​M. en C. Rosa Inés González Torres

El término biohacker (de la tendencia, DIY- Do it yourself -hágalo usted mismo) también llamado bio-innovador, se refiere a personas que han trasladado y aplicado el conocimiento en ciencias biológicas desde laboratorios en Universidades y/o Institutos a los garajes de las casas, emulando lo acontecido en temas de informática. Es también, un movimiento creciente en todo el mundo, que popularmente se hace referir como promotor de la ciencia ciudadana.

¿Quiénes son los biohackers?
Está comunidad está integrada de biólogos aficionados con un interés común en los procesos biológicos y/o biotecnológicos, la mayoría de ellos no cuentan con una educación formal en ciencias biológicas. Las actividades generalmente las desarrollan en laboratorios comunitarios (llamados hackerspace o hacklabs) dotados de centrifugas, máquinas de PCR, cámaras de flujo laminar, ayuda en la compra y almacenamiento de reactivos, estas son entre otras facilidades para desarrollar proyectos en biología sintética entre otros temas de interés. Estos laboratorios funcionan de dinero proveniente de donaciones y le cobran a los “investigadores” y/o biohackers, una tarifa recurrente por el acceso a los equipos y suministros, que son materiales que no son no fáciles de conseguir o implementar en el hogar (Sanchez, 2014). Los laboratorios comunitarios de DIYbio aceptan toda clase de individuos y a la fecha hay 107 laboratorios alrededor del mundo bajo la organización DIYbio.org, por lo que se espera que sean muchos más. El trabajo en los laboratorios requiere de una capacitación básica de seguridad para nuevos miembros, luego proporcionan acceso a equipos y reactivos de laboratorio, capacitación en técnicas de laboratorio y biotecnología, una comunidad de apoyo y, sobre todo, espacio para incursionar (Scudellari, 2013).
El fenómeno ha transcendido y su importancia en la generación de innovaciones ha sido reconocida hasta por el FBI. En 2009 la Oficina Federal de Investigación de EE. UU contactó a la comunidad de biohacking, y participó con un stand en la competencia iGEM 2009 (International Genetically Engineered Machine) en Cambridge, MA. El FBI patrocinó una conferencia de biología sintética con el objetivo de acercarse más a la comunidad estadounidense de líderes del biohacking, que se llamó: "Construyendo puentes alrededor de la construcción de genomas" celebrada en 2010, cerca de San Francisco. El FBI reconoció que su presencia y patrocinio de estas conferencias puede parecer inusual; sin embargo, su objetivo es estar informados sobre la realidad de esta comunidad y de las nuevas tecnologías para defensa nacional y bioterrorismo (Wolinsky, 2016).
 
Soñadores, innovadores… biohackers…
La historia de este tipo de innovadores no es nueva, y como bacterióloga recuerdo la historia del padre de la microbiología, Antoni van Leeuwenhoek, quien era un aficionado a las ciencias y carecía de cualquier tipo de educación superior o de alguna formación universitaria formal (Gewin, 2013). Sin embargo, sus experimentos en microscopía lo llevaron a convertirse en una autoridad internacional en el campo, alcanzando el Fellowship en la Royal Society en 1680[1]. El desarrollo de grandes avances tecnológicos no es exclusivo de las ciencias naturales. Otro buen ejemplo, es la historia de los cofundadores de Apple (Steve Jobs y Steve Wozniak), que, en 1976, construyeron sus primeros tableros de circuitos comerciales en la habitación y el garaje de Jobs (Burke, 2011). Aunque estos dos ejemplos tienen una naturaleza distinta a la que persiguen los biohackers, se hace el símil por las características y contexto de los desarrollos tecnológicos o la gestión misma de una innovación.
Para este ensayo, revisé mucha literatura al respecto, y encontré que se ha generado mucha información sobre el desarrollo de experimentos en el marco de iGEM, o en las Cumbres de biohackers que se realizan desde el año 2014. Los experimentos van desde replicar ADN en casa con un termociclador de bajo costo, hasta cursos en línea de 10 semanas ofrecidos por bioHAck Academy, cuyo temario incluye las bases de la biotecnología y cómo construir 14 piezas de equipo de laboratorio (Martin, 2017). Las personas eligen un proyecto o una nueva aplicación, por ejemplo, el biohacker de apellido Sosa Sosa utilizó CRISPR, una tecnología muy reciente, que surgió hacia el 2012, y que hace modificaciones específicas al ADN, en experimentos de probeta y ya probó el método en levadura y en la planta modelo Arabidopsis thaliana (Ledford, 2015). El artista Georg Tremmel, investigador en visualización de datos biológicos en la Universidad de Tokio, tiene planes claros para CRISPR, planean 'des-diseñar' claveles azules genéticamente modificados vendidos en Japón cortando el gen insertado que convierte la flor en azul, volviendo así hacia su estado natural, blanco. Quieren que la sociedad reflexione sobre si estos claveles doblemente modificados deberían considerarse diferentes de las plantas no modificadas genéticamente con esencialmente el mismo genoma; sin embargo, está exhibición de arte requeriría posiblemente una aprobación regulatoria por parte de las Autoridades Competentes en Japón (Ledford, 2015).
y… ¿qué aportes han presentado a la sociedad?: Entre algunos de los resultados obtenidos se pueden enumerar:
1. Queso vegano, donde utilizando biología sintética[2], se diseñaron levaduras para convertirlas en fábricas de proteína de leche que se combina con agua y aceite vegano para hacer leche vegana que finalmente se convierte en queso vegano real a través de procesos que no involucran la utilización de animales. El “Real Vegan Cheese” es posible gracias a los esfuerzos combinados de un equipo de más de 24 biohackers y científicos ciudadanos que trabajan en dos laboratorios comunitarios abiertos en el Área de la Bahía de San Francisco: Counter Culture Labs en Oakland, CA y BioCurious en Sunnyvale, California[3].
2. Levadura genéticamente modificada con proteína verde fluorescente para obtener cerveza o bebidas, o productos horneados verdes fluorescentes, como se observa en la Figura 1.
3. Kits con protocolos para hacer bioarte con bacterias, y
4. Kits para edición genómica basados en la tecnología de CRISPR Cas9[4], que por cierto en estos días está en oferta[5]. Este es un producto de alta demanda dentro de la comunidad de biohackers debido a que consideran que pueden lograr obtener aplicaciones reales.

