas deben ser altamente sensibles
Los métodos y los laboratorios deben ser validados
Deben incorporarse métodos cuantitativos
Todos los métodos deben ser validados usando materiales de referencias
Los métodos deben ser acreditados por la ISO 17025
Los procedimientos del laboratorio, deben incluir: controles de calidad internos
Participación regular en estudios interlaboratorios nacionales e internacionales
Ser independientes de las compañías productoras
Los métodos de monitoreos deben basarse en la detección de elementos comunes a las construcciones genéticas como Promotores, regiones terminadoras, marcadores de resistencia, etc. las más utilizadas son las siguientes:
Promotor 35S
Promotor FMV
Promotor NOS
Promotor de la actina del arroz
Terminador 35S
Terminador NOS
Terminador E9
Terminador PIN II
Marcadores de resistencia
Otros
Nuevas Biotecnologías
En la actualidad estamos asistiendo al desarrollo de nuevas Biotecnologías, cada una de ellas al igual que el desarrollo de organismos transgenicos conlleva el desarrollo de nuevos métodos de monitoreo y trazabilidad que sustenten la bioseguridad de estas nuevas tecnologías, Como ejemplo de estas tecnologías se encuentran:
Tecnología de ARNi
Agricultura molecular
Nanobiotecnologias
Tecnología de RNAi o ARN de interferencia Es un Proceso biológico que a nivel molecular que bloquea la actividad de un gen específico RNAi es un mecanismo natural para la regulación de genes en plantas, animales y seres humanos que silencia la expresión de los genes en las células. Su objetivo principal es defender en contra de los virus de ARN. Actualmente, la investigación sugiere que la interferencia por ARN se activa por el RNA de doble cadena (dsRNA). Una enzima inicialmente corta el dsRNA en fragmentos más cortos.
Las cadenas simples de estos RNA de cadenas cortas se unen a los fragmentos complementarios ARN mensajero (ARNm), que será bloqueado y destruido como resultado. Por lo tanto, inhibe la síntesis de las proteínas en los ribosomas. Este proceso se conoce como PTGS (post-transcripcional silenciamiento génico). Se piensa que el mecanismo de anti-sentido (el silenciamiento de genes mediante la producción de ARN complementarias) funciona de la misma manera. Las investigaciones se han centrado en el uso de RNAi para encontrar una cura para diversas enfermedades.
La tecnología derivada del iRNA ha revolucionado la forma en que podemos analizar la función de los genes. Ahora podemos llevar a cabo estudios de silenciamiento génico de una manera sencilla y eficiente.
En ellos introducimos en las células dsRNAs o siRNAs diseñados artificialmente para silenciar un gen determinado. Esta tecnología representa una oportunidad única para identificar genes implicados en cualquier proceso biológico o enfermedad. Además,
debido a su sencillez, estos estudios pueden ser realizados en miles de genes a la vez, dándonos una perspectiva global del problema biológico que se estudia.
Aparte de su incuestionable relevancia como herramienta de investigación, esta tecnología está empezando a ser aplicada a la terapia genica Así, se trabaja para
que en un futuro pueda usarse para silenciar, por ejemplo,genes alterados en enfermedades tumorales, o genes virales en pacientes con infecciones víricas.
Inhibiendo la expresión de genes virales involucrados en la replicación, es posible inhibir ésta dentro de las células y, por lo tanto, la capacidad de los virus para multiplicarse, lisar las células e invadir otras.
El descubrimiento del iRNA ha expandido enormemente el conocimiento científico sobre los mecanismos implicados en la regulación génica.
Además, el desarrollo de tecnologías basadas en el iRNA nos ha equipado a los investigadores con poderosísimas herramientas experimentales para estudiar la función génica. La adaptación de esta tecnología a la terapia de diferentes tipos de patologías, aunque aún en desarrollo, ha abierto expectativas terapéuticas sin precedentes, pero han existido dudas en cuanto a la especificidad de dicha tecnología existen planteamientos como que "Las células, por millones de años, han estado haciendo uso del RNAi para controlar genes sin dañarse a sí mismo". Pero desarrollar drogas basadas en el siRNA parece ser más difícil, sobre todo si es que cada siRNA tendría que ser evaluado para asegurarse de que no se bloquee ningún gen vital en algunas de los cientos de células diferentes del organismo
La seguridad de esta tecnología depende por lo tanto de los métodos de seguridad y monitoreo de las funciones génicas que conlleve cada uno de los ensayos.
