domingo, 28 de noviembre de 2010

Biodiversidad y biotecnología

Los ecosistemas de nuestro planeta albergan una gran diversidad biológica que aún no ha sido evaluada. El número de especies descritas está en torno a 2 millones, pero se estima que quedan por descubrir como mínimo otros 50 millones.

La mayor parte de esta biodiversidad reside en los bosques tropicales. Se calcula que las selvas contienen la mitad o incluso las dos terceras partes de las plantas con flores de la Tierra. El valor de esta variedad para el futuro de la humanidad es incalculable. Sólo hace falta pensar en que los centros de biodiversidad han sido el origen de muchas plantas cultivadas y son una reserva genética de rasgos útiles que podrían ser incorporados en los futuros programas de mejora y en la búsqueda de nuevos fármacos y otros bienes. Muchos de los medicamentos que usamos proceden directa o indirectamente de fuentes biológicas. Se calcula que sólo se ha explorado el 1% de las plantas silvícolas como fuente potencial de fármacos.

La biotecnología está cambiando radicalmente el modo en que se buscan, descubren y desarrollan productos útiles, tanto agronómicos, como médicos e industriales, de ahí la nueva revalorización del uso sostenible de estos recursos vivos.


En esta revalorización confluyen distintos intereses que hay que armonizar: por un lado, los de los países poseedores de la mayor biodiversidad, que suelen ser naciones en vías de desarrollo, que como "propietarias", desean sacar provecho económico de sus riquezas naturales; y por otro lado, las empresas de los países industrializados, cada vez más conscientes de la necesidad de acceder a la biodiversidad como materia prima de sus avances comerciales ("bioprospección"). El problema es que mientras que las empresas ven protegidas sus invenciones mediante patentes y otras medidas, los países en desarrollo no han contado hasta ahora con mecanismos adecuados de compensación por el mantenimiento y diseminación de su biodiversidad. Ha habido casos recientes en los que se ha acusado a compañías multinacionales de practicar la "biopiratería", patentando productos o procesos a partir de material de países del Sur, que no han sido compensados. El peligro de esta dinámica es doble: que por un lado, las naciones en desarrollo respondan con políticas "proteccionistas" que restrinjan el acceso a sus recursos vivos por parte de los países ricos, y por otro, que la unilateralidad de la protección de las patentes dificulte los programas de investigación y desarrollo necesarios para el Tercer Mundo.

-Ya hay ejemplos de "proteccionismo de recursos genéticos", por países (p.ej., la India y en Brasil) o por grupos de países: p ej., recientemente (marzo 1999) siete países surasiáticos (Bangladesh, Bhutan, India, Maldivas, Nepal, Pakistán y Sri Lanka) acordaron no pasar germoplasma vegetal (incluyendo maíz, trigo y arroz) a países distintos de su asociación.

-Las posibilidades de patentes a partir de la biodiversidad se podrían ampliar aún más en detrimento de países del Sur: el mercado de productos "botánicos" o de herboristerías (con un valor global de $15.000 millones) está en plena ebullición, a la busca de nuevos productos y procesos resguardados bajo derechos de propiedad intelectual. Mediante técnicas como espectrografía de masas, HPLC y otras técnicas de extracción y caracterización de componentes, está en camino de estandarizar la obtención de muchos productos farmacéuticos o parafarmacéuticos, susceptibles de ser patentados. Debido a que este subsector biotecnológico depende mayoritariamente de plantas y otros organismos de países tropicales, las disputas sobre el reparto de beneficios con los países ricos en biodiversidad no haría sino acentuarse.


Por lo tanto, el reto va a ser domeñar la actual revolución de la ingeniería genética para ponerla al servicio de los pobres y del medio ambiente, concretamente, la protección de su biodiversidad, necesaria para todos. Esto ya comienza a ser técnicamente posible, mediante los marcadores de ADN, la genómica vegetal y ciertas aplicaciones de la transgénesis. Sin embargo este objetivo está en peligro, debido a problemas económicos de los países en desarrollo (menos inversión en investigación agrícola) y a la tendencia de las empresas biotecnológicas a proteger su germoplasma bajo patentes y otros derechos de propiedad intelectual (DPI). Recientes acuerdos internacionales sobre patentes, así como las conclusiones de la Ronda Uruguay del GATT que ha dado paso a la OMC (Organización Mundial de Comercio), han conducido a una considerable ampliación de los derechos de los propietarios de patentes, restringiendo los privilegios y exenciones de agricultores y mejoradores tradicionales (esto último quedó fijado en la revisión de 1991 de la Unión Internacional para la Protección de Nuevas Variedades Vegetales, UPOV).

-El dilema se puede describir de la siguiente manera: La iniciativa privada no invertirá en la nueva Biotecnología si sus productos y procesos no están protegidos por patentes u otros DPI, puesto que de lo contrario, no recuperarían las gigantescas sumas de dinero arriesgadas ni podrían hacer negocio. Pero por otro lado, los centros públicos tanto internacionales (por ejemplo, del CGIAR) como nacionales han sido en el pasado (y se espera que en el futuro) absolutamente esenciales para generar bienes públicos en los países en desarrollo. Si estos centros, por problemas financieros y por su difícil acceso al material protegido de la iniciativa privada, dejaran de ejercer adecuadamente su misión, se estaría creando una auténtica injusticia moral para las poblaciones más necesitadas del planeta. La situación es aún más hiriente si pensamos que estos centros son depositarios de la mayor parte del germoplasma, procedente de miles de experiencias "gratuitas" desarrolladas mayoritariamente por agricultores del Tercer Mundo, y que ese material ha estado disponible igualmente para las empresas. (El colmo de la desfachatez fue el reciente intento de una compañía australiana de patentar y exportar un linaje de garbanzo ligeramente modificado a partir de muestras de centros públicos). ¿Hay alguna manera de salir del peligroso atolladero?. Autoridades en la materia como Serageldin piensan que sí, si se logran rediseñar las relaciones entre las empresas privadas del Primer Mundo y la I+D pública dedicada al Tercer Mundo, y se reorientan ciertos dominios relativos a la propiedad industrial:

-"Los bienes públicos deben estar disponibles para el público, y los bienes privados que están en camino de lograr bienes públicos deberían ser tratados de forma distinta a los bienes privados producidos por el sector privado en relación directa con el usuario final" (Serageldin, 1999, p. 389). Habría que establecer excepciones a la aplicación de los cánones de propiedad intelectual cuando el material correspondiente vaya a servir a los centros públicos como parte de sus programas de mejora que redundarán en bienes públicos para los países pobres. (Los países africanos y la OUA están actualmente buscando alguna alternativa al sistema de patentes vegetales de la UPOV, pero necesitan que se aclaren las relaciones entre el acuerdo TRIPs de propiedad intelectual de la OMC y la Convención de Biodiversidad; ver más abajo).

-Hasta ahora ha habido algunos acuerdos bilaterales exitosos entre algunas multinacionales y ciertos países, que han permitido transferir tecnología que no va a competir en los mercados de esas empresas. Por ejemplo, la Monsanto ha llegado a acuerdos con los gobiernos de México y de Kenia para desarrollar plantas resistentes a virus. También hay ONGs filantrópicas que actúan como "intermediarios de buena voluntad" para permitir acuerdos semejantes (incluso Universidades como la de Rutgers y el Instituto Scripps han actuado como intermediarios entre las fuentes de biodiversidad y ciertas multinacionales). Sin embargo, hay que ir a un sistema más general que permita acuerdos y colaboraciones legalmente vinculantes para la transferencia de tecnología a estos países. Se precisan nuevos tipos de colaboración amplia con el sector privado, por los que se respeten los intereses propietarios y los mercados consolidados de las empresas, pero que estimulen la I+D pública agrobiotecnológica de los países en desarrollo. Esto conecta con el siguiente apartado.

NOMBRE:Alexander Sayago Maldonado C.I:16232455
EES seccion:1

Bioseguridad: racionalidades científicas confrontadas

La disputa científica sobre la evaluación de riesgos ambientales de los OGM se centra sobre todo alrededor de los efectos de la actual plantación masiva de plantas transgénicas. Según sus críticos, los peligros a evaluar en relación a potenciales amenazas a la biodiversidad se podrían centrar en los siguientes:

-Posibilidad de que las plantas genéticamente modificadas (PGM), por efecto del nuevo material genético introducido, puedan modificar sus hábitos ecológicos, dispersándose e invadiendo ecosistemas, al modo de malas hierbas.

-Posibilidad de transferencia horizontal del gen introducido, (p. ej., por medio del polen), desde la PGM a individuos de especies silvestres emparentadas que vivan en las cercanías del campo de cultivo, lo que podría conllevar la creación de híbridos que a su vez podrían adquirir efectos indeseados (invasividad, resistencia a plagas, incidencia negativa sobre otros organismos del ecosistema, etc).

-En el caso de plantas Bt, que portan un gen bacteriano que las capacita para resistir el ataque de larvas de insectos, un posible efecto indeseable sería que la toxicidad de la proteína Bt afectara también a insectos beneficiosos.

-Teniendo en cuenta que ciertas manipulaciones recientes de plantas para hacerlas resistentes a enfermedades ocasionadas por virus implican la introducción de algún gen del virus en cuestión o de otros relacionados, cabría la posibilidad de recombinaciones genéticas productoras de nuevas versiones de virus patógenos para las plantas. La pregunta subyacente es si los genes virales introducidos podrían afectar a la constitución de las poblaciones silvestres de virus o a la epidemiología de ciertas enfermedades. Aunque en laboratorio se han descrito mecanismos por los que genes virales expresados en plantas pueden modificar el comportamiento de virus, es muy difícil evaluar el riesgo de los ensayos de campo, ya que se desconoce casi todo sobre la dinámica poblacional de los virus vegetales en la naturaleza.

-Respecto de las plantas transgénicas resistentes a herbicidas, los ecologistas les achacan que inducirán un aumento del uso de estos agroquímicos. Pero el caso más en el candelero (las plantas resistentes al herbicida Roundup de Monsanto, cuyo componente activo es el glifosato) no tiene por qué ser así: Estas plantas están previstas para que el agricultor pueda eliminar malas hierbas empleando menos herbicida, y además, el glifosato no es tóxico para los animales superiores y se degrada por la microbiota del suelo. De hecho, el sistema está permitiendo un tipo de laboreo que conlleva conservar más la cubierta vegetal y el suelo, con lo que se produce menos erosión.

Una de las manipulaciones potencialmente más inquietantes es la que tiene por objeto convertir ciertas especies de peces destinados a piscifactorías en resistentes a bajas temperaturas o en inducirles un crecimiento y maduración más rápidos. En ambos casos los ecólogos temen que su escape accidental desde las instalaciones (cosa bastante probable en instalaciones comerciales normales) represente competencia con especies naturales, desplazándolas y eliminándolas de sus respectivos hábitats, debido a la ventaja adaptativa de los ejemplares manipulados. Igualmente, la hibridación entre los peces manipulados y sus parientes silvestres conduciría al empobrecimiento genético de las poblaciones naturales.

Más adelante se comentarán con cierto detalle estos riesgos potenciales, aludiendo a datos empíricos y experimentales y a opiniones de distintos tipos de especialistas.