[1] Anton van Leeuwenhoek: A history of the compound microscope  http://www.history-of-the-microscope.org/anton-van-leeuwenhoek-microscope-history.php
[2] Utilizando herramientas de bioinformática se analizan secuencias en diferentes bases de datos y se diseñan los genes para sintetizar el ADN e insertarlo a la levadura.
[3] https://realvegancheese.org
[4] Herramienta de edición de genes, que permite hacer cambios al ADN (Ácido DesoxirriboNucleico) de forma muy precisa y relativamente fácil (Bernal, 2015). Por favor revisar: CRISPR, una herramienta para editar el genoma que está revolucionando la ciencia en http://blogs.eltiempo.com/biogenic-colombia/2015/10/13/crispr/
[5] Tito Jankowski, OpenPCR, BioCurious hackerspace. https://www.quora.com/DIYbio-What-are-some-cool-biohacker-projects

Figura1. Kit de levadura genéticamente modificada con el gen de proteína verde fluorescente. Fuente: http://www.the-odin.com/how-to-get-started

Edición genómica a la carta y en su domicilio
CRISPR Cas 9 es una de las técnicas con mayor potencial actual en la generación de aplicaciones en diferentes áreas, especialmente en el área médica. CRISPR Cas9 permite a los científicos realizar cambios específicos en la secuencia de un gen más fácilmente que nunca, de forma que potencialmente puede permitir borrar defectos genéticos. Los investigadores han usado CRISPR para editar genes, desde bacterias hasta embriones humanos. Debido a que esta técnica en si es fácil de utilizar, es accesible en términos de costo, necesita un mínimo entrenamiento y existen protocolos disponibles en la red, CRISPR Cas9 se ha convertido en un sueño para los biohackers. Los aficionados están listos y pueden probar la técnica CRISPR para reescribir genes en organismos fácilmente manipulables, como bacterias o levaduras.
Estos movimientos de aficionados principalmente rompen con la tradición en la experimentación biológica (Pet, 2016). Por ejemplo, el uso de CRISPR Cas9 por parte de los biohackers está generando en la comunidad científica la necesidad de ahondar en temas regulatorios sobre la responsabilidad social de la ciencia y sus actores, ¿es acaso el momento de reanudar las reflexiones sobre bioseguridad y democratización de estas prácticas? Esta preocupación se ve representada en el hecho de que cualquier persona puede elegir un proyecto y llevarlo a cabo, por ejemplo, en octubre del año pasado, un joven biohacker de 27 años diagnosticado con HIV, se inyectó un tratamiento hecho por el mismo contra el virus de inmuno-deficiencia humano, del que aún no se sabe el resultado.
Aunque la investigación que realizan estas comunidades podrían tener el potencial de generar una oleada de innovación, y más allá de generar un juicio sobre este tipo de actuaciones, o de imaginar escenarios catastróficos (Holm, 2017) que podrían provenir de este movimiento, es importante reflexionar sobre el reto en cuanto bioseguridad que surge en la medida que cada vez más personas ajenas a la comunidad científica, que cuenten con formación académica formal y regidas por normas de bioseguridad, diseñen nuevas metodologías y experimenten con tecnologías de punta (Schmidt, 2008). Así que es momento de reconsiderar los estándares de seguridad y de bioseguridad, y el desafío de gobernanza, política en ciencia y asuntos regulatorios que traen consigo este movimiento y los desarrollos obtenidos por el mismo.

