miniaturadeimagen|"Rosa azul" genéticamente modificada, presentada por Suntory Flowers en Japón en 2009. Un organismo genéticamente modificado u organismo modificado genéticamente (abreviado como OGM, OMG o GMO, por sus siglas en inglés), también llamado como transgénico erróneamente (puesto que un transgénico es una transferencia de uno o más genes de una especie a otra especie), es un organismo cuyo material genético ha sido alterado usando técnicas de ingeniería genética. La definición estadounidense incluye igualmente las modificaciones realizadas mediante la selección artificial. La ingeniería genética permite modificar organismos mediante la transgénesis o la cisgénesis, es decir, la inserción de uno o varios genes en el genoma. Los OGM incluyen microorganismos como bacterias o levaduras, plantas, insectos, peces y otros animales. Estos organismos son la fuente de los alimentos genéticamente modificados, y son ampliamente utilizados en investigaciones científicas para producir otros bienes distintos a los alimentos. El término OGM está muy asociado al término técnico legal, «organismo viviente modificado», definido en el Protocolo de Cartagena en Bioseguridad, que regula internacionalmente el comercio de los OGM vivientes (especialmente, "cualquier organismo viviente que posee una combinación de material genético obtenida mediante el uso de biotecnologías modernas").
Técnicas
Las posibles modificaciones genéticas que se pueden usar incluyen la mutación, inserción y deleción de genes. Cuando se inserta material genético este suele provenir de otra especie, de forma parecida a la transferencia horizontal que se produce en la naturaleza. Para producir de forma artificial esta transferencia suele ser necesario recurrir a diferentes técnicas. Los genes pueden ser incorporados a un virus o pueden ser físicamente inyectados en el núcleo de la célula con una aguja ultrafina o con un cañón de genes. Otras técnicas aprovechan la habilidad de ciertos organismos como los lentivirus o algunas bacterias como la Agrobacterium tumefaciens para transferir material genético a animales y plantas.
La aplicación de la transgénesis permite transferir genes heredables entre especies más o menos separadas entre sí (por ejemplo, un gen presente en las luciérnagas puede ser transferido a un toro), pero también las transferencias de genes pueden darse entre especies más próximas cuando las técnicas de entrecruzamiento clásicas fracasan (tal es el caso de la patata Fortuna, una variedad de patata genéticamente modificada, mezcla de la variedad Agria y la patata originaria de Sudamérica Solanum bulbocastanum). El aspecto innovador de estas nuevas técnicas recae en sus potenciales aplicaciones, beneficios económicos inmediatos, principalmente para los sectores médicos y de los alimentos. Los OGM han provocado controversias, y también una reflexión éticasite de la Commission de l’éthique, de la science et de la technologie (Québec): ; liste bibliographique además de una disputa comercial concerniente a la comercialización de organismos genéticamente modificados en la Unión Europea, y su reglamentación en Europa. Dentro de las biotecnologías, los OGM pertenecen a un área de investigaciones realizadas pasados los años 1990s al objeto de numerosas inversiones en investigación y desarrollo a partir de financiamiento tanto público como privado.
Al hacer la manipulación en el material genético, este puede hacerse heredable o no, en función del proceso usado y los genes implicados.
Historia
Aunque el ser humano ha estado modificando de manera indirecta la carga genética de plantas y animales desde hace al menos 10000 años, no fue sino hasta 1973 cuando Herbert Boyer y Stanley Cohen consiguieron transferir ADN de un organismo a otro (una bacteria). El mismo año, Rudolf Jaenísch creó un ratón transgénico, que se convirtió en el primer animal transgénico de la historia.Jaenisch, R. y Mintz, B. (1974) Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA. Proc. Natl. Acad. 71(4):1250–1254 Sin embargo, la modificación no se transmitió a sus descendientes. En 1981, Frank Ruddle, Frank Constantini y Elizabeth Lacy inyectaron ADN purificado en un embrión unicelular de ratón y demostraron que se producía la transmisión del material genético a las generaciones siguientes.
En 1983 se creó la primera planta transgénica de tabaco. Fue desarrollada por Michael W. Bevan, Richard B. Flavell y Mary-Dell Chilton mediante la creación de un gen quimérico que combinaba un gen de resistencia a un antibiótico con el plásmido T1 de la bacteria Agrobacterium. El tabaco fue infectado por la bacteria modificada con este plásmido, teniendo como resultado la inserción del gen quimérico en la planta. Mediante técnicas de cultivo de tejidos, se seleccionó una célula de tabaco conteniendo el gen y, a partir de esta, se desarrolló en una nueva planta.
Las semillas y plantas transgénicas se empezaron a producir y comercializar en la segunda mitad del sigloXX. Su uso y comercialización se ha extendido a varios países y regiones, por su mayor productividad y resistencia a plagas. Sin embargo, existe un movimiento contrario a su aceptación alegando que podrían no ser seguras o convenientes para la salud y para la alimentación de los seres humanos, a pesar de no existir evidencia científica alguna que respalde dicha postura. La legislación sobre la producción y venta de alimentos derivados de OGM varía enormemente de un país a otro, variando desde la legalización de su producción tras presentar estudios sobre su seguridad a regiones que se declaran libres de transgénicos.