Hay que decir que las plantas transgénicas aprobadas han pasado gran número de controles institucionales, tras numerosos ensayos de campo, que incluyen estudios toxicológicos y ecológicos. De hecho, el grado de escrutinio de estos productos no tiene precedente dentro de la industria agroalimentaria, y cabe la posibilidad de que si se aplicaran criterios tan estrictos a productos convencionales que consumimos, muchos no pasarían la prueba. Otra cosa es que los estudios realizados sean capaces de cubrir toda la gama posible de efectos a largo plazo, no descartables, por supuesto, pero de nuevo esto no es exclusivo de la tecnología genética.


El caso es que debido a la complejidad de la materia, hoy por hoy, es difícil realizar estudios completos sobre la seguridad ambiental a largo plazo de las PGM: es un ámbito nuevo que requiere mucha inversión, hay que controlar multitud de variables (desde el nivel molecular al de genética de poblaciones y el ecológico), se requiere la colaboración entre distintos especialistas (a menudo con presupuestos cognitivos y epistemológicos opuestos) y pocos investigadores de vanguardia están dispuestos a trabajar en el tema, debido a lo poco gratificante de la empresa (normalmente se obtienen resultados negativos, que son poco espectaculares, y que no lucen una carrera profesional).

Una cuestión previa para responder a este cúmulo de interrogantes sería: ¿cuáles son las suposiciones o puntos de partida adecuados para evaluar los riesgos de la nueva biotecnología en el sector agronómico? Según algunos (Miller et al., 1995) esto conduce inexorablemente a preguntarse si existe algo intrínsecamente distinto o especial en la Ingeniería Genética que justifique que tenga que evaluarse aparte, recurriendo a un nuevo paradigma distinto del usado para calibrar los riesgos en otros casos. Durante los primeros años de aplicación de las técnicas de ADN recombinante, y bajo el "espíritu de Asilomar" que pedía cautela ante una tecnología nueva, se establecieron regulaciones específicas para los productos desarrollados por Ingeniería Genética. Como dice Muñoz (1996), esto supuso "un giro radical respecto a la cultura del riesgo que ha considerado tradicionalmente el riesgo tras los hechos. La noción clásica de riesgo se ha centrado en los productos peligrosos y ha prestado menor atención a las técnicas o procesos peligrosos". Pero conforme se comprobó la seguridad en los laboratorios que trabajaban con ADN recombinante, tras miles de experimentos, se fueron relajando las directrices. De hecho, informes de las altas agencias científicas norteamericanas (el NRC y la NAS) han concluido que no hay nada intrínsecamente peligroso en la Ingeniería Genética.


De acuerdo con esta conclusión, en los años recientes el énfasis evaluador se ha desplazado desde el escrutinio de la técnica en sí al de los productos obtenidos, independientemente de las herramientas empleadas. Según esto, el "consenso científico" que se está asumiendo en las políticas tecnológicas sobre la biotecnología por parte de las agencias reguladoras gubernamentales de los EE.UU. y, con más retraso, de la Unión Europea, proclama que no hay diferencias conceptuales significativas entre la seguridad ecológica o de otro tipo de las viejas técnicas de mejora genética y la nueva tecnología de manipulación genética in vitro. Este consenso se sustentaría tanto en datos empíricos (no hay nada biológicamente distinto en la expresión de genes transferidos por Ingeniería Genética a la de los transferidos con herramientas clásicas) como en extrapolaciones de principios científicos generales emanados de lo que conocemos sobre el mundo vivo y la evolución biológica. El corolario que se seguiría es que no se necesitan principios ni técnicas diferentes a los ya usados con anterioridad, a la hora de evaluar la seguridad ambiental de un organismo manipulado por Ingeniería Genética. Tanto si quisiéramos evaluar riesgos de este tipo de organismos, como si lo deseáramos hacer con organismos manipulados por métodos convencionales, o con organismos silvestres que se pretendan introducir en un hábitat o ecosistema distinto al suyo original, tendríamos que recurrir al mismo marco conceptual y metodológico. No tendríamos que someter una y otra vez a prueba la hipótesis de que el hecho de usar la nueva biotecnología genética altera las características asociadas a riesgos.

(En este sentido, véase Impactos ecológicos de las plantas de cultivo tradicionales, con datos empíricos que muestran cómo las cosechas tradicionales conllevan riesgos ecológicos, que se han llegado a plasmar en extinciones de especies silvestres, pérdida de identidad genética, creación de híbridos, incluyendo malas hierbas, etc.)


La conclusión de este enfoque es que los OGM deben regularse como cualquier otro organismo, a saber, en función del tipo de uso previsto (alimento, plaguicidas, etc.) y de su riesgo intrínseco (en el caso de poseer características de toxicidad, patogenicidad, invasividad, etc.), incluyendo las previsibles interacciones con el entorno donde se pretende aplicar. En este sentido se han propuesto algoritmos (por ejemplo, el de Miller et al., 1995) o jerarquización de organismos (p. ej., Barton et al., 1997) que permitan clasificar cualquier tipo de entidad viva (manipulada por cualquier técnica o sin manipular) según su grado de riesgo potencial. De este modo, se suministraría una sólida base para la evaluación y gestión gubernativas de los riesgos. Por ejemplo, los organismos de los niveles inferiores de riesgo no necesitarían regulaciones estrictas, sino todo lo más notificación por parte del responsable de su liberación a la agencia supervisora correspondiente, mientras que los organismos de los niveles superiores de esa escala estarían sujetos a estrecha vigilancia. En casos en los que la combinación de gen, organismo huésped y ambiente se estime que presenta riesgos excesivos de posible dislocación ecológica, se procedería a su total prohibición. Como se puede comprobar, una clave de estas propuestas es la consideración de la experiencia acumulada ("familiaridad") con un determinado organismo en el pasado, matizada y ajustada por la modificación genética (en el caso de que la haya), y de los efectos pleiotrópicos y de interacción con el ambiente.


-Por su interés, comentamos brevemente el estudio coordinado por Barton et al (1997) ya citado. Se trata del diseño de un método que depende de la estratificación de organismos en categorías de riesgo de ensayos de campo, de acuerdo con el juicio de un heterogéneo plantel de científicos agrónomos de varios países. Para ello se buscó el acuerdo sobre la ponderación de varios factores que determinan riesgo, calificando en cada caso con cifras entre 1 (menor riesgo) y 5 (mayor riesgo). Los factores evaluados para distintas plantas fueron:

-riesgos para los humanos (p. ej., presencia o no de polen alergénico)
-potencial de colonización (capacidad de conversión en maleza)
-centro de origen: este factor es muy importante para la cuestión de la biodiversidad, como ya se comentó. Se tiene en cuenta si el cultivo se realiza en la zona geográfica donde tuvo la planta doméstica su origen, en cuyo caso la valoración de riesgo es mayor. Sin embargo, una planta que se propague sólo vegetativamente o sólo se autopolinice, presenta menos riesgos.
-relaciones ecológicas: aquí se evaluaban varias preocupaciones, como p. ej., posibilidad de transferir algún parásito, de cambiar interacciones con insectos, cambiar patrones de polinización, competencia con organismos indígenas beneficiosos, etc.
-potencial de cambio genético
-gestión de riesgos

-La reunión de expertos llegó a la conclusión de que la mayoría de plantas evaluadas tienen intrínsecamente bajo nivel de riesgo (valor medio 1), que en algunos casos sube a 2, sobre todo cuando se cultivan ciertas plantas cerca de los centros de origen (caso del arroz o la soja en el sureste asiático), y que el riesgo es una función principalmente de la característica del producto, y no del método de modificación genética. Sin embargo, se reconoce que estas conclusiones se refieren a ensayos de campo, y no se pueden extrapolar directamente al caso de grandes plantaciones comerciales.

Por lo tanto, el paradigma de evaluación de riesgos que se va imponiendo es uno basado en los productos y no en los procesos (ya no harían falta controles estrictos caso a caso de todas las pretendidas liberaciones de organismos que tienen una historia previa de comportamiento "seguro"). Este tipo de política ha sido bien recibida por la industria biotecnológica y agroalimentaria norteamericana, y se espera que dé más ímpetu a las aplicaciones comerciales. La legislación europea sigue rigiéndose en el momento actual por el paradigma de evaluación de la técnica "potencialmente peligrosa" (esta es la filosofía implícita de la Directiva 90/220 sobre "Liberación deliberada de organismos genéticamente modificados"), pero ante la presión de las empresas y el temor a perder la carrera tecnológica y comercial con los EEUU y Japón se está en camino de modificarla también en el sentido de evaluación de productos.

Pero a pesar del consenso en la política científica sobre la seguridad de los organismos biotecnológicos en el ambiente, la polémica académica está lejos de haber quedado zanjada. El frente "contestatario" se compone principalmente de ecólogos y biólogos de campo (incluyendo genéticos de poblaciones y evolutivos). (Una breve exposición de argumentos de unos y otros, en Kling 1996; y para un análisis de casos y opiniones, véase Butler y Reichhardt 1999). Veamos resumidamente el juego de argumentos y contraargumentos de unos y otros, junto con algunos datos empíricos:

Sobre la naturalidad y precisión del proceso de mejora:
-A veces se dice que la ingeniería genética es negativa porque salta las barreras sexuales entre especies. Sin embargo, esto olvida el hecho de que en la fitomejora tradicional se viene usando desde hace tiempo un método artificial que fuerza igualmente a saltar las barreras evolutivas: cultivo in vitro de ovarios y embriones. Algo parecido habría que decir sobre la introducción de resistencia a herbicidas: ¿es malo hacerlo mediante ingeniería genética, mientras que permitimos hacerlo con genética mendeliana clásica?

-Muchos ecólogos rechazan la idea de que la introducción en un organismo de un gen de una especie filogenéticamente no relacionada sea algo equivalente a la tradicional mejora que, todo lo más, logra la hibridación de especies o géneros emparentados: en el primer caso creamos una combinación inverosímil en la naturaleza (por ejemplo, un gen bacteriano en una planta superior, o viceversa), mientras que en el segundo estamos limitados por las barreras evolutivas que la naturaleza ha impuesto al intercambio de material genético entre especies.

-La réplica de los biotecnólogos dice que la Ingeniería Genética es una técnica muy precisa, ya que sólo introducimos uno o dos genes perfectamente caracterizados, con lo que esta práctica presenta ventajas frente a la mejora tradicional, en la que junto a los caracteres buscados se transfiere una enorme cantidad de material genético sin caracterizar de la que se desconocen sus impactos.

-De hecho, muchas variedades tradicionales se seleccionaron tras inducción de mutaciones aleatorias, que en su inmensa mayoría quedan sin caracterizar, y de las que nada se sabe de sus efectos, salvo las ventajas que se seleccionan en el programa de mejora. Nunca se ha emprendido un estudio sistemático de los posibles riesgos de esa mayoría del genoma no caracterizado.

-Hay varios ejemplos de caracteres indeseados introducidos por programas de mejora tradicional, como altos niveles de psoraleno (un cancerígeno) en apio o de solanina en patata, aunque se detectaron en la fase de pruebas de laboratorio.

-Por otro lado, hay varios ejemplos de plantas de cultivo tradicionales que se pueden considerar "monstruos genéticos", porque su obtención, aunque por hibridación, ha dado lugar a auténticas mezclas de genomas de especies distintas:


-El ejemplo más conspicuo es el triticale, obtenido hace más de 60 años por cruce de trigo y centeno, y cultivado en más de un millón de hectáreas en Canadá, México y Europa oriental.

-El trigo ruso tiene mezcla de centeno y trigos silvestres.