Referencias
​Burke. (2011). Citizen Science Takes Off: Could Community Labs Hatch the Next Generation of Bio Innovators?. Techonomy. Forbes.
Gewin, V. (2013). Biotechnology: Independent Streak. Nature, 499(7459), 509-511.
Holm, S. (2017). The Bioethicist Who Cried “Synthetic Biology”: An Analysis of the Function of Bioterrorism Predictions in Bioethics. Cambridge Quarterly of Healthcare Ethics, 26(2), 230-238.
Ledford, H. (2015). Biohackers gear up for genome editing. Nature, 524(7566), 398-399.
Martin, L. (2017). 9 Biohacking Projects and Resources to Inspire Your Next Experiment. Makezine. https://makezine.com/2017/03/23/biohacking-projects/
Pet, L. (2016). When CRISPR Meets Art. The Experience of Relationality Through the Affective Agency of Matter (Master's thesis).
Sanchez, G. A. (2014). We Are Biohackers: Exploring the Collective Identity of the DIYbio Movement.
Schmidt, M. (2008). Diffusion of synthetic biology: a challenge to biosafety. Systems and synthetic biology, 2(1-2), 1-6.
BURKEScudellari, M. 2013. Biology Hacklabs. TheScientist.
Wolinsky, H. (2016). The FBI and biohackers: an unusual relationship: The FBI has had some success reaching out to the DIY biology community in the USA, but European biohackers remain skeptical of the intentions of US law enforcement. EMBO reports, 17(6), 793-796.

Por: Adriana Arango-Velez, PhD
​

Sabías que…

• Las plantas silvestres han desarrollado intrincados mecanismos de defensa contra el ataque de plagas durante un periodo de 400 millones de años [1]
• Los insectos plaga causan perdidas entre el 15 y 50% del rendimiento de algunos cultivos a nivel global [2]
• Existen unas 390.000 especies de plantas vasculares, de las cuales cerca de 300 han sido domesticadas, y solo unas 17 especies constituyen nuestra base alimentaria [3,4]
• De las plantas cultivadas, el arroz, maíz y trigo proporcionan el 60% de la energía alimentaria mundial

 
Las plantas están constantemente expuestas a diversos factores de estrés biótico y abiótico, a los cuales están obligadas a responder. Es así, como gracias al proceso evolutivo, las plantas han desarrollado un sistema de defensa contra el ataque de insectos herbívoros y patógenos, basado en barreras físicas (defensa anatómica) o químicas, o generando una respuesta metabólica activa (respuesta constitutiva e inducida) como veremos más adelante (Tabla 1). Así como en humanos, las plantas pueden detectar la presencia de insectos y patógenos.  Por ejemplo, en el caso de patógenos, las plantas pueden detectar las moléculas provenientes del microorganismo patógeno (virus, hongo o bacteria) y liberar endotoxinas, similar a la activación que ocurre en humanos y otros mamíferos. A diferencia de las plantas, los humanos poseemos linfocitos los cuales poseen receptores y pueden detectar patógenos a lo largo del sistema circulatorio, detonando una respuesta específica contra el patógeno atacante. Debido a que las plantas carecen de un sistema circulatorio, se necesitan diversas estrategias para establecer una respuesta inmune especifica [5]. Así que cada célula vegetal posee receptores que reconocen las moléculas del patógeno y desencadenan respuestas de defensa, que puede incluir desde el engrosamiento de la pared celular, producción de compuestos antimicrobianos, hasta la muerte celular alrededor del área de ingreso del patógeno. Aunque la respuesta inicial a insectos y patógenos es similar, una vez la planta reconoce el tipo de agente atacante, sus mecanismos de respuesta se especializan. A continuación, se presentarán algunos de los mecanismos químicos usados por las plantas y los avances realizados para desarrollar plantas resistentes a diversas plagas.
​
Actualmente, hemos podido dilucidar los mecanismos que las plantas utilizan frente a plagas y patógenos, comprobando la existencia de sistemas de dos sistemas de defensa. La primera es constitutiva (que está presente constantemente), similar a los anticuerpos en humanos. Estos factores constitutivos, tanto anatómicos como químicos actúan como una primera línea de defensa que previene la colonización de tejidos de la planta cuando es atacada. El segundo sistema de defensa es el inducido, que se activa a partir del ataque del microorganismo o insecto. Este se activa al reconocer el ataque por el insecto o un microorganismo, desencadenando una serie de señales desde la membrana hasta el núcleo de la célula. Resultando en la síntesis de proteínas y una diversidad de compuestos tóxicos, regulados por la expresión de genes relacionados con la defensa. Debido a que estos mecanismos de defensa parten de la base genética de la planta, el estudio de genes involucrados en la resistencia a insectos y enfermedades ha sido el punto de partida para el mejoramiento de diversas especies; el cual será descrito en más detalle a continuación.