Siendo inexistentes en 1993, en 2011 las superficies cultivadas con OMG ya representaban 160 millones de hectáreas según ISAAA (por sus siglas en inglés) International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications —Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agro-biotecnológicas—, una organización no-gubernamental de promoción de biotecnologías,données ISAAA 2011 casi el 50% en los países en desarrollo. Esto representa el 3 % de las tierras agrícolas a escala mundial, aunque en ciertos países como los Estados Unidos representan el 17 % de la superficie agrícola y el 47 % de las tierras arables.Rapport de l'Agence européenne pour l'environnement: «Late lessons from early warnings: science, precaution, innovation», (2013), p. 495. Según el mismo organismo, el mercado de productos de cultivos comerciales transgénicos como maíz, soja y algodón mueve al año 160 billones de dólares (datos de 2011), y se venden 13,2 billones de semillas modificadas genéticamente. Las organizaciones ecologistas estiman que las cifras concernientes a las superficies de cultivos están sobrevaluadas.
En mayo de 2010, la revista Science publicó la realización del primer organismo con genoma integral sintetizado por científicos, aunque no se trata de una «creación», ya que en sí es una fabricación artificial a partir de un genoma preexistente.
Usos de los OGM
Investigación
Uno de los primeros usos de los organismos genéticamente modificados fue la investigación. Mediante la inserción, deleción y trasposición de genes en diversos organismos es posible determinar la función de determinados genes. Una manera es mediante la técnica de knock out, en la que un gen o grupo de genes son desactivados para observar las características que cambian en el fenotipo. También se pueden usar promotores para sobreestimular la actividad de determinados genes.
Mediante la modificación genética es posible obtener animales que padezcan enfermedades análogas a las humanas, sirviendo de modelos para la investigación de dichas enfermedades y las pruebas preclínicas de medicamentos y terapias para combatirlas. Ralph L. Brinster y Richard Palmiter desarrollaron estas técnicas, responsables de la creación de ratones, ratas, conejos, ovejas, y cerdos transgénicos en la década de 1980, y establecieron muchos de los primeros modelos de enfermedades humanas, incluyendo el primer carcinoma causado por un oncogén.
El proceso de ingeniería genética en mamíferos es lento, tedioso y caro. Sin embargo, nuevas técnicas están haciendo que las modificaciones genéticas sean más fáciles y precisas en algunos casos determinados.Murray, Joo (20). Genetically modified animals. Canada: Brainwaving.
Fabricación de productos terapéuticos Los organismos modificados son usados también para fabricar productos destinados para uso terapéutico en humanos (productos farmacéuticos o tejidos para su implantación en xenotrasplantes).
En el pasado, las formas humanas de proteínas como insulina, hormona del crecimiento y factor de coagulación, que sirven para tratar graves enfermedades y alteraciones en las personas, eran muy raras y costosas. Hoy en día, bacterias y levaduras transgénicas, modificadas con genes para proteínas humanas, producen estos compuestos de una manera muy económica y en gran abundancia. Las personas que tienen diabetes insulinodependiente son tratadas con insulina humana pura producida por genes humanos introducidos en bacterias.
El anticoagulante ATryn, usado para reducir el riesgo de coágulo durante operaciones quirúrgicas, se extrae de la leche de cabra modificada genéticamente.Britt Erickson, 10 February 2009, for Chemical & Engineering News. FDA Approves Drug From Transgenic Goat Milk Accessed October 6, 2012
Asimismo, la vacuna contra la hepatitis B se produce con levaduras a la que se les ha insertado un gen para producir el antígeno HBsAg presente en la envoltura del virus de la hepatitis B.
Terapia génica
La terapia génica usa virus genéticamente modificados para introducir genes en el ADN humano con el fin de curar algunas enfermedades. Aunque la terapia génica es relativamente nueva, ya ha tenido varios éxitos relevantes. Ha sido usada con éxito para tratar desórdenes genéticos como la inmunodeficiencia combinada grave o la amaurosis congénita de Leber.Richards, Sabrina (6 November 2012) «Gene Therapy Arrives in Europe.» The Scientist. Consultado el 15 de abril de 2013. Además, se encuentran en fase de investigación tratamientos contra otras enfermedades actualmente incurables, como la fibrosis quística, la anemia de células falciformes, la enfermedad de Parkinson,Lewitt, P. A.; Rezai, A. R.; Leehey, M. A.; Ojemann, S. G.; Flaherty, A. W.; Eskandar, E. N.; Kostyk, S. K.; Thomas, K.; Sarkar, A.; Siddiqui, M. S.; Tatter, S. B.; Schwalb, J. M.; Poston, K. L.; Henderson, J. M.; Kurlan, R. M.; Richard, I. H.; Van Meter, L.; Sapan, C. V.; During, M. J.; Kaplitt, M. G.; Feigin, A. (2011). «AAV2-GAD gene therapy for advanced Parkinson's disease: A double-blind, sham-surgery controlled, randomised trial.» The Lancet Neurology 10 (4): 309-319. doi:10.1016/S1474-4422(11)70039-4. PMID 21419704.Gallaher, James Gene therapy 'treats' Parkinson's disease BBC News Health, 17 March 2011. Retrieved 24 de abril de 2011 la diabetesStaff (13 February 2013) «Gene therapy cures diabetic dogs.» New Scientist. Consultado el 15 de febrero de 2013. o la distrofia muscular, entre otras.
Actualmente la terapia génica se centra solo en las células somáticas del cuerpo, por lo que los cambios introducidos en el código genético no pueden ser transmitidos a la descendencia. La terapia génica que tiene como objetivo las células reproductivas se denomina terapia génica de líneas germinales. Su desarrollo, que podría conducir al tratamiento y prevención de enfermedades genéticas transmisibles y defectos de nacimiento, es muy controvertida y se encuentra dificultada por diversas polémicas éticas, religiosas y ecológicas, y está explícitamente prohibida en algunas jurisdicciones.
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