-Los ciruelos modernos son cruces de ciruelos-cerezos y endrinos.


Aún no existe una evaluación global y científica de los riesgos ambientales
potenciales de las plantas genéticamente manipuladas. Quizá haya que desarrollar un paradigma de política científica que permita a las agencias públicas responsables realizar decisiones incluso en ausencia de un conocimiento exhaustivo (algo que probablemente es utópico), que reconozca como válidas ciertas decisiones en ausencia de un acuerdo universal, y que favorezca el reconocimiento y delimitación de aquellas áreas de incertidumbre en las que los criterios prudenciales (socialmente asumidos) conduzcan, llegado el caso, a moratorias o renuncias de desarrollo en función del los valores puestos en juego. Por ejemplo: no sería aconsejable permitir maíz transgénico en la región meso-centroamericana, donde se encuentran multitud de variedades de maíz tradicionalmente cultivadas por los indígenas, y el teosinte, precursor silvestre de esta planta. Salvo que los datos científicos garantizaran la seguridad, a priori no sería ético poner en peligro el rico acervo genético y cultural ligado al centro de diversidad y domesticación de esta especie. Pero en Europa, donde no hay parientes del maíz, los derivados transgénicos, una vez pasadas las pruebas agronómicas y sanitarias de rigor, no deberían suponer mayores amenazas.

NOMBRE:Alexander Sayago Maldonado C.I:16232455
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Los productos biotecnológicos de sustitución: posibles efectos en el Tercer Mundo

En los primeros tiempos de la agrobiotecnología se expresaron temores ante las posibilidades que se podían abrir para la sustitución de materias primas y productos de los cultivos tropicales por productos obtenibles en países avanzados mediante los nuevos enfoques.

Veamos algunos ejemplos de productos de sustitución:

-Uno de los sectores que pronto sufrirán cambios relevantes es el de los derivados de semillas oleaginosas (colza, girasol, lino). La colza es una de las plantas más empleadas actualmente en la Ingeniería Genética vegetal y con mayor potencial comercial. Ello se debe a dos factores, uno técnico y otro económico. La mejora biotecnológica de la colza se ha beneficiado de la puesta a punto de eficientes métodos de transformación con ADN recombinante, de los sistemas para la regeneración de plantas completas a partir de cultivos celulares y embrionarios, y del ingente conocimiento básico que se está obteniendo del estudio molecular de Arabidopsis, un pariente evolutivo de la colza. El impulso económico procede de la valoración, por parte de las industrias de transformación, de que la manipulación genética de la colza puede llevar fácilmente no sólo a un aumento de rendimientos, sino sobre todo a la elaboración de nuevos aceites y proteínas de alto valor añadido que podrían sustituir a otros productos derivados de otras materias primas. Actualmente existen decenas de nuevas variedades transgénicas de colza, algunas en avanzado estado de desarrollo y otras virtualmente ya en los mercados. Entre las más espectaculares podemos citar dos variedades de la empresa Calgene con 40% de ácido esteárico y 40% de ácido láurico (cuando las semillas de colza sin manipular sólo contienen 1 y 0.1%, respectivamente). La variante de alto contenido en ácido esteárico se podrá usar en la obtención de grasas sólidas (principalmente margarinas), con el potencial de desplazar en el mercado a otras fuentes naturales de esta sustancia. La variante rica en láurico tiene su salida en la fabricación de jabones y detergentes, pero
igualmente encontraría nichos en la elaboración de dulces y derivados lácteos. Muy avanzadas están las investigaciones para obtener colza rica en ácido oleico, erúcico, ricinoleico y linoleico (con multitud de aplicaciones como biocombustible, en alimentación, en producción de lubricantes, medicamentos, etc.). Antes de que termine el siglo será posible diseñar variedades "a medida", enriquecidas cada una para un tipo o combinación de ácidos grasos, con modificaciones químicas concretas.

Salta a la vista, a tenor de las variedades transgénicas de colza, que casi todas ellas poseen potencial de que sus productos mermen o desplacen de los mercados (y de hecho ese es su propósito) a sustancias procedentes de otros cultivos. Por ejemplo, el origen actual para el ácido láurico está en la palmera cocotera y en la palmera aceitera, dos cultivos estratégicos en ciertos países en desarrollo (en Indonesia, Malasia, Nigeria y Brasil). Para un futuro muy cercano se esperan variedades de alto contenido y rendimiento en ácidos grasos y aceites concretos, que podrían incluso competir con derivados que hoy se obtienen en la industria petroquímica, y con la ventaja adicional de ser biodegradables. Esta ventaja no hará sino aumentar conforme se vayan agotando y encareciendo las reservas de hidrocarburos fósiles. Con ser importantes, los cambios no se detienen aquí: los mismos subproductos de la extracción de los aceites de semillas verán su revalorización al encontrar nuevas posibilidades industriales y comerciales. Hasta ahora, el residuo proteico de la colza tiene escaso valor (sólo se usa como aditivo en alimentos para animales), pero la biotecnología está en camino de eliminar las sustancias que hacen su uso inapropiado para consumo humano. Aún más, la reciente manipulación genética de las oleosinas (proteínas de las envueltas de los orgánulos que almacenan las grasas en las semillas) deja expedito el camino para convertir a la colza en fábricas vivas de productos de interés farmacéutico y enzimas industriales, que serían purificados a bajo coste. Pero ¿cómo afectarán estas mutaciones al sector de frutos oleaginosos (aceituna, palmas aceitera y cocotera, aguacate)? Por supuesto, tampoco lo sabemos, pero lo que sí está claro es que las cosas no seguirán igual en el futuro para los países productores respectivos. Aunque la biotecnología de estas plantas leñosas está menos desarrollada, no cabe duda que las empresas que ya dominan la mejora de la colza o del girasol pueden fácilmente intentar el "asalto" tecnológico a estos frutos, lo que combinado a su posición privilegiada en los mercados internacionales, puede suponer un auténtico vuelco a largo plazo para sectores productivos importantes en las economías de ciertos países tropicales o (en el caso de la aceituna) de los países de la cuenca mediterránea, España incluida.

-La obtención de vainillina a partir de cultivos de tejidos es actualmente más barata que la obtenida a partir de las pepitas de vainilla, lo que puede afectar a la economía de Madagascar e Indonesia, entre otros países.

-La obtención natural de piretrinas es una fuente de ingresos para Kenia y Ecuador. ¿Cómo afectará a estas naciones la obtención de estas sustancias a partir de microorganismos manipulados por Ingeniería Genética?

-Recientemente la Unión Europea ha autorizado a la industria chocolatera a aumentar en el chocolate el contenido de sucedáneos de la manteca del cacao. Los altos precios del cacao durante muchos años estimularon a las multinacionales (Nestlé, Ferrero, Cadbury) a desarrollar sustitutos más baratos a partir de otras fuentes, y en la actualidad esto ya se puede realizar a partir de modificación de plantas de climas templados y por cultivo de tejidos.

Sin embargo, no se puede concluir inmediatamente que las biotecnologías de productos de sustitución vayan a tener siempre consecuencias negativas para los países del Tercer Mundo.

-En muchos casos, los cultivos de climas templados están subsidiados. En un sistema de libre intercambio, las plantas tropicales siguen siendo más competitivas. Este es el caso de la palmera aceitera, con rendimientos de 6 a 10 veces superiores a los de la colza.

-Además, la creciente globalización de la industria ha reducido las presiones locales o nacionales por la sustitución, que en cualquier caso están menos dominados por el coste que por los argumentos de nutrición y sanitarios (Sasson 1993, p. 33-34). Al atender a los productos de sustitución en los países industrializados, la biotecnología probablemente atiende menos a los intereses de las empresas biotecnológicas que a intereses agrícolas y agroindustriales (Informe OCDE 1993, versión española, p. 169).

-Los países en desarrollo pueden en algunos casos introducirse con relativa facilidad en el mercado de productos de sustitución. Uno de los mejores ejemplos lo tenemos en Malasia, donde el Instituto de Investigación sobre Aceite de Palma (PORIM) se ha embarcado en un ambicioso proyecto de mejora mediante una combinación de técnicas de vanguardia, que incluye no sólo mejoras de productividad, sino la conversión de las palmeras en factorías de aceites de alto valor añadido e incluso de plásticos biodegradables.

-En todo caso, los productos de sustitución que serán económicamente viables son aquellos de pequeño volumen y alto valor añadido. Pero los riesgos de la sustitución para el Tercer Mundo podrán quedar compensados por la creciente demanda de aditivos y componentes naturales. El valor de tales recursos es un incentivo, además, para que los países en desarrollo modernicen sus prácticas agrícolas.

En resumidas cuentas, es difícil predecir las consecuencias a largo plazo de los productos biotecnológicos de sustitución en las economías del Tercer Mundo:

-El efecto no es independiente del clima de mayor o menor proteccionismo que aún impera en muchos países desarrollados. Veremos qué efecto tienen las conclusiones de la Ronda Uruguay del GATT y el clima más liberalizador.

-Es conveniente que los países en desarrollo que hasta ahora están centrados en sólo uno o dos cultivos de exportación diversifiquen su oferta.

-Algunos expertos aconsejan compensar a las economías del sur que se resientan por los productos biotecnológicos de sustitución mediante la transferencia de tecnología e formación en las nuevas modalidades de mejora y producción.

-Algunos analistas dicen que las tecnologías de sustitución, al generar niveles previsibles de suministros, animarían ulteriores desarrollos de productos y abrir más oportunidades de mercado a los países en desarrollo (Sin embargo, en una primera fase esto sólo será posible allí donde exista una mínima base económica y de I+D, como parece ser el caso esperanzador de Indonesia).

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sábado, 20 de noviembre de 2010

BIOTECNOLOGIA AL SERVICIO DEL TERCER MUNDO

¿Es posible una biotecnología agrícola al servicio del Tercer Mundo?

Según expertos, muchos países del Tercer Mundo no necesitan tanto las biotecnologías de última generación basadas en el ADN recombinante, cuanto apoyo a técnicas intermedias, como la clonación y micropropagación a partir de cultivos de tejidos, fusión de protoplastos, fermentación, etc., que pueden acomodarse más fácilmente a su capacidad de I+D e integrarse en programas tradicionales de mejora vegetal y elaboración de alimentos.

Como dijimos, una de las biotécnicas más accesibles para el Tercer Mundo, y que ya está teniendo un efecto positivo, es la de cultivo de tejidos y micropropagación clonal, que está introduciendo variedades de elite de alto valor añadido y libres de patógenos en muchos mercados de Asia, Latinoamérica e incluso de África.