Tabla 1. Algunos mecanismos de respuesta utilizados por las plantas

Los pinos son un ejemplo interesante (Fig. 1); estos árboles modulan una serie de respuestas para detener el ataque de insectos defoliadores y barrenadores (perforadores de troncos), y patógenos [6]. Para percibir su presencia, las plantas se valen de las secreciones que los invasores liberan, provocando la producción de metabolitos tóxicos o repelentes de naturaleza muy volátil por parte de la planta. Paradójicamente algunos compuestos supuestamente tóxicos para algunos insectos, pueden ejercer una respuesta tanto insecticida como atrayente en algunas ocasiones [7]. Esto se debe a que durante la evolución los insectos plaga se han adaptado a las defensas químicas de las plantas, es por eso que se sienten atraídos por estos metabolitos que se supone son tóxicos. También hay casos en que la secreción química de la planta atrae enemigos naturales del insecto plaga. Pero en el caso de la adaptación de insectos plaga a los químicos producidos por la planta, hay un caso bien conocido en los escarabajos de pino, los cuales son atraídos a los terpenos (compuestos orgánicos volátiles) que se supone sirven para proteger estos árboles de insectos barrenadores (Fig. 1). Esto puede suceder porque estos insectos están adaptados evolutivamente a los pinos, lo contrario puede también suceder en insectos no adaptados [7,8].

​Figura 1. Esquema de los mecanismos de defensa anatómicos y químicos en coníferas. Modificado de Mumm and Hilker [9].

A pesar de que las plantas tienen un sistema de defensa frente a insectos herbívoros y patógenos, el éxito en ahuyentar al invasor depende en gran medida de la capacidad de respuesta rápida, nivel nutricional de la planta, y factores ambientales, entre otros. Nuestro sistema de agricultura es a gran escala y el método más utilizado para controlar plagas y enfermedades es con el uso constante de pesticidas, lo que trae consigo, además de un alto costo en la producción de cultivos, daños ecológicos [10]. Es por eso que los científicos han recurrido a utilizar técnicas de mejoramiento, ya sea convencional (cruzamiento de especies de manera selectiva) o de ingeniería genética (manipulación directa del genoma), para producir especies resistentes a diversas plagas y enfermedades.
​
El método de mejoramiento convencional es un poco complicado y no será explicado aquí, pero brevemente la idea es que se escoge una población que demuestra resistencia al herbívoro o patógeno, que en muchos casos es una especie silvestre, y se combina (o hibrida) con la especie de planta de interés. El trigo fue uno de los primeros cultivos utilizados para desarrollar resistencia a la roya del tallo y ampliamente utilizado en Norte América y Europa [11]. Por otro lado, en la transformación genética (denominado organismo genéticamente modificado -OGM-), el gen que produce el rasgo genético de interés se identifica y separa del resto del material genético de un organismo donante. La mayoría de los organismos tienen miles de genes, así que un solo gen representa una fracción muy pequeña de la composición genética total del organismo. Actualmente existen dos estrategias para inducir resistencia por mejoramiento genético. Una de esas estrategias ha sido el de utilizar genes provenientes de un organismo donante, ya sea una bacteria, un hongo u otra planta, e introducirlo en la planta a modificar con el objetivo que el gen introducido se exprese en el momento apropiado, interrumpiendo el desarrollo del patógeno a plaga atacante [12]. Uno de los primeros estudios se realizó en tabaco para inducir la resistencia al gusano del tabaco. Para ello se tomó un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt), y se introdujo en las plantas de tabaco a través de Agrobacterium tumefaciens como vector. Bacillus thuringiensis ocurre comúnmente en el suelo y produce toxinas a un amplio rango de especies de insectos.  La manera como funciona es que cuando el insecto ingiere una porción de la planta modificada con el gen Bt, esta proteína se adhiere a la pared intestinal del insecto, descomponiéndola e induciendo la muerte del insecto. Como resultado en el estudio de tabaco, las plantas genéticamente modificadas produjeron suficientes toxinas para proteger las plantas al ser atacadas por la larva del gusano. Otros cultivos como el algodón, tomate, papa, maíz, soya, canola y arroz también han sido genéticamente modificados con cepas Bt específicas para insectos del orden díptero (cepa israelensis) y lepidóptero (cepa berliner) [13].
 