Biología sintética
La biología sintética trata acerca de la creación de organismos vivos artificiales, para que desempeñen tareas específicas, como la producción de energía o compuestos farmacéuticos, por su naturaleza debe autorregularse.
A diferencia de la ingeniería genética, que "corta y pega" los genes existentes entre las especies, la biología sintética reescribe el código de la vida creando nuevos módulos de ADN programados para autoensamblarse con otros y resultar en organismos "diseñados a medida" (principalmente virus y bacterias) capaces de realizar funciones normalmente asociadas con líneas mecánicas de producción. Ya hay muchas compañías de biología sintética que reciben fondos gubernamentales, del ejército y del sector privado. No menos de 39 compañías de síntesis de genes están fabricando ADN artificial o sus partes (oligonucléotidos).
Para que se tenga una idea del alcance de esta poderosa Tecnología debemos señalar su potencial como Armas biológicas: La biología sintética permitió a los científicos reconstruir el virus de la gripe española de 1918 que mató entre 50 y 100 millones de personas. Los investigadores trabajan rutinariamente con partes de microorganismos responsables del Ebola, el dengue, la viruela, el Nilo Occidental y otros patógenos. Predecir el resultado de nuevas combinaciones de ADN será imposible, pero podría llevar a la creación organismos patógenos completamente nuevos que sean atractivos a los agresores. Muchos gobiernos ya prohíben la producción o exportación de ciertos patógenos, pero éstos podrían producirse, comprarse y rediseñarse pieza por pieza sin ser advertidos.
Los regímenes de Bioseguridad actuales no están preparados para esos nuevos desarrollos. En esta tecnología, que en estos momentos se encuentra en sus inicios, se impone el desarrollo de un código de ética y estándares internacionales para su Seguridad.
Existen enormes complejidades éticas involucradas en la creación de nuevas formas de vida artificial. ¿Debemos diseñar la vida con estos medios cuando hay cuestiones de seguridad ambiental y humana tan grandes?
Los promotores de la biología sintética dicen que de ella derivarán tremendos beneficios sociales como la remediación ambiental, nuevos fármacos para combatir enfermedades como la malaria y nuevas fuentes de energía. Por supuesto, esto no está probado. Pero además, no ponen a discusión los muchos riesgos socioeconómicos, para la salud y el ambiente (más allá del bioterrorismo).
Sin embargo se impone proponer y discutir aspectos como:
Requerir que las compañías que realizan síntesis genética adopten las
"mejores prácticas";
Crear un "lista negra" de los materiales sintéticos problemáticos, a los que se les denomina "factores de preocupación" y/o una lista de usuarios sospechosos.
Establecer la obligación ética, dentro de la comunidad, para investigar/reportar el comportamiento dudoso o los "experimentos preocupantes";
Respaldar las tecnologías que fortalecen la bioseguridad (los organismos inherentemente seguros).
Molecular Pharming.
La Agricultura molecular o Molecular Pharming del ingles trata acerca del desarrollo de drogas comestibles hechas en plantas o animales (AMPs/PMPs) . Plantea el uso de plantas y animales GM para producir productos farmaceúticos como:
Maíz, arroz, tabaco, caña de azúcar, canela, soya, tomate, papas, alfalfa, aves, cerdos, etc.
Los considerables adelantos de la última década en el área de la biotecnología vegetal molecular han dado la oportunidad de que las plantas puedan concebirse como verdaderos biorreactores para la producción de metabolitos secundarios o productos naturales y de otras biomoléculas como anticuerpos, antígenos y proteínas,
El uso de plantas modificadas genéticamente o de los animales para producir productos farmacéuticos Esta nueva aplicación de la ingeniería genética, parte de genes principalmente de origen humano y animal, y se introduce en las plantas o los animales de explotación económica a producir sustancias médicamente importantes. La premisa es el uso eficiente de plantas como fábricas de productos químicos para la producción de anticuerpos, vacunas, proteínas de la sangre, y otras valiosas proteínas terapéuticas.