Uno de los factores que más inciden de modo negativo sobre la productividad en los países pobres, especialmente en el África subsahariana, es la pérdida de cosechas por plantas parásitas muy invasoras. Algunos han propuesto que este problema se podría paliar notablemente mediante dos tipos de medidas: introducción de genes de resistencia a herbicidas en las variedades locales de plantas de cultivo (de modo que permitiría sustituir la eliminación manual de malas hierbas) junto con una política de precios más altos para favorecer el empleo de técnicas "occidentales" que mejoren los rendimientos. La medida te.cnológica tiene dos inconvenientes de partida: las grandes multinacionales agroquímicas no parecen estar muy interesadas en estos mercados tan pobres, y por otro lado haría que estos países tuvieran que invertir en técnicas de rociado de las plantas con herbicidas, algo que no suele estar a su alcance. Sin embargo, se está investigando un enfoque más sencillo y barato, consistente en repartir a los agricultores semillas previamente impregnadas en el herbicida; cuando las semillas germinan se aplica una sola dosis de dicho herbicida, que elimina a las plantas parásitas. Este tipo de estrategia se encuentra, sin embargo con una serie de paradojas: la gran industria occidental no vería con buenos ojos una técnica que permite disminuir la aplicación de sustancias químicas a niveles 20 veces inferiores a los de la técnica del rociado repetido, pero no hay que olvidar que aun ganando menos porcentajes que en los países ricos, esto les podría abrir nuevos mercados (y además, sería el primer paso para que los campesinos de los países pobres pudieran ir desplazándose hacia el uso semillas híbridas y de fertilizantes). En el otro frente estarían los "verdes extremistas", que han llegado a pedir la prohibición de suministrar estas nuevas biotecnologías al mundo en desarrollo porque para ellos la Ingeniería Genética aliada con la aplicación de herbicidas es sinónimo del mal absoluto, pasando por alto que se podrían aliviar graves problemas de hambre, al menos durante una fase transitoria que permitiera el "despegue" hacia otras estrategias. La verdad es que en muchas áreas la única alternativa es dejar las cosas como están, es decir, que las mujeres realicen la ímproba e ineficaz tarea de eliminar manualmente las malas hierbas, para comprobar que en la siguiente estación de cosecha el problema sigue intacto. Las secuelas están a la vista: se abandona el campo invadido por malas hierbas y se roturan territorios vírgenes (a menudo en valiosos Parques Nacionales), las mujeres siguen sin salir de su deplorable situación, y muchos hombres emigran a las ciudades, con todo lo que conlleva de problemas familiares, sociales y sanitarios.

La Red Africana de Biociencias, reunida en Costa de Marfil en 1992 examinó el papel de la biotecnología en la resolución de la crisis alimentaria africana. He aquí algunas de sus conclusiones:

-Una de las prioridades es la de obtener variedades de maíz aptas para las necesidades y habilidades de los campesinos pobres.

-Igualmente es deseable la obtención de cowpea que crezca erecto, que evitaría la contaminación por patógenos del suelo.

-Apoyo a los intentos del IITA (Instituto Internacional de Agricultura Tropical) y de investigadores de Nigeria de desarrollar variedades de arroz tolerantes a la salinidad.

-Encarar el problema de las pérdidas posteriores a la recolección, que suponen un 40%. Habría que crear líneas de cultivos capaces de soportar la gran humedad y elevada temperatura del trópico.

Ejemplos recientes de proyectos biotecnológicos avanzados relacionados con el Tercer Mundo:

-Arroces transgénicos resistentes al virus del moteado amarillo (RYMV). Este virus, endémico de África, provoca grandes pérdidas de hasta casi el 100% en los arrozales sometidos a irrigación. La mejora tradicional por hibridación fue incapaz de generar líneas resistentes, pero recientemente, por ingeniería genética se han logrado variedades (de distintas procedencias geográficas) resistentes a este patógeno.

-Maíces resistentes al virus del estriado (MSV): en este proyecto actúa como intermediario el Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agro-biotecnológicas (ISAAA), e implica la colaboración entre varios equipos africanos (de Kenia y Sudáfrica) y el Centro John Innes (Reino Unido), con financiación de la Fundación Rockefeller, y transferencia de tecnología por parte de la multinacional Novartis.

-Se está intentando crear variedades de plantas resistentes a sequía, para impulsar la productividad de las amplias zonas semiáridas del continente.

-Otro ejemplo de colaboración es el desarrollo de patatas dulces resistentes a cierto virus, proyecto en el que participa el Instituto de Investigación Agrícola de Kenia (KARI), con financiación de la Agencia Estadounidense para el Desarrollo Internacional (USAID) y la empresa Monsanto. Proyectos semejantes, siempre con variedades locales, se están poniendo en marcha con bananas, caña de azúcar y frutos tropicales (véase Wambugu, 1999).

-Variedades de maíz y trigo resistentes al aluminio, aptas para crecer en suelos tropicales con altos contenidos de este metal.

-Variedades de mandioca (género Manihot) con bajo contenido en cianuro. La mandioca de la que se deriva la tapioca, es el alimento básico de cientos de millones de africanos, consumiéndose sus hojas y raíces. El procesamiento de la mandioca (frita, hervida, en polvo o fermentada) lo realizan mayoritariamente las mujeres, y tradicionalmente comenzaba con la maceración en agua del tubérculo pelado o machacado, durante 6 o 7 días, con lo que se diluye el cianuro que contiene de forma natural. Recientes prácticas de acortar ese periodo han conducido a numerosos casos de intoxicación, de ahí el interés de las cepas bajas en cianuro.

-En breve puede que se comercialice una variedad de batata (patata dulce) diseñada por ingeniería genética para mejorar su calidad proteica.

-Un grupo de investigación argentino ha logrado a partir de variedades de patatas sudamericanas, versiones transgénicas resistentes a varios patógenos (virus, hongos y bacterias, incluyendo la destructiva Erwinia).

-La banana y el plátano han sido renuentes a la mejora por métodos clásicos, debido en buena parte a que la mayoría de los cultivares comerciales son triploides. Mediante ingeniería genética, un grupo de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) han logrado plantas resistentes al hongo que más pérdidas ocasiona. Por otro lado, en el Instituto Boyce Thompson de Investigación Vegetal están en camino de lograr variedades comerciales que incorporan antígenos de Escherichia coli causantes de diarreas (frecuentes en los trópicos y con gran incidencia sobre todo en la población infantil), de modo que puede que en breve tengamos deliciosas vacunas comestibles.

-Como se sabe, el arroz es la dieta esencial de cientos de millones de personas, especialmente en países asiáticos. Pero el arroz, desgraciadamente contiene sólo pequeñas cantidades de hierro y nada de vitamina A, por lo que una monodieta resulta, a la larga, en problemas en malnutrición. Se están desarrollando variedades de arroz ricas en beta caroteno (precursor de la vitamina A) y hierro, que podrían mejorar la alimentación de esta porción tan significativa de la población mundial. (En la actualidad hay unos 180 millones de niños que sufren carencias de vitamina A, con 2 millones de muertes anuales, y mil millones de personas que sufren de anemia de origen alimenticio).

Según Wambugu, el gran potencial de la Biotecnología para incrementar la productividad en Africa estriba en su "tecnología empaquetada en la semilla", porque asegura beneficios sin que se tengan que cambiar las prácticas locales de cultivo. Sin embargo, ello no se logrará mientras no haya más implicación nacional e internacional en mejorar plantas que a menudo no interesan a las empresas del primer mundo, mientras no se aclaren los derechos de patentes y se evite la competencia desleal y la explotación de los consumidores locales por las multinacionales. Si queremos que la biotecnología tenga futuro en las zonas más pobres, habrá que tener mucho cuidado con los equilibrios entre las tendencias proteccionistas, necesarias para cierta fase de despegue, y las liberalizadoras que permitan la plena entrada en los mercados mundiales. La biotecnología en el Tercer Mundo no tendrá ninguna repercusión positiva sin la puesta en marcha de políticas adecuadas, sin el fortalecimiento de la educación y las infraestructuras, sin el apoyo a las comunidades locales, y sin la adecuada y decidida colaboración entre entidades públicas y privadas del mundo desarrollado y en vías de desarrollo.

Un ejemplo de las posibilidades de la biotecnología en el Tercer Mundo, y simultáneamente, de la necesidad de más colaboración con los países desarrollados, lo tenemos en la mandioca. A pesar de la importancia como alimento básico para tantos millones de personas, no hay más de 50 científicos en todo el mundo involucrados en su investigación. Pero se pueden entrever algunas promesas con una iniciativa reciente: Hace 10 años se aliaron el norteamericano ILTAB (Laboratorio Internacional para la Agricultura y Biotecnología Tropical), el colombiano CIAT (Centro Internacional para la Agricultura Tropical) y la Red de Biotecnología de la Mandioca (una federación de científicos, pequeñas empresas y criadores) para emprender la cartografía de esta planta (ya se cuenta con 300 marcadores moleculares). Se desarrollaron sistemas de transformación genética, y como primer fruto (aunque aún en fase de pruebas) se lograron líneas resistentes al virus del mosaico de la mandioca. Si todo va bien, se esperan incrementos de 10 veces en la productividad.

No se puede descuidar en ningún momento el mantenimiento de la biodiversidad cultivada de los países en desarrollo, para lo que es preciso en primer lugar comprender las razones históricas, culturales y económicas que han permitido las extraordinarias mezclas de variedades. Y en todo caso, habrá que contar con las comunidades locales e indígenas para la adopción de nuevas variedades que no pongan en peligro estilos de vida valorados por ellos. Iniciativas como redes informales de intercambio de semillas, ferias agrarias, proyectos de demostración, etc.

Otro enfoque complementario es incentivar la dedicación de los mejoradores tradicionales a las necesidades locales, mediante métodos participativos en los que los técnicos atiendan a los objetivos de las propias comunidades, en estrecho contacto con ellas durante el desarrollo del proyecto (Tuxill, 1999). Por ejemplo, los técnicos seleccionaban nuevas variedades a partir de razas locales, con los rasgos deseados por los campesinos; los agricultores visitaban la estación agronómica para seleccionar material de los ensayos, y ellos mismos realizaban los experimentos duplicados de rendimientos con sus propios métodos. Incluso los métodos de evaluación son participativos, dejando que sean los agricultores los que determinen las variedades que finalmente mejor cumplían sus intereses. Es interesante repasar algunas de las conclusiones de estas experiencias (Sasson 1998, p. 304-308):

-Los campesinos atendían sobre todo a múltiples rasgos, y no concedían una importancia excesiva al rendimiento en grano.

-Los campesinos, especialmente las mujeres, podían dar información detallada de rasgos pos-cosecha, tales como capacidad de molturación del grano, gusto, capacidad de evitar la sensación de hambre del grano cocido tras ser ingerido, etc. Está muy claro que los agricultores hacían evaluaciones muy precisas de lo que apreciaban en las variedades, de un modo que sería difícil de hacer en un programa tradicional.

-Se podía promover la difusión de nuevas variedades por los métodos que tradicionalmente han asegurado la dispersión de diversidad genética cultivada, si bien hay que completarla con métodos comerciales más formales.

Los métodos participativos que parecen funcionar bien en áreas rurales marginales pueden igualmente adaptarse al contexto socioeconómico de sistemas de producción más favorables de los países en desarrollo, acelerando igualmente la diseminación y sustitución de variedades. Ello se puede lograr adaptando los sistemas de extensión agraria ya disponibles. Desgraciadamente, no se está sacando partido de este enfoque tan prometedor, en parte por la poca ayuda institucional, que sigue yendo a parar a los programas clásicos, si bien algunos centros del sistema CGIAR están emprendiendo formas de mejora participativa.