La segunda estrategia se basa en la interferencia de la digestión del insecto utilizando genes que codifican para los inhibidores de proteasas. Las proteinasas son un grupo de enzimas importantes, ya que digieren las proteínas del alimento ingerido por los insectos atacantes, y por lo tanto al inhibirse su función, interfieren con el proceso digestivo de éstos [14]. Así por ejemplo, se utilizó un gen inhibidor de la tripsina (proteasa) proveniente de una leguminosa (Viga unguiculata), que, introducido en plantas de tabaco, mostró que daba resistencia al ataque de insectos herbívoros. Por este mecanismo también se han transformado plantas de canola, papa, alfalfa y tomate con inhibidores de proteasas [15].

En conclusión, no es un secreto que la población mundial ha aumentado exponencialmente en los últimos años, reflejado así en un incremento mundial de especies cultivadas (incluyendo forestales) para el uso y consumo humano. A pesar que las plantas poseen mecanismos de defensa como se explicó anteriormente, la interrelación entre plantas e insectos y patógenos es dinámica y continua; y generalmente la producción de cultivos a gran escala involucra el uso constante de pesticidas. Es así como los avances científicos en el conocimiento de la respuesta genética y química de las plantas al ataque por insectos plaga y patógenos, han abierto una puerta a las diversas posibilidades en el mejoramiento de plantas resistentes. Ya sea por métodos convencionales o biotecnológicos, el incremento en la resistencia en plantas tiene el potencial de reducir la dependencia de los pesticidas a corto y largo plazo.
 
Literatura citada
[1] Labandeira CC (2013) A paleobiologic perspective on plant-insect interactions. Curr Opin Plant Biol 16: 414–421
[2] Jr VEG, Guthrie WD (2008) Critical Reviews in Plant Sciences Host plant resistance for insect control in some important crop plants. doi: 10.1080/07352688609382227
[3] Barthlott W (2005) Global Centers of Vascular Plant Diversity and Holger KREFT (Bonn). Nov Acta Leopoldina NF 92: 61–83
[4] Willis KJ, Bachman S (2016) State of the World’s Plants 2016. R Bot Gard Kew 84
[5] Király L, Künstler A, Bacsó R, Hafez Y, Király Z (2013) Similarities and differences in plant and animal immune systems — what is inhibiting pathogens? Acta Phytopathol Entomol Hungarica 48: 187–205
[6] Arango-Velez A, El Kayal W, Copeland CCJ, Zaharia LI, Lusebrink I, Cooke JEK (2016) Differences in defence responses of Pinus contorta and Pinus banksiana to the mountain pine beetle fungal associate Grosmannia clavigera are affected by water deficit. Plant Cell Environ. doi: 10.1111/pce.12615
[7] Stotz HU, Pittendrigh BR, Kroymann J, Weniger K, Fritsche J, Bauke A, Mitchell-Olds T (2000) Induced Plant Defense Responses against Chewing Insects. Ethylene Signaling Reduces Resistance of Arabidopsis against Egyptian Cotton Worm But Not Diamondback Moth. Plant Physiol 124: 1007–1018
[8] Nagy NE, Krokene P, Nagy NE, Krekling T (2008) Induced Plant Resistance to Herbivory. doi: 10.1007/978-1-4020-8182-8
[9] Mumm R, Hilker M (2006) Direct and indirect chemical defence of pine against folivorous insects. Trends Plant Sci 11: 351–358
[10] Hope BK (2006) An examination of ecological risk assessment and management practices. Environ Int 32: 983–995
[11] Polak, J. ; Bartos P (2002) Natural Source of Plant Disease Resistance and their Importance in the Breeding. Czech J Genet Plant Breed 38: 146–149
[12] Ding X, Gopalakrishnan B, Johnson LB, White FF, Wang X, Morgan TD, Kramer KJ, (1998) Insect resistance of transgenic tobacco expressing an insect chitinase gene. Transgenic Res. 7: 77-84.
[13] Shelton AM, Tang JD, Roush RT, Metz TD, Earle ED (2000) Field tests on managing resistance to Bt -engineered plants. 339–342
[14] Rodrigues Macedo M, Das Graças M, Freire M (2011) Insect digestive enzymes as a target for pest control. Isj 8: 190–198
[15] James C (2014) ISAAA Briefs BRIEF 46 Global Status of Commercialized Biotech / GM Crops : 2013.
 

Por: Leonardo Galindo​
​

¿Que hace un transgénico?
 
El miedo fundamental de las personas hacia los transgénicos parece provenir de dos fuentes: 1) se piensa que el hombre está jugando con el proceso natural de los organismos y esto resulta en productos dañinos para la salud y 2) la manipulación de estos organismos es un gran complot de las grandes multinacionales para dominar los mercados.
 
