Impulsores genéticos: argumentación científica para su prohibición

20170213-gene-drives-latham                                                                                                                                                    Imagen: Duncan hull

Los “impulsores genéticos” (o “genética dirigida“, del inglés gene drive) son una herramienta biotecnológica bastante reciente que permite favorecer que en una población se hereden unos alelos – variantes del mismo gen – respecto a otros. Esto podría utilizarse, entre otras cosas, para favorecer la extinción de una población (por ejemplo en el caso de una plaga).

Hace unos meses compartíamos un documento firmado por 160 organizaciones de todo el mundo, exigiendo una moratoria sobre esta técnica.

En el artículo que reproducimos a continuación, Jonatham Latham argumenta por qué no debería llegar a aprobarse que se liberasen al medio organismos sometidos a impulsores genéticos. Además, su análisis incluye interesantes reflexiones acerca de los riesgos derivados de la comercialización de todo tipo de nuevos productos y nuestra capacidad para evaluarlos de antemano.


Título: Impulsores genéticos: argumentación científica para su prohibición completa y definitiva

Origen: Bioscience Resource Project
Enlace: https://www.independentsciencenews.org/environment/gene-drives-a-scientific-case-for-a-complete-and-perpetual-ban/


Existe una cuestión recurrente a día de hoy, y es la de cómo gestionar de forma segura los productos de la innovación industrial. Cada día se incorporan al mercado nuevos productos que utilizan la nanotecnología, biotecnología, metales raros, microondas, nuevos productos químicos, etc. Sin embargo, ninguno de estos productos trae consigo información científica adecuada y suficiente, ni un marco intelectual claro en el que puedan situarse sus riesgos, como muestran las disputas en torno al principio de precaución. La mayoría de productos no recibe ningún tipo de supervisión por parte de las autoridades. ¿Cómo se desechará el producto? ¿Qué poblaciones y ecosistemas estarán expuestas a él a lo largo de su ciclo de vida? ¿Qué consecuencias tendrá su utilización accidental, con fines distintos a los previstos o incluso ilegales? Normalmente las autoridades gubernamentales no se formulan este tipo de preguntas de forma adecuada hasta que la ciudadanía les presiona activamente a hacerlo.

Debido a estos defectos exponemos a nuestro planeta a nuevos peligros con cada nuevo producto en comercialización. Para la importancia que tiene, este es sin duda uno de los temas menos debatidos de nuestra época.

El espectro de la regulación

La regulación de los productos de fabricación industrial se materializa en esquemas tremendamente diferentes. En uno de los extremos estaría el sector de la aviación estadounidense. Los aviones comerciales se controlan de forma intensiva a lo largo de todo su ciclo de vida, desde el diseño hasta la producción, mantenimiento y funcionamiento. Cuando hay un accidente de avión se lleva a cabo una investigación exhaustiva independiente, y no se escatima en gastos buscando las distintas partes del aparato, que pueden llegar a rescatarse del fondo del océano.

Al acabar la investigación suelen hacerse recomendaciones. No es raro que el diseño o el mantenimiento de los nuevos aparatos se modifique a raíz de estas recomendaciones, o que se retiren del mercado aviones ya fabricados.

Este proceso de regulación se caracteriza por la presencia de mecanismos de retroalimentación generalizados y continuos en todas las partes del sistema: tripulación, reguladores, equipos de mantenimiento, fabricantes, etc. Este tipo de regulación, basado en la iteración, no plantea ningún tipo de controversia y se considera por lo general un éxito. De hecho el sector de la aviación tiene una tasa de mortalidad proporcionalmente baja si tenemos en cuenta la naturaleza de por sí “antinatural” y peligrosa de volar.

Esto contrasta significativamente con la regulación de los productos de la industria química. El procedimiento estándar para aquellos productos químicos de síntesis que no evaden por completo la regulación es comercializarlos tras una única decisión. Esta decisión suele denominarse evento de “aprobación” o “desregulación”. Después de tomar la decisión de aprobación se pueden recopilar nuevos datos, y a veces se requiere una reautorización de ciertos productos químicos, pero la decisión de aprobación es irreversible en muchos sentidos – por ejemplo, por lo difícil en la práctica de una retirada completa del producto del mercado. Este tipo de regulación – que también se aplica a los fármacos, a la biotecnología agrícola o a los aparatos médicos – se caracteriza por tener un componente iterativo mínimo. El contraste con la seguridad de los aviones, con sus numerosas oportunidades de retroalimentación sistematizadas y formalizadas respecto a cada producto resulta muy significativa.

La cuestión del número de escenarios posibles

Otra diferencia fundamental entre la seguridad del sector de la aviación y del sector químico (así como del de los Organismos Modificados Genéticamente) está en el número de situaciones a controlar – esto es, posibles escenarios negativos específicos – que es necesario tener en cuenta. El éxito y la relativa simplicidad de la seguridad del sector de la aviación se deriva significativamente del hecho de que el número de situaciones diferentes potencialmente negativas es pequeño y está bien definido. A excepción de los secuestros o actos de terrorismo, prácticamente el único escenario que se necesita considerar es el choque del avión.