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BIOTECNOLOGIA DEL TERCER MUNDO

Posibles impactos de la biotecnología global sobre el Tercer Mundo

Es difícil prever la evolución e impactos de la biotecnología en las economías de los países en vías de desarrollo. No es lo mismo la situación en Latinoamérica, con sociedades bastantes urbanizadas y en muchos casos con altos niveles de instrucción e intercambios comerciales, que los países africanos, con pocas infraestructuras y donde la abundante población rural realiza agricultura de subsistencia, o que los países recientemente industrializados que ya comienzan a entrar en los mercados biotecnológicos. En algunas zonas, el papel de las empresas privadas locales o transnacionales puede ser positivo, pero en otras el entramado empresarial es muy débil. Habrá que tener mucho cuidado para que la entrada de compañías extranjeras (centradas en alimentos para consumo de población urbana y para exportación) no desequilibre las perspectivas de aumentar la producción de alimentos básicos y baratos para la población rural. Un reto va a ser atraer la inversión pública y privada a esos cultivos de subsistencia, que no son atractivos para las grandes empresas, acostumbradas a centrarse (sobre todo en el mundo desarrollado) en mejora de productos y aumentos de beneficios.

Las principales preocupaciones de los científicos y líderes políticos del Tercer Mundo sobre las actuales tendencias globales de la biotecnología se pueden resumir así (Sasson, 1993, p. 29-30):

¿Podrá la biotecnología ayudar a los campesinos pobres a incrementar su productividad?

La capacidad de la biotecnología avanzada de generar productos de sustitución podría dañar al sector agropecuario y a la actividad exportadora de países en vías de desarrollo.

Cuestiones de bioseguridad. de la ingeniería genética y temores a que se aproveche la menor capacidad reguladora y vigilante de países pobres para usarlos como campos de prueba de productos no aceptados por el público de los países ricos (resultado del síndrome NIMBY, "no en mi patio trasero").

¿Cómo afectará la tendencia de los países avanzados a proteger germoplasma manipulado bajo patentes u otros derechos de propiedad intelectual? Se considera una injusticia que no exista un sistema para recompensar la centenaria labor de innovación y mejora tradicional surgida de los países en desarrollo, que han conservado una valiosa biodiversidad agronómica y silvestre.

Necesidad de equilibrar la biotecnología dirigida por el mercado, característica de los países ricos, con una biotecnología dirigida a asegurar la seguridad alimentaria y la viabilidad ambiental a largo plazo de todos, ricos y pobres. Esto significa que se debe apoyar internacionalmente la investigación sobre cultivos de consumo y subsistencia de los países en desarrollo, por el bien del desarrollo humano y ecológicamente sostenible.

Situación y perspectivas generales de la biotecnología agroalimentaria en el Tercer Mundo

Aprovechando sendas clasificaciones del Banco Mundial y de la FAO, los países en vías de desarrollo se pueden clasificar en cuatro categorías en función de sus relaciones actuales o potenciales con la investigación en biotecnología agroalimentaria:

1. Países con poco interés, instalaciones e implicación (como Bangladesh, Burma, Nepal, Sri Lanka y Vietnam).

2. Países con programas en biotecnología convencional, que estudian implantar técnicas recientes, pero que aún usan pocas biotecnologías modernas (Filipinas, Indonesia, Malasia, Paquistán, Tailandia).

3. Países con política y programas nacionales en biotecnologías tradicionales pero que han establecido vínculos con países industrializados para la formación de científicos y la adquisición de nuevas tecnologías (ejemplos: India y China).

4. Países con una política y un programa nacional de investigación en biotecnologías modernas, complementado por fuertes vínculos con los sectores público y privado de países industrializados (ej.: República de Corea).

Según Sasson (1993, p. 26) el tránsito desde el nivel 1, donde se encuentran la mayor parte de los países en desarrollo, hacia los niveles superiores, debe realizarse con sumo cuidado, atendiendo a diversos factores:

-formación científica adaptada a las necesidades y capacidades del país;

-proyectos cuidadosamente seleccionados en función de las limitaciones sociales, culturales, económicas y ambientales que se puedan ejercer sobre el sector agropecuario;

-adecuada inversión en investigación y desarrollo (I+D), incluyendo acceso rápido a la información científica y a las nuevas tecnologías;

-un sector industrial y de negocios emprendedor, con acceso adecuado a capital, y capaz de comercializar las innovaciones;

-un sistema de extensión agraria y participación de los agricultores para utilizar y difundir las nuevas tecnologías.

Se espera que la adecuada adopción de biotecnologías sirva para potenciar los programas de mejora tradicionales. De hecho, la existencia de tales programas, aprovechando los sistemas nacionales de I+D agronómica y universitaria es un prerrequisito para la "ascensión" dentro de la jerarquía a la que aludimos antes, por lo que se impone una adecuada financiación pública.

Aunque algunos países en desarrollo poseen ya un incipiente sector biotecnológico (semillas híbridas, técnicas de micropropagación, etc.) que nutre a sus mercados internos, la mayoría de ellos son deficitarios en las sofisticadas técnicas derivadas de la Biología Molecular. Pero incluso pequeños países sin infraestructura investigadora se podrían beneficiar de los avances biotecnológicos, (bajo la forma de nuevas semillas y otro material propagable) en la medida en que sean capaces de usar y diseminar este material. Ello no constituye problema con las semillas de cereales, pero incluso el manejo de plantas que se propagan vegetativamente se ha vuelto fácil mediante las técnicas de micropropagación, que logran plantas libres de patógenos.

De todas formas, el estado de la biotecnología varía mucho de unos países a otros. En África la situación es bastante deficiente. Pero otros países (India, China, Brasil, Egipto, Indonesia, Malasia) ya cuentan con programas propios de biotecnología enfocada adecuadamente a mejora vegetal de cosechas locales, y la mayoría ya emplean técnicas de marcadores moleculares que les serán muy útiles en la caracterización de su germoplasma y en el desarrollo racional de la mejora. Incluso existen auténticos centros de excelencia, como el IRRI de Filipinas (centrado en el arroz), el CIAT de Colombia o el ICGEB de Nueva Delhi (este último bajo la égida de la UNESCO, con un centro "hermano" en Trieste, Italia). Estos centros trabajan en estrecha colaboración con instituciones académicas del Primer Mundo y son capaces de incorporar y aplicar tecnologías de vanguardia.

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BIOTECNOLOGIA EN LA ACTUALIDAD

1. ¿QUE ES LA BIOTECNOLOGÍA?

La biotecnología es una ciencia que involucra varias disciplinas y ciencias (biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química, medicina y veterinaria entre otras).

Hay muchas definiciones para describir la biotecnología. En términos generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre. Como tal, la biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. Históricamente, biotecnología implicaba el uso de organismos para realizar una tarea o función. Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Procesos como la producción de cerveza, vino, queso y yogurt implican el uso de bacterias o levaduras con el fin de convertir un producto natural como leche o jugo de uvas, en un producto de fermentación más apetecible como el yogurt o el vino Tradicionalmente la biotecnología tiene muchas aplicaciones. Un ejemplo sencillo es el compostaje, el cual aumenta la fertilidad del suelo permitiendo que microorganismos del suelo descompongan residuos orgánicos. Otras aplicaciones incluyen la producción y uso de vacunas para prevenir enfermedades humanas y animales. En la industria alimenticia, la producción de vino y de cerveza se encuentra entre los muchos usos prácticos de la biotecnología.

La biotecnología moderna está compuesta por una variedad de técnicas derivadas de la investigación en biología celular y molecular, las cuales pueden ser utilizadas en cualquier industria que utilice microorganismos o células vegetales y animales. Esta tecnología permite la transformación de la agricultura. También tiene importancia para otras industrias basadas en el carbono, como energía, productos químicos y farmacéuticos y manejo de residuos o desechos. Tiene un enorme impacto potencial, porque la investigación en ciencias biológicas está efectuando avances vertiginosos y los resultados no solamente afectan una amplitud de sectores sino que también facilitan enlace entre ellos. Por ejemplo, resultados exitosos en fermentaciones de desechos agrícolas, podrían afectar tanto la economía del sector energético como la de agroindustria y adicionalmente ejercer un efecto ambiental favorable.

Una definición más exacta y específica de la biotecnología "moderna" es "la aplicación comercial de organismos vivos o sus productos, la cual involucra la manipulación deliberada de sus moléculas de DNA. Esta definición implica una serie de desarrollos en técnicas de laboratorio que, durante las últimas décadas, han sido responsables del tremendo interés científico y comercial en biotecnología, la creación de nuevas empresas y la reorientación de investigaciones y de inversiones en compañías ya establecidas y en Universidades.

La biotecnología consiste en un gradiente de tecnologías que van desde las técnicas de la biotecnología "tradicional", largamente establecidas y ampliamente conocidas y utilizadas (e.g., fermentación de alimentos, control biológico), hasta la biotecnología moderna, basada en la utilización de las nuevas técnicas del DNA recombinante (llamadas de ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales y los nuevos métodos de cultivo de células y tejidos.

2. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN LA ACTUALIDAD.

La biotecnología se aplica actualmente en sectores tan diversos como la Salud Animal y humana, Agroalimentación, Suministros industriales, Producción de energía y Protección del medio ambiente.

El desarrollo a la biotecnología aplicada a la sanidad humana ha sido el más rápido, tanto en l campo de la terapéutica, como en le diagnóstico de enfermedades. Desde que en 1978 se demostró que mediante la modificación genética de E. coli se puede obtener grandes cantidades de insulina humana, se han probado más de cincuenta fármacos o vacunas de origen recombinante y hay en fase avanzada de estudio o pendiente de su aprobación, más de un centenar de productos.

Dentro de los suministros industriales, el desarrollo de las técnicas de fermentación, la utilización y diseño de nuevos biorreactores, conjuntamente con las técnicas de ingeniería genética, han permitido la obtención de productos de gran interés económico para la industria alimentaria, química y farmaceútica, cuya preparación por síntesis química es más costoso y menos limpia desde el punto de vista mediambiental.

Los principales productos en el mercado son antibióticos y péptidos de interés terapeútico, aditivos alimentarios (aromas, saborizantes, colorantes, aminoácidos esenciales, etc.).

3. LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL.

La biotecnología vegetal es una extensión de la tradición de modificar las plantas, con una diferencia muy importante: la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada.

Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que incluía el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Con su mayor precisión, esta técnica permite que los mejoradores puedan desarrollar variedades con caracteres específicos deseables y sin incorporar aquellos que no lo son.

Muchos de estos caracteres desarrollados en las nuevas variedades defienden a las plantas de insectos, enfermedades y malas hierbas que pueden devastar el cultivo. Otros incorporan mejoras de calidad, tales como frutas y legumbres más sabrosas; ventajas para su procesado (por ejemplo tomates con un contenido mayor de sólidos); y aumento del valor nutritivo (semillas oleaginosas que producen aceites con un contenido menor de grasas saturadas).

Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos y proteger nuestro medio ambiente para las futuras generaciones.En la base de las nuevas biotecnologías desarrolladas están las técnicas de aislamiento de células, tejidos y órganos de plantas y el crecimiento de estos bajo condiciones controladas (in vitro). Existe un rango considerable de técnicas disponibles que varían ampliamente en sofisticación y en el tiempo necesario para producir resultados útiles.

El desarrollo más crucial para la biotecnología fue el descubrimiento de que una secuencia de DNA (gen) insertado en una bacteria induce la producción de la proteína adecuada. Esto amplió las posibilidades de la recombinación y la transferencia de genes, con implicaciones a largo plazo para la agricultura a través de la manipulación genética de microorganismos, plantas y animales.

4. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA AGRARIA

En el campo de la agricultura las aplicaciones de la biotecnología son innumerables. Algunas de las más importantes son:

4.1. Resistencia a herbicidas.

La resistencia a herbicidas se basa en la transferencia de genes de resistencia a partir de bacterias y algunas especies vegetales, como la petunia. Así se ha conseguido que plantas como la soja sean resistentes al glifosato, a glufosinato en la colza y bromoxinil en algodón.