Tengo que admitir que, aun habiendo estudiado biología por 4 años y medio, la primera vez que me senté a hablar con uno de los científicos del Centro Internacional de Agricultura Tropical, mientras empezaba mi tesis de pregrado en biología molecular, me molestaba que aquel científico defendiera tan vehementemente los transgénicos (mi miedo provenía de una alternativa distinta a las que expuse anteriormente: Yo pensaba que rompíamos de manera abrupta con la evolución natural y dejábamos fuera algunas variables importantes que resultarían en consecuencias inesperadas). Mi colega había trabajado en cultivos transgénicos por algún tiempo y estaba tratando de introducir genes para incrementar el contenido de carotenos en yuca, pues en general esta planta tiene un contenido bajo de vitaminas, proteínas y minerales básicos [1]. Los carotenos son unos compuestos precursores de vitamina A, y la yuca es un cultivo básico en la dieta alimenticia de más de 800 millones de personas [2]; de hecho, en la región del sub-Sahara Africano hay una gran dependencia por este cultivo para suplir las necesidades energéticas de la población [1,3]. Las mejoras genéticas desarrolladas en este cultivo (incluyendo el uso de transgénicos) han incrementado los contenidos de zinc, hierro, proteínas y provitamina A, y su cultivo está siendo adoptado ampliamente por granjeros en África [4], mostrando como el mejoramiento genético es una excelente alternativa para mejorar los cultivos. El trabajo de mi colega proveía, sin duda, nuevas alternativas para aliviar necesidades nutricionales básicas. Entender este contexto me llevo a ahondar mi aprendizaje en el tema, y estudiar como surgieron los cultivos transgénicos y como han influido en el mejoramiento de las plantas.
 
En los años 90 los agricultores que cultivaban papaya en Hawaii, empezaron a ver cómo sus cultivos eran devastados por un virus (ring spot virus). Los científicos decidieron introducir una proteína del mismo virus en el ADN de la papaya, lo cual resultó en una respuesta de resistencia al virus, similar a la del sistema inmune humano cuando se aplica una vacuna [5]. El resultado, la papaya Hawaiana se salvó, y los agricultores de una región extensa de Hawaii pudieron seguir produciendo papaya para comercializarla [6]. Hoy en día esta papaya se consume en USA, Canadá y Japón [7], sin ningún tipo de efecto en la salud humana. Esto quiere decir que no existe ningún estudio científico serio que muestre algún tipo de vínculo entre el consumo de este transgénico y un efecto negativo en la salud [8]. De hecho no hay ningún estudio que muestre efectos negativos por el consumo de transgénicos; los procesos de evaluación de estos productos son de tan alta calidad, que los efectos nocivos son bastante improbables [8,9].
 
Como estos dos, existen otros ejemplos en la agricultura en los que se utiliza la biotecnología para introducir un gen de un organismo en otro organismo que no lo posee, para conferir una nueva característica de forma estable, e incrementar la productividad, estabilidad o contenido nutricional de un alimento. Esto es lo que se conoce como transgénesis, un proceso cuyo nombre ha creado mucha más controversia de la debida.
 
Las modificaciones genéticas son de muchos sabores
 
Para desmitificar el miedo a los transgénicos miremos algunos hechos. La manipulación genética de los organismos se puede hacer de muchas formas, de las cuales la transgénesis es solo una. Por ejemplo, las comunidades mesoamericanas de tierras bajas empezaron a seleccionar plantas (y sus genes) del antecesor del maíz hace más de 8700 años [10]. Aunque estos agricultores arcaicos no conocían lo que era la selección genética, la estaban utilizando para obtener el cultivo de maíz que tenemos actualmente, el cual difiere mucho de la planta original que se encontraba en la naturaleza (Figura 1). Mediante esta selección asistida (se llama selección asistida pues los humanos están seleccionando características, y no la presión por selección natural), las comunidades mesoamericanas seleccionaron solo un grupo de plantas y desecharon otras que, aunque no se vieran vigorosas, tenían otras características escondidas como la resistencia a ciertas enfermedades. Con este proceso miles de genes fueron seleccionados en el maíz [11], y se desecharon otros que aparentemente no eran deseables. Este maíz seleccionado por miles de años se cultiva y vende actualmente como “orgánico”. Este proceso de modificación genética del maíz se ve como un cambio radical frente a los transgénicos, que generalmente involucran uno o pocos genes.
 
