Genes Terminator

El 3 de marzo de 1998 se aceptó la Patente 5723765 en los EE.UU. con el nombre "Control of Plant Gene Expression" y que cubría algo llamado TPS, siglas de "Technology Protection System". La patente estaba a nombre de un Servicio de Investigación del Departamento de Agricultura de los EE.UU. y de una empresa llamada Delta and Pine Land Co.

TPS es el resultado de técnicas de ingeniería genética y se refiere a algunas plantas que tienen su ADN modificado. El objetivo final de la TPS, a pesar de su ambiguo nombre, es simple: el agricultor comprará semilla de un cultivo, ese cultivo crecerá y será cosechado normalmente pero si pretende reservar parte de la nueva semilla para la siguiente cosecha fracasará porque esas semillas no son viables. El agricultor tendrá que comprar nueva semilla en cada cosecha que quiera recoger.

La TPS ha sido bautizada por sus críticos como "gen terminator" ya que mata los embriones de las plantas en desarrollo para no se puedan volver a sembrar en años posteriores.El sistema es complejo pero creo puede entenderse al menos en sus grandes rasgos. Partimos de que el genoma de las plantas ha sido manipulado y se han introducido 3 genes nuevos: dos bacterianos y uno de otra planta. Estos tres genes actúan secuencialmente y sus papeles son los siguientes:

• Gen 1: cuando se activa mediante un promotor (P1) permite que se produzca una proteína represora (PR) que se une a un sitio concreto del gen 2.

• Gen 2: tiene su propio promotor (P2) que activa la producción de una proteína recombinasa (PRC). Sin embargo, entre ambos existe un sitio de unión donde puede unirse (o no) la PR del gen 1. Si la PR se une, se bloquea la acción del promotor P2 y la proteína recombinasa PRC no se produce. Si la PR no está presente, el promotor funciona y la PRC se produce.
  

• Gen 3: tiene su propio promotor (P3) que activa la producción de una toxina letal para los embriones de la planta. Sin embargo, entre ambos existe un bloqueador que impide esa acción del promotor. La proteína recombinasa PRC producida por el gen 2 corta el fragmento de ADN correspondiente al bloqueador eliminándolo y permitiendo la producción de la toxina. En este caso el embrión muere. El promotor P3 es tardío, es decir, actúa sólo cuando la semilla está madura con lo que la cosecha es normal pero los embriones de las semillas están muertos.
  

Como verán, esta imaginativa reacción en cadena sólo se produce si la proteína represora PR del gen 1 llega al punto de unión del gen 2. El truco está en que este paso puede controlarse tratando la semilla con un producto químico antes de su venta. Este producto, llamado inductor, bloquea el sitio de unión en el gen 2 impidiendo que la PR haga lo mismo con lo que la PRC se produce, elimina el bloqueador del gen 3 y la toxina hace su aparición estelar. Si la empresa productora quiere tener cosechas propias normales y fértiles le basta con no hacer el tratamiento químico con el inductor.

La TPS no es útil para todos los cultivos. Así, las semillas híbridas procedentes de plantas con fertilización cruzada no son conservadas por los agricultores porque sus propiedades se desvanecen en una o dos generaciones. En este sentido, los productores pueden vender sus semillas sin más protección que la que le brinda la genética natural. Es el caso del maíz, del sorgo o del girasol. En cambio, las líneas que se autopolinizan son más estables y la endogamia permite que sus propiedades permanezcan año tras año. Son estas plantas las que son adecuadas para aplicar la TPS y evitar que el agricultor pueda reutilizarlas al año siguiente.

Como verán, el sistema es de los que hace pensar. Las empresas lo defienden y sus argumentos no son malos: la creación de una variedad de semilla de alto rendimiento cuesta decenas de millones de euros y esa inversión debe protegerse. Pero por tora parte, el pequeño agricultor, especialmente en los países pobres, teme que las grandes corporaciones tomen el control de las semillas y su vida dependa de una política de precios arbitraria donde ellos no van a tener ninguna influencia. En cualquier caso, el anzuelo puede ser la mayor productividad y resistencia a plagas de estas variedades, que puede tentar a los campesinos a abandonar las tradicionales y dejarse caer en este "anticiclo" donde todo debe volver a empezar cada año.

Pero queda contar la última novedad que intenta reducir las críticas a la TPS. Se llama T-Gurt y es una técnica, también de plantas transgénicas pero, en este caso, las semillas pueden utilizarse de un año a otro porque son fértiles. ¿Cuál es el método de control entonces? Pues que las características de alta productividad o de resistencia de esas semillas deben ser activadas antes de la siembra mediante un producto químico que, como pueden suponer, hay que comprar a la casa comercial. ¿Un avance? Tal vez sí pero, en cualquier caso, la gran cantidad de variedades que aún existen de muchos cultivos está claramente amenazada por el dominio de unas pocas estirpes genéticamente homogéneas. ¿Qué opinan ustedes?