Así con las variedades de soja, maíz, algodón o canola que las incorporan, el control de malas hierbas se simplifica para el agricultor y mejoran la compatibilidad medioambiental de su actividad, sustituyendo materias activas residuales. Otro aspecto muy importante de estas variedades es que suponen un incentivo para que los agricultores adopten técnicas de agricultura de conservación, donde se sustituyen parcial o totalmente las labores de preparación del suelo. Esta sustitución permite dejar sobre el suelo los rastrojos del cultivo anterior, evitando la erosión, conservando mejor la humedad del suelo y disminuyendo las emisiones de CO2 a la atmósfera. A largo plazo se consigue mejorar la estructura del suelo y aumentar la fertilidad del mismo.

El ejemplo más destacado se ha observado en EEUU y Argentina, donde las autorizaciones de variedades de soja, tolerantes a un herbicida no selectivo y de baja peligrosidad, han tenido una rápida aceptación (14 millones de has en 1999) que ha ido acompañada de un rápido crecimiento de la siembra directa y no laboreo en este cultivo.

4.2. Resistencia a plagas y enfermedades.

Gracias a la biotecnología ha sido posible obtener cultivos que se autoprotegen en base a la síntesis de proteínas u otras sustancias que tienen carácter insecticida. Este tipo de protección aporta una serie de ventajas muy importantes para el agricultor, consumidores y medio ambiente:

• Reducción del consumo de insecticidas para el control de plagas.
• Protección duradera y efectiva en las fases críticas del cultivo.
• Ahorro de energía en los procesos de fabricación de insecticidas, así como disminución del empleo de envases difícilmente degradables. En consecuencia, hay estimaciones de que en EEUU gracias a esta tecnología hay un ahorro anual de 1 millón de litros de insecticidas (National Center for Food and Agricultural Policy), que además requerirían un importante consumo de recursos naturales para su fabricación, distribución y aplicación

• Se aumentan las poblaciones de insectos beneficiosos.
• Se respetan las poblaciones de fauna terrestre.

Este tipo de resistencia se basa en la transferencia a plantas de genes codificadores de las proteínas Bt de la bacteria Bacillus thuringiensis, presente en casi todos los suelos del mundo, que confieren resistencia a insectos, en particular contra lepidópteros, coleópteros y dípteros. Hay que señalar que las proteínas Bt no son tóxicas para los otros organismos. La actividad insecticida de esta bacteria se conoce desde hace más de treinta años. La Bt es una exotoxina que produce la destrucción del tracto digestivo de casi todos los insectos ensayados.

Este gen formador de una toxina bacteriana con una intensa actividad contra insectos se ha incorporado a multitud de cultivos. Destacan variedades de algodón resistentes al gusano de la cápsula, variedades de patata resistentes al escarabajo y de maíz resistentes al taladro. Los genes Bt son sin duda los más importantes pero se han descubierto otros en otras especies, a veces con efectos muy limitados (en judías silvestres a un gorgojo) y otras con un espectro más amplio de acción como los encontrados en el caupí o en la judía contra el gorgojo común de la judía.

Los casos más avanzados de plantas resistentes a enfermedades son los de resistencias a virus en tabaco, patata, tomate, pimiento, calabacín, soja, papaya, alfalfa y albaricoquero. Existen ensayos avanzados en campo para el control del virus del enrollado de la hoja de la patata, mosaicos de la soja, etc.

4.3. Mejora de las propiedades nutritivas y organolépticas.

El conocimiento del metabolismo de las plantas permite mejorar e introducir algunas características diferentes. En tomate, por ejemplo, se ha logrado mejorar la textura y la consistencia impidiendo el proceso de maduración, al incorporar un gen que inhibe la formación de pectinasa, enzima que se activa en el curso del envejecimiento del fruto y que produce una degradación de la pared celular y la pérdida de la consistencia del fruto.

En maíz se trabaja en aumentar el contenido en ácido oleico y en incrementar la producción del almidones específicos. En tabaco y soja, se ha conseguido aumentar el contenido en metionina, aminoácido esencial, mejorando así la calidad nutritiva de las especies. El gen transferido procede de una planta silvestre que es abundante en el Amazonas (Bertollatia excelsia) y que posee un alto contenido en éste y otros aminoácidos.

4.4. Resistencia a estrés abióticos.

Las bacterias Pseudomonas syringae y Erwinia herbicola, cuyos hábitat naturales son las plantas, son en gran parte responsables de los daños de las heladas y el frío en muchos vegetales, al facilitar la producción de cristales de hielo con una proteína que actúa como núcleo de cristalización. La separación del gen implicado permite obtener colonias de estas bacterias que, una vez inoculadas en grandes cantidades en la planta, le confieren una mayor resistencia a las bajas temperaturas.

En cualquier caso, la resistencia a condiciones adversas como frío, heladas, salinidad, etc., es muy difícil de conseguir vía biotecnología, ya que la genética de la resistencia suele ser poligenética, interviniendo múltiples factores.

4.5. Otras aplicaciones.

• En el campo de la horticultura se han obtenido variedades coloreadas imposibles de obtener por cruzamiento o hibridación, como el el caso de la rosa de color azul a partir de un gen de petunia y que es el responsable de la síntesis de delfinidinas (pigmento responsable del color azul). En clavel también se ha conseguido insertar genes que colorean esta planta de color violeta.

• También se ha conseguido mejorar la fijación de nitrógeno por parte de las bacterias fijadoras que viven en simbiosis con las leguminosas. Otra línea de trabajo es la transferencia a cereales de los genes de nitrificación de dichas bacterias, aunque es enormemente compleja al estar implicados muchísimos genes.

• En colza y tabaco, se ha logrado obtener plantas androestériles gracias a la introducción de un gen quimérico compuesto por dos partes: una que sólo se expresa en el tejido de la antera que rodea los granos de polen y otra que codifica la síntesis de una enzima que destruye el ARN en las células de dicho tejido. Este procedimiento permitirá la obtención de híbridos comerciales con mayor facilidad.

• En la industria auxiliar a la agricultura destaca la producción de plásticos biodegradables procedentes de plantas en las que se les ha introducido genes codificadores del poli-b-hidroxibutirato, una sal derivada del butírico. Cuando estos genes se expresan en plantas se sabe que de cada 100 gr de planta se puede obtener 1 gr. de plástico biodegradable.

• Producción de plantas transgénicas productoras de vacunas, como tétanos, malaria en plantas de banana, lechuga, mango, etc.

5. MECANISMOS QUE REGULAN LA APROBACIÓN Y SEGURIDAD DE LOS CULTIVOS MEJORADOS GENÉTICAMENTE.

La novedad de estos avances y las posibilidades que abren han hecho que las administraciones de todo el mundo articulen sus legislaciones bajo el criterio de precaución, que significa que cada una de estas mejoras debe ser evaluada “caso por caso”, y como si se tratara de un nuevo medicamento se autorice o rechace ante la más mínima duda sobre su seguridad. Así, las variedades actualmente autorizadas lo han hecho de acuerdo con las pautas recomendadas por comités de expertos como los de la FAO, Organización Mundial de la Salud y otras instituciones de reconocido prestigio.

En el periodo de aprobación, se evalúan tanto las características que corresponden a la mejora introducida (gen, proteína a la que da lugar, etc.) como el cultivo mejorado en sí (comportamiento agronómico, impacto sobre especies no objetivo, etc.) y tanto desde el punto de vista medioambiental, como en lo que respecta a su seguridad de uso para alimentación humana o para fabricación de piensos. Ninguna de estas evaluaciones es requerida para variedades que se hayan mejorado por otras técnicas, incluyendo aquellas en las que las técnicas son mucho más agresivas con el genoma de la planta e impredecibles en los resultados.

Podemos estar por tanto seguros de que hay una legislación estricta que vela para que ninguna de estas aplicaciones llegue a la fase comercial con posibles daños medioambientales o sanitarios que no compensen su utilidad, y la prueba fehaciente de que esto es así, es que tras cuatro años de comercialización, y cuando se suman millones de has sembradas con estas variedades, no ha habido ni un sólo incidente sanitario.

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BIOSENSORES

Utilización de los Biosensores para el control medioambiental. ¿Qué ventajas aportan y cuáles son sus aplicaciones?

La importancia de la calidad medioambiental es un hecho incuestionable en la actualidad, y por ello es necesaria una rápida medición de la posible contaminación para mantener un control del medio ambiente. Aquí es donde juegan un importante papel los biosensores. En el ámbito medioambiental, algunas de las principales sustancias contaminantes que son posibles detectar in situ por estos sistemas son metales pesados, bifenilos policlorados, organofosforados, fenoles, hidrocarburos aromáticos policíclicos y plaguicidas [1].

En los últimos 10 años los biosensores han sido integrados a los programas de control de contaminantes, implementándolos en sistemas de seguridad ambiental en dos formas:

1. Métodos de seguimiento capaces de predecir el posible peligro de efectos biológicos, como toxicidad, pudiendo medir una gran cantidad de contaminantes en cortos períodos de tiempo.

2. Métodos de cribado (screening) que sirven para detectar la presencia de algún compuesto contaminante.

Entre sus principales aplicaciones se encuentra la detección de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), parámetro de gran importancia en el campo del tratamiento de aguas residuales. Con la tecnología convencional, esta prueba requiere alrededor de cinco días, mientras que con el uso de biosensores los resultados se obtienen en 20 minutos. Así mismo se pueden usar biosensores ambientales conectados a sistemas de alarma, que alerten, de manera inmediata, el exceso de contaminantes emitidos por una determinada fábrica, permitiendo la toma rápida de decisiones correctivas. También permiten detectar, en suelos y aguas, la presencia de contaminantes orgánicos, compuestos orgánicos persistentes (plaguicidas, bifenilos policlorados, hidrocarburos policíclicos aromáticos, entre otros), metales pesados, compuestos genotóxicos y disruptores endocrinos.

Existen diferentes tipos de biosensores, siendo los que emplean células completas una opción interesante, ya que, a diferencia de los que utilizan enzimas, permiten la detección de un gran número de compuestos químicos en un intervalo de pH y temperatura mayor. En estos casos, el elemento biológico son bacterias, microalgas o ciliados.

Los biosensores y la defensa

Un biosensor es un dispositivo que combina una biomolécula o elemento biológico (capaz de detectar de forma selectiva y precisa un determinado compuesto) con un transductor que convierte la señal biológica en una señal eléctrica cuantificable, es decir, un número. El material biológico puede ser una enzima, un receptor, un anticuerpo, una célula entera.

Los biosensores presentan una serie de ventajas frente a otras técnicas de análisis: son precisos, selectivos, pequeños, económicos y fáciles de manejar. [2] Por ejemplo, en medicina, las personas diabéticas los usan ellas mismas para controlarse la glucosa en sangre.

Estas propiedades han hecho que los biosensores se utilicen en muchos
campos (medicina, área que más se ha beneficiado de los biosensores hasta ahora, agricultura, medioambiente, veterinaria), y uno de ellos es en Defensa, siendo cada vez mayor el número de aplicaciones. Así, la reciente tendencia hacia la producción de arsenales biológicos sofisticados, ha hecho que cada vez sea mayor la investigación militar en este tipo de dispositivos.