Aunque poco sabe la gente sobre este tema, una gran cantidad de los alimentos que consumimos hoy en día han sido producidos por una metodología conocida como mejoramiento por mutación, donde se exponen las semillas de las plantas a químicos (ethlymetanosulfonato) o radiación (rayos X y rayos gama, por ejemplo) produciendo miles o millones de mutaciones (cambios en el ADN). La variabilidad introducida por estas mutaciones permite crear fortuitamente variedades que son más vigorosas o alimentacias, o mejorar variedades con características deseables [12,13], pero muchas otras mutaciones quedan escondidas o no tiene ningún efecto visible en el organismo. Variedades de arroz, soya, mostaza, pimento, papaya, garbanzo, frijol, cebada, lenteja, tomate, arveja, caña de azúcar, trigo, banano, yuca, solo por mencionar algunas, son alimentos que han sido sometidos a mejoramiento por mutación [14] y que encontramos en el supermercado como “orgánicos”. A pesar de que las marcas certificadas como orgánicas están fuertemente en contra de los organismos genéticamente modificados, continuamente venden alimentos derivados de semillas irradiadas [15]. Sin embargo, la aplicación de estas tecnología (a la par de otras tecnologías genéticas y agrícolas) hizo posible el aumento de la producción y el incremento de la seguridad alimentaria desde los años 30 [14], mostrando el beneficio y la ausencia de efectos sobre la salud humana. La página de la FAO y de la división de técnicas nucleares en agricultura contiene una base de datos de todas las variedades de plantas registradas a partir de mejoramiento por mutación (https://mvd.iaea.org/). 

​Figura 1. Comparación del ancestro del maíz (teosinte) con el maíz actual. Fuente: https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=104207.
 
 
 
Al final del día
 
Al final del día hay ciertas verdades y mentiras alrededor de la controversia con los transgénicos:
 

• Las plantas transgénicas como tecnología tienen el propósito de mejorar la producción para alimentar a una población mundial creciente. Si la tecnología es monopolizada y presiona los mercados, es una discusión en la que no ahondamos en este artículo. El público general suele reaccionar ante el contexto económico y político, sin conocer la tecnología de fondo. Si bien es cierto que gigantes multinacionales han tomado el control sobre la producción de transgénicos, y eso puede tener efectos negativos sobre la competencia de agricultores de mediana y pequeña escala, es necesario que el público no confunda los beneficios de la tecnología con los intereses comerciales. El impacto positivo que pueden tener en la salud productos como una yuca  o un arroz (arroz dorado) con alto contenido de carotenos [16], no deben ser ignorados, ni sepultados por una controversia política que busca desacreditar a los transgénicos.
• Los transgénicos y los productos que se usan con ellos pueden funcionar un tanto como los antibióticos, si se abusa de ellos los resultados pueden ser contraproducentes. Por ejemplo, el use excesivo del herbicida glifosato con el algodón transgénico diseñado para tolerarlo, ha resultado en seleccionar malezas resistentes al herbicida [17]. Sin embargo, si uno mira detenidamente este caso, no es el transgénico sino el uso indiscriminado del herbicida lo que se ha convertido en un problema. Este mismo tipo de sobreuso se ha dado con otros herbicidas utilizados fuera del contexto de los transgénicos [17]. La solución real a este problema está basada en correctas rotaciones de los cultivos, variación en el uso de herbicidas y correcto uso del suelo, pero estas prácticas no son mutuamente excluyentes con el uso de organismos genéticamente modificados.
• Los transgenes de plantas modificadas pueden expandirse a plantas no modificadas. A principios de siglo una controversia surgió en México cuando granjeros orgánicos buscaban certificar su semilla y científicos de la Universidad de Berkeley encontraron rastros de ADN transgénico en sus cultivos [17]. Aunque el estudio fue fuertemente criticado, estudios consecutivos mostraron resultados mixtos en los que se encuentran a veces rastros de transgénicos en maíz nativo y en oportunidades no se encuentra nada. La controversia sobre el maíz ha tomado tintes políticos por la importancia histórica y veneración de este cultivo desde la época de las culturas aborígenes mesoamericanas. Aunque algunos científicos argumentan que la introducción de estos transgenes puede afectar la viabilidad de las plantas nativas, esto nunca ha sido comprobado y otros científicos aluden que los efectos de un transgene muy probablemente son neutrales o incluso beneficiosos. Para obtener más información sobre flujo de transgenes puedes consultar unos de nuestros artículos anteriores: “Organismos transgénicos y flujo genético” [18].
• Los transgénicos son una de muchas tecnologías que se utilizan para el mejoramiento de la producción y la calidad de vida de las personas. Muchos otros avances relacionados con la agricultura han tenido oposición como el uso de pesticidas, insecticidas, y los antibióticos en la alimentación de los animales, pero todas estas implementaciones han sido necesarias para poder generar la producción alimenticia requerida actualmente. En un futuro muy cercano es muy probable que los transgénicos sean reemplazados por la edición génica, donde los genes del organismo son directamente modificados para ser mejorados o corregidos sin necesidad de introducir material genético de otro organismo. Es muy probable que una nueva oposición surja ante este hecho también.
• La lucha entre lo “orgánico” y los modificado genéticamente ha generado dos bandos de lo natural contra lo científico. La visión de lo “orgánico” propone como antinatural los procesos de modificación genética (y otros parámetros como el uso de pesticidas o herbicidas) pues se ven como abruptos e inmediatos. Sin embargo, la intervención del hombre para seleccionar plantas desde la inflexión de la agricultura demuestra que siempre hemos utilizado algún tipo de tecnología e influido ineludiblemente en la evolución biológica de los organismos que utilizamos para nuestra subsistencia. Los mal llamados alimentos “orgánicos” (orgánico es todo los que está hecho en base a cadenas de carbono), y los mal llamados transgénicos (pues este nombre los hace ver como organismos provenientes de una película de terror), no son incompatibles. Un uso correcto de la tierra, con una buena rotación de cultivos, unido al uso de organismos modificados genéticamente que aumenten la productividad y la resistencia a plagas, puede fácilmente resultar en una disminución en el uso de pesticidas, herbicidas y una mayor vigorosidad de dichos alimentos.