Plantas. Mientras que en la producción farmacéutica convencional se utilizan plantas de producción son utilizadas plantas modificadas genéticamente para producir nuevas sustancias. Los primeros proyectos de este tipo ya han llegado a uso comercial. Por lo general, pequeñas plantaciones son suficientes para producir las sustancias necesarias. Por lo tanto, este tipo de agricultura molecular se hace en invernaderos o en plantaciones al aire libre en condiciones controlada. Animales. La producción de animales modificados genéticamente para la producción de productos farmacéuticos es otra área de investigación intensiva. El Birreactor preferido ha sido la glándula mamaria. Hasta la fecha, más de 20 productos farmacéuticos se han sintetizado en la leche de los mamíferos. Otros agentes farmacéuticos también pueden ser producidos en pollos huevos, sangre, orina y semen. La primera droga producida por animales transgénicos podría llegar al mercado próximamente
Las ventajas de la producción de biomoléculas por cultivos de células y tejidos vegetales transgénicos son las mismas que ya se conocen para los cultivos no transgénicos pero, además, la tecnología de agricultura molecular ofrece la posibilidad de obtener proteínas animales con las modificaciones postransduccionales
En la actualidad se trabaja en la humanización de las proteínas, estabilidad y bioactividad de los productos así como en la inmunogenicidad de los mismos..
Como esta practica conlleva cultivos y animales transgenicos, por lo general en condiciones de ambientes controlados, los métodos de monitoreo desarrollados para los alimentos transgenicos y estrictos controles de calidad pueden ser la Base de los sistemas de Bioseguridad que acompañen dicha Nueva tecnología.
Los métodos de producción en "campo abierto" pueden ser considerados como potencialmente peligrosos, a menos que se trabaje con los cultivos no alimentarios o los cultivos con un mínimo de flujo horizontal de genes de riesgo, como la patata. No solo necesitamos que se desarrolle la industria, sino también valorar el riesgo desde las etapas iniciales hasta los posibles daños ambientales los que pueden ser totalmente evaluados científicamente.
Nanobiotecnología
Constituye una tecnología permisible .Representa una evolución tecnológica donde campos separados, ej.: ciencia de los materiales, biotecnología, química, fotónica, electrónica, medicina, tecnología de información, producción de alimento, bajo un nuevo paradigma ingenieril pueden integrarse en una molécula bajo un nuevo diseño.
Que es la Nanotecnología
"La manipulación de estructuras, sistemas y dispositivos en escalas manométricas (<100nm)" "El arte y la ciencia de construir cosas a escalas nanométricas"
Los países líderes en la actualidad son USA, UE, China, Japón, India y Brasil
Dentro de sus aplicaciones se encuentran:
Aplicaciones en alimentos y agricultura:
En esta área se encuentran involucradas más de 200 compañías involucradas, trabajando en:
Distribución de ADNr en tejidos específico de las plantas
Mejoramiento de la dispersión y Biodisponibilidad de los nutrientes en los alimentos
Producción de nanopartículas a través de la absorción de las plantas: Particle farming:
Encapsulación de nanopartículas con pesticidas o fertilizantes
Nanochips: identidad, preservación y trazabilidad de alimentos
Target en vacunas animales
Detección de químicos o patógenos en alimentos y envases
En las Aplicaciones Biomédicas se trabaja en
Diagnóstico In vivo
Partículas magnéticas
Aumentar la dispersión y Biodisponibilidad de los nutrientes en los alimentos
Distribución de drogas.
Distribución de genes (terapia génica)
Otras aplicaciones que están en comercialización o en desarrollo son, por ejemplo, nano-sensores que circulan en el cuerpo para detectar niveles de glucosa, colesterol u hormonas, nano-proyectiles que hacen blanco en células cancerosas, nanopartículas que van a un sitio específico del organismo para administrar con precisión un medicamento, nano partículas de plata con alto poder microbicida, armazones nanométricos donde se estimula el crecimiento de tejido óseo y órganos humanos.
En la Fig 2., se esquematiza el desarrollo de las distintas generaciones de productos y materiales nanotecnológicos, nos encontramos solo en los inicios de las generaciones de la 1eras y 2das generaciones de nanocomponentes y nanoestructuras. En los próximos 20 a 30 años asistiremos al desarrollo de sistemas Biológicos generados por las nanotecnologías.