EEUU es pionera en este campo, y la armada Naval americana (US NAVY, cuenta desde hace más de una década con un departamento que se dedica a investigar y desarrollar biosensores para detectar ántrax, viruela, ricina y otros agentes que pueden ser utilizados como armas biológicas.


Por ejemplo, una compañía ha desarrollado un biosensor enzimático para detectar gas nervioso, basado en la inhibición de la acetilcolinesterasa (una enzima del sistema nervioso). También se han desarrollado biosensores de gas capaces de detectar explosivos plásticos.

Otro ejemplo es el Analyte 2000, un biosensor basado en tecnología de fibra óptica, desarrollado para aplicaciones militares durante la Guerra del Golfo. Este biosensor permite la detección rápida de bacterias y su identificación en diversos medios. [6] En este caso, la señal bioquímica se basa en una interacción antígeno/anticuerpo (muy específica). Además de bacterias, este biosensor puede detectar proteínas, virus y esporas con una gran sensibilidad.

En España, la tecnología de biosensores también ha cobrado importancia en los últimos años. Los centros tecnológicos del Ministerio de Defensa suman una plantilla superior a 2.000 personas, civiles y militares, dedicados a diversas áreas de investigación y desarrollo, entre las que destacan la protección ante riesgos nucleares, biológicos y químicos. La función de dichos centros es dotar a las Fuerzas Armadas españolas de sistemas de armas y equipos con el nivel tecnológico adecuado.

Biosensores en Medicina:

Un biosensor es una herramienta o sistema analítico compuesto por un material biológico inmovilizado (enzima, anticuerpo, célula…), en contacto con un transductor adecuado (electroquímico, óptico, térmico, etc.), que convierte la respuesta bioquímica en una señal eléctrica cuantificable.

Las aplicaciones de estos dispositivos son múltiples: agricultura, alimentación o defensa. Sin embargo, el 92% de las aplicaciones se encuentran en el campo de la medicina.



Así, desde los años 60-70, se están desarrollando los BIOCHIPS, que son una adaptación de los biosensores en miniatura que permiten el análisis de múltiples genes simultáneamente y, por tanto, el diagnóstico, seguimiento y tratamiento de enfermedades tales como, la diabetes, el Alzhéimer o distintos tipos de cáncer.

El ejemplo más importante, y de mayor éxito hasta el momento, es el biosensor para medir la glucosa en sangre de pacientes diabéticos. Se trata de un dispositivo más pequeño que un teléfono móvil, cuyo medio de reconocimiento es la enzima glucosa oxidasa. Fue ideado en el año 1962 por los médicos estadounidenses Clark y Lyons, en vista de la incomodidad y sufrimiento que suponía para los diabéticos someterse a continuos análisis de sangre.

Este dispositivo trata de mimetizar la acción biológica al incorporar, dentro del mismo, las enzimas que degradan la glucosa junto con un electrodo encargado de “traducir” dicha degradación en un valor de concentración de azúcar en sangre. Desde el primer concepto de biosensor en el año 1962, el campo de investigación sobre biosensores ha ido creciendo de una forma imparable hasta convertirse en un área fundamental de trabajo. Además, al ayudar a miles de enfermos diabéticos a mantener una mejor calidad de vida, supuso la prueba más concluyente de la utilidad de la tecnología biosensora.

Otra prueba de la importancia de los biosensores en el campo de la investigación médica la podemos encontrar en la Universidad Autónoma de Barcelona. Un equipo de investigadores del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB), adscrito a esta universidad, desarrolló en el pasado año 2009, un biosensor que permite la detección del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) en una hora. El sistema de detección se basa en una enzima modificada genéticamente y una pequeña red de microelectrodos. Esto posibilita realizar el análisis en tan corto lapso de tiempo y se prevé que pueda introducirse en el sistema sanitario a lo largo de este año. El presidente del CSIC, Rafael Rodrigo, explicó que el reducido tamaño y el bajo coste de este bionsensor lo harán muy útil en áreas geográficas apartadas y con recursos médicos insuficientes. Además, este dispositivo puede utilizarse para detectar otras infecciones víricas de interés veterinario y clínico, como la fiebre aftosa, la peste porcina y la hepatitis B y C.

Para finalizar, hay que indicar que la investigación en este terreno está en pleno apogeo y tiene una gran relevancia a nivel mundial.

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NEUROCHIP

Neurochip”, una nueva herramienta biotecnológica para indagar en el cerebro

Científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Calgary, que ya demostraron la posibilidad de monitorizar redes neuronales interconectadas en un novedoso chip, están implicados en el desarrollo de una nueva tecnología que monitoriza la actividad celular del cerebro a una resolución nunca vista antes, a través de esta misma tecnología denominada “neurochip”.


Los nuevos chips de silicona son más fáciles de usar, lo que ayudará a la comprensión futura de cómo las neuronas trabajan bajo condiciones normales y permitirá descubrir nuevas drogas para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o el Parkinson, ya que la repercusión neuronal de la acción de éstas podrá ser cuantificada gracias a esta nanotecnología neuronal.

“Este gran avance tecnológico supone que podamos rastrear cambios sutiles de la actividad cerebral a niveles de canales iónicos y potenciales sinápticos, que son las dianas más adecuadas para el desarrollo de los fármacos en enfermedades neurodegenerativas y desórdenes neuropsiquiátricos” dice Syed, profesor y director del departamento de biología celular y anatomía, miembro del Hotchkiss Brain Institute y consejero del Vice President Research en Ingeniería Biomédica, iniciativa de la Universidad de Calgary.


Los nuevos neurochips son también automáticos. Después de años en los que sólo se podían monitorizar una o dos células cerebrales de manera simultánea, la tecnología de este nuevo neurochip es capaz de abarcar y reemplazar mayores redes de neuronas para ser observadas en un detalle temporal más preciso, permitiéndose el análisis de varias neuronas conectando y la cuantificación de la función de los fármacos automáticamente y a gran escala, para varias disfunciones cerebrales.
“El éxito de este proyecto se consiguió al superar los límites de las disciplinas científicas”, dijo Dr. Roman Szumski, Vicepresidente del National Research Council (Canada). “Esta es una verdadera asociación de neurocientíficos, ingenieros y físicos de diferentes instituciones canadienses. Nos comprometemos a entender el misterio fundamental del cerebro y a desarrollar herramientas y sistemas para acelerar el desarrollo de mejores diagnósticos y terapias para las enfermedades cerebrales”


En palabras de Gerald Zamponi, PhD, profesor y director del departamento de fisiología y farmacología, y miembro del Hotchkiss Brain Institute en la Universidad de Calgary, dice: “Esta tecnología puede ampliarse tanto que llegará a ser una nueva herramienta para el screening del rendimiento de fármacos, además de su utilidad para la investigación biomédica básica”.


Una vez más, la Nanotecnología demuestra su enorme potencial en la investigación biomédica moderna, esta vez ahondando en los misterios del cerebro y su funcionamiento. Este neurochip supone, además, un paso decisivo en la creación de nuevos fármacos con mayor efectividad en la erradicación de terribles enfermedades neurodegenerativas existentes en nuestra sociedad.



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VENTAJAS DE LA BIOTECNOLOGIA

¿Cuáles son los beneficios de la Biotecnología?

La biotecnología ofrece los medios para producir alimentos de mejor calidad, en forma más eficiente y segura para la salud y el medio ambiente. Desde el punto de vista productivo, el uso de estas nuevas tecnologías, permite aumentar la competitividad de países agroexportadores como la Argentina, aumentando los rendimientos, disminuyendo los costos y aumentando la seguridad de la cosecha. Una de las promesas de la biotecnología es generar innovaciones y mejoras en los alimentos conduciendo a prácticas agrícolas más ecológicas, contribuyendo a una agricultura sustentable, que utiliza con respeto los recursos del medio ambiente y sin hipotecar generaciones futuras.

¿Cómo se diferencia la Biotecnología de las Técnicas tradicionales de cruzamiento?

La biotecnología es un método científico de mejoramiento de las cosechas. Durante siglos, los agricultores, panaderos, vinicultores, cerveceros, productores de quesos, etc., han producido híbridos (es decir, mezclado los genes) de diferentes plantas, intentando producir más y mejores alimentos. Mediante la utilización de métodos científicos avanzados, la biotecnología moderna, representa una mejora eficiente de esta práctica de larga data.Las técnicas tradicionales de hibridación mezclaron durante varios años miles y miles de genes y muchas generaciones de plantas con el fin de obtener una característica deseada. La biotecnología acelera este largo proceso permitiendo a los científicos tomar solamente los genes deseados de una planta, logrando de ese modo los resultados deseados en tan sólo una generación.

La biotecnología es una herramienta más segura y eficiente para el mejoramiento de especies respecto de las técnicas tradicionales, puesto que elimina gran parte del azar presente en el mejoramiento tradicional. Por otro lado, la biotecnología moderna es una nueva tecnología, en la medida que puede modificar los atributos de los organismos vivientes mediante la introducción de material genético que ha sido trabajado "in vitro" (fuera del organismo).

¿Qué es la ingeniería Genética?

Una vez que los científicos entendieron el código del ADN, comenzaron a buscar formas de cambiar las instrucciones en los genes y de aislarlos para entender su funcionamiento, o introducir cambios que lograran que las células produjeran más o mejores compuestos químicos necesarios, o llevaran a cabo procesos útiles, o dieran a un organismo características deseables. El resultado fue la moderna ingeniería genética la ciencia de manipular y transferir "instrucciones químicas" de un organismo a otro.Una de las metas primarias de la biotecnología moderna es hacer que una célula viviente actúe de una forma útil y específica de una forma predecible y controlable. La tarea de estas células puede ser fermentar el azúcar para hacer alcohol, o producir una sustancia que logre obtener flores rojas, u obtener un compuesto que permita luchar contra una infección.Cómo una célula viva desarrollará estas tareas está determinado por su estructura genética – las instrucciones contenidas en una colección de mensajes químicos que denominamos "genes". Estos genes son heredados de una generación en otra, por lo tanto la descendencia hereda un rango de atributos individuales de sus padres. Los científicos ahora comprenden el sistema de códigos químicos subyacentes en estos genes, que están basados en una sustancia denominada ADN (Ácido Desoxirribonucleico). Un gen es, en realidad, un segmento de este ADN y su mensaje está codificado en su estructura molecularMuchas veces se identifica una característica deseable para una planta en algún otro organismo o en otro vegetal con el cual no puede cruzarse sexualmente. Esta característica no puede ser introducida por métodos de mejoramiento tradicionales. En este caso, la ingeniería genética permite identificar el gen que otorga la característica deseada, cortarlo e introducirlo en el genoma de la planta".

¿Qué es un Genoma?

Los genes son las instrucciones que le proveen a los organismos sus características particulares. Dichas instrucciones son almacenadas en cada célula de cada organismo vivo en una molécula con aspecto de cordón alargado y cuyo nombre es ADN. El conjunto total de instrucciones es lo que se denomina genoma. Todos los organismos tienen genomas de dimensiones variadas; por ejemplo el genoma humano tiene una cantidad estimada de 100.000 genes. Los nematodos (gusanos en su mayoría parásitos) tienen aproximadamente 19.000 genes, Arabidopsis (una planta) unos 40000 y Escherichia coli (una bacteria encontrada en el tracto digestivo del hombre) tiene algo más de 4000.


El conocimiento sobre los genomas permitirá la identificación un gran número de genes individuales y la comprensión de sus propiedades específicas. La técnica de ingeniería genética permite que esos genes funcionales sean integrados al genoma de otro organismo.