 
 
 
Referencias

1. Sayre R, Beeching JR, Cahoon EB, Egesi C, Fauquet C, Fellman J, et al. The BioCassava Plus Program : Biofortification of Cassava for Sub-Saharan Africa. Annu Rev Plant Biol. 2011;62: 251–272. doi:10.1146/annurev-arplant-042110-103751
2. Nassar N, Ortiz R. Breeding Cassava to Feed the Poor. Sci Am. 2010;302: 78–85.
3. Ezedinma C. Cassava cultivation in sub-Saharan Africa Cassava cultivation in sub-Saharan Africa. Achieving Sustainable Cultivation of Cassava. 2017. doi:10.19103/AS.2016.0014.06
4. Tahirou A, Bamire AS, Oparinde A, Akinola AA. Determinants of Adoption of Improved Cassava Varieties among Farming Households in Oyo, Benue, and Akwa Ibom States of Nigeria. 2015.
5. Gonsalves D. CONTROL OF PAPAYA RINGSPOT VIRUS IN PAPAYA : A Case Study. Annu Rev Phytopathol. 1998;36: 415–437.
6. Gonsalves C, Lee DR, Hall W, Gonsalves D, Street A. Transgenic Virus-Resistant Papaya : The Hawaiian “ Rainbow ” was Rapidly Adopted by Farmers and is of Major Importance in Hawaii Today. APSnet; 2004.
7. Chávez-pesqueira M, Núñez-farfán J. Domestication and Genetics of Papaya : A Review. Front Ecol Evol. 2017;5: 1–9. doi:10.3389/fevo.2017.00155
8. Key S, Ma JK, Drake PMW. Genetically modified plants and human health. J R Soc Med. 2008;101: 290–298. doi:10.1258/jrsm.2008.070372
9. Castaño Hernández A. ¿Podemos morir si comemos alimentos transgenicos? In: Biogenic Colombia [Internet]. 2013. Available: http://biogenic-colombia.blogspot.ca/2013/11/podemos-morir-si-comemos-alimentos_7.html
10. Ranere AJ, Piperno DR, Holst I, Dickau R. The cultural and chronological context of early Holocene maize and squash domestication in the Central Balsas River Valley , Mexico. Proc Natl Acad Sci. 2009;106: 5014–5018.
11. Evolution of corn. In: Learn.Genetics.
12. Ahloowalia BS, Maluszynski M, Nichterlein K. Global impact of mutation-derived varieties. Euphytica. 2014;135: 187–204. doi:10.1023/B
13. Pathirana R. Plant mutation breeding in agriculture. CAB Rev. 2011;6: 32. doi:10.1079/PAVSNNR20116032
14. Kharkwal MC, Shu QY. The Role of Induced Mutations in World Food Security. 2009.
15. Fedoroff N V, Brown NM. Mendel in the Kitchen. Washington, D.C.: Joseph Henry Press; 2004.
16. Ye X. Engineering the Provitamin A (-Carotene) Biosynthetic Pathway into (Carotenoid-Free) Rice Endosperm. Science (80- ). 2000;287: 303–305. doi:10.1126/science.287.5451.303
17. Glover D. A hard look at GM crops. Nature. 2013;497: 24–26.
18. Almeida A. Organismos transgénicos y flujo genético. In: Biogenic Colombia [Internet]. 2013. Available: http://biogenic-colombia.blogspot.ca/2013/11/organismos-transgenicos-y-flujo-genetico.html