Fig 2. Generaciones de la Nanotecnología
Pero la pregunta que se impone en la actualidad es ¿Dónde van las nanopartículas luego de cumplir su función? La incertidumbres que presenta la introducción de nanopartículas en el organismo, constituye el punto centro de la necesidad de desarrollar nuevos métodos para su Bioseguridad.
En este sentido se señala que la misma causa por la que son útiles no son rechazadas porque el sistema inmunológico no los detecta , es un problema en sí mismo, ya que no está claro lo que sucede finalmente con estas pequeñísimas partículas en los organismos vivos y hay cada vez más evidencias de toxicidad.
Una serie de estudios empiezan a estudiar la bioseguridad de los nanomateriales artificiales. Los estudios acerca de los bioefectos de los nanomateriales y sus mecanismos de funcionamiento todavía se encuentran en fase preliminar
Paralelamente a las promesas de la utilidad de las nanotecnologias surgen incertidumbres. Los críticos señalan que la nanotecnología está avanzando demasiado rápido sin tener suficientes conocimientos acerca de los problemas de seguridad. Y nadie conoce realmente las posibles consecuencias a largo plazo para los consumidores, los trabajadores y el medioambiente.
Cómo se preparan los países para afrontar con éxito los retos de la nanotecnología?
En este sentido se debe señalar que existe un vacío legal a nivel global en lo referente a los riesgos de estas nuevas tecnologías, a su regulación, y a sus impactos potenciales. La responsabilidad de los organismos y agencias intergubernamentales sobre las medidas y protocolos a aplicar frente a la primera generación de productos con nanotecnología incorporada, no es atendida en toda su magnitud.
Las autoridades de la FDA señalan que no existen regulaciones gubernamentales para los nanoproductos y las nanotecnologías subyacentes. La FDA participa en organizaciones internacionales, como la Organización para la Cooperación Económica y el Desarrollo, la ASTM Internacional, y la Organización Internacional de Estandarización, donde se ha sugerido un trabajo cooperativo en el tema de las nanotecnologías.
La Unión Europea por su parte ha adoptado un nuevo código de conducta para toda área responsable en trabajar, desarrollar y tratar temas nanotecnológicos. Si bien Europa esta establecida de una manera bien posicionada en relaciones y ámbitos nanotecnológicos, se cree que aun quedan muchas cosas por descubrir,
La Organización Mundial de la Salud (OMS) se ha pronunciado por que en el campo de la alimentación, la nanotecnología, que ya se está aplicando en el envasado de los alimentos y otros muchos usos mas, se le evalúen los posibles riesgos sanitarios y ambientales a los nanomateriales antes de incorporarlos a los alimentos y que se formule y aplique una estrategia de comunicación sobre la nanotecnología y los alimentos.
Todos estos esfuerzos deben revertirse en un sistema de Bioseguridad y monitoreo de las estructuras y productos nanotecnologicos, sin embargo el trabajo en estos debe ser realizado con celeridad por el desarrollo y el nivel de introducción de la Nanotecnologia en la actualidad.
A manera de conclusión:
Al enumerar las Biotecnologías de 3era generación que se desarrollan en la actualidad y los métodos de Seguridad y Monitoreo de las mismas para minimizar los riesgos que demandan de cada una de ellas se impone destacar la Necesidad de trabajar por que la Bioseguridad acompañe las mismas en las diferentes etapas de su desarrollo , pues solo con Bioseguridad se podrá lograr que El desarrollo de estas tecnologías pueda valorarse según sus más amplias implicaciones socioeconómicas, culturales, para la salud y el ambiente y no solamente por el mal uso que de ellas puedan hacer individuos que no apliquen los principios de Precaución y Responsabilidad
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Autor:
Dra Siomara Martínez
Dra Belkis Corona
Dpto de Biología Molecular.
Dirección de Microbiología, CENSA
La Habana, Cuba, junio de 2009
Nombre: Siomara Martinez Marrero
Fecha de nacimiento: Diciembre 03, 1953.
Estudios: 1971-1976, Escuela de Medicina veterinaria, Facultad de Ciencias Agropecuarias , Universidad de La Habana , Cuba
Especialidad de Microbiología Veterinaria: 1986
Doctor en Ciencias veterinarias: 1986
Experiencia profesional: 1976- presente: Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Departamento de Biología Molecular, Dirección de Microbiología
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