¿Es necesaria la Biotecnología para alimentar al mundo?

Sí, porque puede y debe ayudar a cultivar más en medios ambientes que ya no pueden sostener una mayor carga de producción. Se dice que hoy en día hay suficiente alimento pero, sin embargo, todavía un octavo de la población mundial (2.000 millones de seres humanos) vive crónicamente desnutrida.


El escenario de los próximos 20 años será sumamente complicado: la demografía pronostica para este período la duplicación de la actual población mundial, lo que supone que para mantener constante la producción de alimentos, ésta no debería duplicarse sino "triplicarse" mientras la tierra cultivable, su capacidad de producción y los recursos hídricos están ya en el límite; es decir que las actuales prácticas agrícolas sólo están contribuyendo a destruir la fertilidad de los suelos. Es por eso que, en los últimos años, el fenómeno de la desertificación se convirtió en uno de los temas centrales de las agendas gubernamentales.

La biotecnología puede y debe jugar un rol importante en el desarrollo de nuevos productos agrícolas, pero otros factores, incluyendo tecnologías tradicionales de reproducción y el mejoramiento de las infraestructuras agrícolo-ganaderas no serán menos importantes.Una vez más, Norman Borlaug, el padre de la Revolución Verde y Premio Nóbel de la Paz, lo explica de este modo: "Cada año, 90 millones de personas se suman a la demanda de alimentos del planeta. Para hacer frente a estos requerimientos, necesitamos rápidamente aplicar la mayor tecnología posible a la agricultura. Y la biotecnología resulta la menos ofensiva. A diferencia de la naturaleza, es tremendamente rápida y precisa en la incorporación de genes que interesan para el mejoramiento de los cultivos. No estoy interesado en distribuir equitativamente el hambre. A pesar de las reservas existentes, según la FAO hay 800 millones de personas en el planeta que no reciben el alimento suficiente. La resolución de esta situación debe ser prioritaria".

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BIOTECNOLOGIA

Conceptos básicos

La biotecnología consiste simplemente en la utilización de microorganismos así como de células vegetales y animales para producir materiales tales como alimentos, medicamentos y productos químicos útiles a la humanidad.

En el momento que los primeros hombres se dieron cuenta de que podían cultivar sus propias plantas y criar a sus propios animales, ellos aprendieron a usar la biotecnología. El descubrimiento de que el jugo de fruta fermentado se convierte en vino, o que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que la cerveza puede ser hecha fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo del estudio de la biotecnología.

En la antigüedad el hombre descubrió, casi por casualidad, cómo utilizar los procesos biológicos que ocurren permanentemente con las células vivas. Aunque no entendían los procesos, podían observar los resultados.

Los científicos actualmente comprenden qué son muchos de estos procesos biológicos y cómo ocurren, lo que les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para poder así lograr una variedad mucho más amplia de productos. Algunos, como el queso, son los mismos que se obtenían utilizando la biotecnología tradicional, pero los nuevos métodos son más rápidos, menos costosos y más confiables. Otros, como algunos de los nuevos productos farmacéuticos, ni siquiera se podrían hacer por medio de los métodos más antiguos.

Cuando se habla de biotecnología algunos piensan en el mejoramiento del ganado, otros sueñan con ilimitados recursos terapéuticos para los humanos. Y hay quienes piensan en la posibilidad de cultivos más nutritivos y con una resistencia natural a las pestes que alimenten a una población en crecimiento. Todo esto es posible. Las promesas de la biotecnología agrícola residen en aumentar la productividad y reducir costos, generar innovaciones y mejoras en los alimentos y conducir a prácticas agrícolas más "ecológicas"; contribuir, en suma, a la agricultura sustentable, que utiliza los recursos con respeto al medio ambiente y sin hipotecar a las generaciones futuras.Las plantas que hoy cultivamos son, en muchos casos, radicalmente distintas de sus antepasados silvestres, ya que el hombre ha modificado y seleccionado sus propiedades a la largo de más de diez mil años en función de sus necesidades. Las variedades que utiliza el agricultor en la actualidad han sido generadas, en su mayor parte, por ingenieros agrónomos, en centros públicos o privados dedicados a la producción de nuevas variedades por los métodos convencionales. Esta tecnología se basa en la repetición de varios procesos de hibridación y selección de las plantas. La hibridación de dos variedades o especies de plantas combina miles de genes en un proceso al azar, y son necesarias repeticiones sucesivas de selección e hibridación para obtener una nueva variedad que incorpore todas las características (genes) deseadas y que evite, en la medida de lo posible, la incorporación de los genes no deseados.


Este proceso de generación de nuevas variedades ha sido muy útil y ha dado lugar a la generación de nuevas variedades que se cultivan hoy en día."Ahora y en un futuro cercano, los alimentos derivados de la biotecnología proveen mejoras de calidad que, además, incluyen mejor sabor y son más sanos. Las particularidades agronómicas que le fueron insertadas crean valor. El hecho más notable es que las plantas incrementan la producción y reducen la necesidad de otros agregados como pesticidas y herbicidas químicos. La soja, el maíz y el algodón son algunos de nuestros actuales productos enmarcados en los programas de biotecnología que, además de generar mayores rindes, implican menores costos de inversión gracias al control de pestes y malezas. Existen tres ventajas fundamentales respecto de las técnicas convencionales de mejora genética basadas en la hibridación.

Primero, los genes que se van a incorporar pueden ser de cualquier procedencia.Segundo, en la planta mejorada genéticamente se puede introducir un único gen nuevo con lo que se preservan en su descendencia el resto de los genes de la planta original.

Tercero, este proceso de modificación se realiza en mucho menos tiempo. Podemos así modificar propiedades de las plantas de manera más amplia, precisa y rápida que mediante las técnicas clásicas basadas en la hibridación y selección.Los genes que se introducen en una planta transgénica pueden proceder de cualquier ser vivo, del que se copian mediante técnicas de biología molecular. Su origen puede ser una planta relacionada u organismos tan distantes como bacterias o animales. También es posible construir genes sintéticos en el laboratorio e introducirlos en plantas transgénicas. Es muy importante conocer la función de los genes para poderlos utilizar en el diseño de una nueva planta transgénica, y por ello, su uso se utiliza a los genes de función conocida. En la actualidad, proyectos de investigación de la secuencia del genoma de diversos organismos, como el proyecto del genoma humano, están contribuyendo a la identificación de nuevos genes y al conocimiento de su función.Actualmente, existen distintas técnicas de modificación genética en los cultivos. A modo de ejemplo pueden citarse:

Caracteres de Protección• Resistencia a Insectos • Tolerancia a Herbicidas • Resistencia a Hongos • Resistencia a Virus • Resistencia a Bacterias • Resistencia a Nematodes Caracteres de Calidad• Demora de la maduración • Aceites modificados • Alto contenido de sólidos

¿Qué es la Biotecnología?

A nivel básico la biotecnología se puede definir como una técnica que utiliza células vivas, cultivo de tejidos o moléculas derivadas de un organismo como las enzimas para obtener o modificar un producto, mejorar una planta o animal o desarrollar un microorganismo para utilizarlo con un propósito específico.
Según esta definición, la fabricación, entre otros, de pan y cerveza que se basa en el empleo de células de levadura es un proceso biotecnológico.

La diferencia aportada por la biotecnología moderna es que actualmente el hombre no sólo sabe cómo usar las células u organismos que le ofrece la naturaleza, sino que ha aprendido a modificarlos y manipularlos en función de sus necesidades. La biotecnología tal como la conocemos actualmente empezó en los años 50 con el descubrimiento por James Watson y Francis Crick de la estructura de la molécula de ADN* (ácido desoxirribonucleico) que es donde se almacena la información genética (la herencia) en todos los seres vivos.

En contra de lo que pueda parecer, la Biotecnología no es un campo nuevo de actividad empresarial, su desarrollo puede remontarse a varios miles de años atrás cuando el hombre aprendió a producir pan y otros productos como el queso, la cerveza y el vino.

El hombre lleva varios miles de años modificando los vegetales que utiliza como alimento. Por ejemplo, las repollitos de Bruselas, la coliflor y el brócoli son variedades artificiales de la misma planta (aunque no lo parezcan). Lo mismo se puede decir de las decenas de variedades de manzanas, maíz, papas, trigo, entre otros. Los antecedentes salvajes de muchas de estas plantas, cuando existen, son tan poco parecidas que no serían reconocidos como tales por alguien que no fuera experto.

En cuanto a la "mezcla de especies", el triticale, un híbrido de trigo y centeno, lleva décadas prosperando en terrenos de mala calidad (útiles para centeno, pero no para trigo), pero con algunas buenas propiedades del trigo, lo que lo hace mucho más valioso para alimentación humana.

Sin embargo, la ingeniería genética permite ahora llevar a cabo, en pocos años y de forma controlada, lo que antes podía costar décadas o siglos, o conseguir efectos que sólo estaban en los sueños de los agricultores, pero que eran imposibles con las viejas técnicas de cruce y selección.

La ingeniería genética se utilizó inicialmente (por su alto coste) para producir sustancias de usos farmacéutico, como la insulina, modificando genéticamente microorganismos. Con los posteriores desarrollos, se obtuvieron también enzimas para uso industrial, como la quimosina recombinante, utilizada, al igual que la obtenida de estómagos de terneros jóvenes (su fuente original, el "cuajo"), para elaborar el queso. Posteriormente se han obtenido vegetales (y animales) modificados genéticamente para mejorar sus propiedades.Los productos de la biotecnología están alrededor nuestro. El yogurt, la cerveza, el vino y el queso de nuestra heladera son productos de la biotecnología. Los pickles, el pan, y el vinagre de nuestra cocina también lo son.Cientos de años atrás, la gente fue descubriendo, casi por accidente, cómo hacer uso de los procesos biológicos que ocurren dentro de las células vivientes. Sin entender los procesos, podían ver los resultados. Descubrieron, por ejemplo, que ciertos microorganismos, como las bacterias y los hongos podían producir vinagre, cerveza o vino cuando crecían en grandes tinas. Estos procesos fueron llamados fermentación. A través de prueba y error, aprendieron el control de estos procesos y a producir grandes cantidades de un amplio rango de productos.
Los científicos actualmente comprenden muchos de estos procesos biológicos y cómo estos ocurren. Esto les ha permitido desarrollar nuevas técnicas para alterar o copiar algunos de estos procesos naturales y por lo tanto lograr una amplia variedad de productos. Algunos, como el queso, son los mismos productos hechos utilizando la biotecnología tradicional, pero con los nuevos métodos son más rápidos, económicos y más confiables. Otros, como algunos de los nuevos productos farmacéuticos no pueden ser fabricados con los métodos antiguos.

Muchas definiciones de biotecnología han sido discutidas a lo largo de estos años. Algunas de las que se han mantenido a través de los años son:"Biotecnología significa la aplicación de principios científicos y de ingeniería para el proceso de materiales a través de agentes biológicos para obtener bienes y servicios. Estos principios cubren una amplia variedad de disciplinas pero se basa principalmente en microbiología, bioquímica, genética e ingeniería genética". OECD 1982,"Biotecnología, Perspectivas y Tendencias Internacionales"."Biotecnología significa la aplicación de la ciencia y de la ingeniería con el uso directo o indirecto de organismos vivos o partes o productos de organismos vivos en su forma natural o modificada". Canadian Environmental Protection Act, 1985.

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