Modificación genética contra el dengue

La precaución ante las modificaciones genéticas de organismos es necesaria pero los beneficios de dichas alteraciones pueden ser enormes y no cabe descartarlas sin más (aunque tampoco aceptarlas sin más).

En algunas otras enfermedades, las modificaciones genéticas pueden ser vitales (literalmente hablando). El último ejemplo es el del combate contra el dengue, una enfermedad causada por virus transmitidos por mosquitos de la especie Aedes aegypti.

Aedes aegypti

El dengue es un ejemplo de enfermedad que no puede tratarse directamente por lo que es necesario combatirla de otras formas. Una alternativa utilizada desde hace tiempo es, si se conoce el vector trasmisor de la enfermedad, reducir o erradicar sus poblaciones. En el caso del dengue son los mosquitos por lo que la primera posibilidad es buscar y eliminar sus zonas de cría o usar mosquiteras impregnadas de insecticida.

Otra opción es una suerte de "guerra reproductiva" mediante la suelta de machos esterilizados por irradiación. Esta estrategia ha sido útil en casos como la crisis de California provocada por la "medfly" (Mediterranean fruit fly, mosca de la fruta Ceratitis capitata) una plaga devastadora que arrasó los frutales de la costa oeste de los EE.UU. en varias ocasiones, especialmente a finales de los 80 del siglo pasado. Con las moscas se dan dos circunstancias convenientes: las hembras sólo copulan una vez y los machos irradiados son tan competitivos que los no irradiados. De esta forma, soltando cientos de millones de machos estériles, la fecundidad de las poblaciones cae en picado porque muchas hembras pondrán huevos que no han sido fecundados.

Esta solución es adecuada pero con Aedes aegypti no funciona ya que los machos irradiados no son competitivos y los normales les ganan por goleada a la hora de aparearse. Había que buscar un método alternativo a la esterilización.

Uno de ellos se ha desarrollado en Oxitec, una empresa fundada por un genetista de la Universidad de Oxford llamado Luke Alphey. La técnica es modificar el ADN del insecto introduciendo un elemento (transposón) denominado LA513. Los insectos que portan LA513 son fértiles pero en el estado larvario tienen una necesidad ineludible y curiosa: necesitan comer tetraciclina. El mecanismo es bastante críptico para los que no estamos en estos temas y me resulta difícil explicarlo con claridad. A ver si algún especialista se anima a redactar un párrafo que se entienda basándose en este trabajo.

La idea es que en el laboratorio se les proporciona la tetraciclina en la dieta y se consiguen sin problemas generaciones sucesivas de millones de adultos fértiles. Sin embargo, si se deja de proporcionar tetraciclina sólo un 3-4% sobrevive a la etapa larvaria de la siguiente generación, mientras en los insectos normales lo harían un 86-88%. Tanto en el caso concreto del Aedes aegypti como en otros vectores similares, la idea es introducir en las poblaciones naturales mosquitos genéticamente modificados para provocar un decaimiento general de la población ya que no existe posibilidad de que su dieta contenga tetraciclina. Este mismo procedimiento está siendo estudiado para el control de la malaria, enfermedad que causa mucha mayor mortalidad que el dengue y cuya vacuna se resiste a aparecer.

La eficacia de esta estrategia en condiciones naturales aún no se ha probado. Hasta el momento sólo se tienen buenas perspectivas basadas en modelos matemáticos de la dinamica poblacional.

Las organizaciones ecologistas y mucha otra gente preocupada por el medio no suelen ver con buenos ojos este tipo de estrategias ya que sospechan de efectos imprevistos cuando las poblaciones modificadas sean liberadas en los ecosistemas tropicales. En este caso concreto parece haber pocos riesgos ya que el mosquito está "condenado" a morirse rápidamente y sus larvas también antes de llegar a adultos. Sin embargo, por motivos prácticos sería conveniente que los primeros ensayos se hicieran en islas donde pudiera hacerse un seguimiento más preciso de la dinámica de las poblaciones locales.

En el otro plato de la balanza están los estimados 50 millones de casos anuales en el mundo, incluyendo unos 400000 de dengue hemorrágico, una variante más grave. De cualquier modo, la "guerra reproductiva" de alta tecnología debería estar siempre ligada a medidas más simples: la mejora de las condiciones de higiene y a medidas preventivas que sólo pueden implantarse erradicando la pobreza extrema y el hacinamiento.

Entrada relacionada sobre mosquitos resistentes al plasmodio de la malaria.