Cada uno de los productos de la industria química y biotecnológica, por otra parte, tiene una lista casi infinita de posibles efectos negativos. En 2007 el gobierno francés recibía un informe del profesor Dominique Belpomme sobre la salud de la población de las islas caribeñas de Martinica y Guadalupe. Según este informe sus 800.000 habitantes se enfrentaban a un “desastre sanitario” como consecuencia de la utilización de un pesticida, la clordecona, para el cultivo del plátano. La mitad de la población masculina desarrollaría cáncer de próstata, los problemas de fertilidad en las islas están aumentando y todos los niños y niñas de las islas están contaminados. La clordecona permanecerá en el suelo hasta un siglo.1

La clordecona formaba parte de una tendencia más amplia. Empezando por el arseniato de plomo, pasando por el DDT y otros organoclorados, y siguiendo por los organofosforados y neonicotinoides, hay una larga lista de familias de insecticidas de síntesis que se han utilizado de forma generalizada para después ser eliminados o prohibidos por sus consecuencias negativas para la salud y el medio ambiente.

La razón principal tras este patrón de insuficiente capacidad de anticipación por parte de las autoridades y expertos es que cualquier producto químico de síntesis, como un pesticida, tiene el potencial de provocar daños de formas muy diversas. Pueden provocar toxicidad reproductiva, neurotoxicidad o carcinogenicidad, por ejemplo, a cualquiera de un número enorme (a menudo desconocido) de especies. Es más, estos daños pueden variar según el estadío vital, según las condiciones ambientales o la dieta, la presencia de otros contaminantes, etc. Por si fuera poco, estos daños pueden darse cerca o lejos del lugar y el momento en el que se utilizó el producto. Incluso en el caso de los fármacos, en los que históricamente se consideraba que los puntos de control de daños se limitaban al paciente individual, puede haber sorpresas. Por ejemplo, los anticonceptivos que entran en los sistemas de saneamiento pueden contaminar masas de agua y alterar los sistemas endocrinos de algunas especies acuáticas (Fick et al. 2010)2.

Algunos autores han señalado que la historia de la regulación de los productos químicos, desde el punto de vista de protección de la salud pública y del medio ambiente, podría describirse mejor como una larga lista de fracasos provocados por el hecho inevitable de que el altísimo número de escenarios posibles excede con mucho las limitaciones prácticas y económicas de la ciencia. Esto se debe tanto a la diversidad potencial como al número de posibles tipos de daño, y a que cada tipo de daño requiere un experimento científico específico – o al menos un conjunto específico de datos3 4.

Así, tipos de daño tan exóticos como las consecuencias reproductivas para los peces de las hormonas anticonceptivas filtradas por el riñón humano (y por un sistema de saneamiento) necesitan considerarse explícitamente y medirse empíricamente como parte del sistema de regulación para evitar daños para la salud y el medio ambiente. Las autoridades se enfrentan al dilema genuino e inevitable que se deriva simplemente del altísimo número de situaciones posibles. Hacer una lista con todas ellas es imposible, e investigarlas es inconcebible. Hay, por varios órdenes de magnitud, demasiadas. El número de posibles daños toxicológicos de un sólo producto químico es enorme, y sin embargo no considerar y medir explícitamente todos y cada uno de ellos supone arriesgarse a un desastre de salud pública de la escala de Martinica y Guadalupe, o a un desastre ecológico de la escala de los neonicotinoides5.

En resumen, se puede concluir que la regulación que compete a los productos industriales varía según dos parámetros, fundamentalmente. Estos dos parámetros son:

1) La naturaleza iterativa (o no) del proceso de regulación que se les aplica, y

2)El número de posibles escenarios negativos que necesitan considerarse explícitamente.

Al combinar estos dos parámetros con algunas estimaciones relativamente poco polémicas de éxitos en la regulación surge una hipótesis bastante simple: que resulta más probable que los productos con menos escenarios posibles y sujetos a procesos de regulación más iterativos sean seguros.

La lógica subyacente tras esta postura es bastante sencilla: las iteraciones permiten corregir los errores, y un menor número de escenarios posibles hace que la regulación sea más simple y más manejable.

Escenarios posibles en biotecnología agrícola

En comparación con los productos químicos de síntesis, los Organismos Modificados Genéticamente (OMG) de uso agrícola tienen un número similar, posiblemente mayor, de escenarios negativos potenciales a considerar. Podrían perjudicar a los humanos y a otros consumidores posibles, suelos, otros cultivos, insectos no diana, etc.

Sin embargo, los OMG agrícolas están relativamente contenidos en algunos casos en relación al daño que pueden provocar, dado que muchas variedades transgénicas utilizadas en agricultura tienen una capacidad de reproducción restringida. Esto se debe fundamentalmente a su sensibilidad a las heladas, como es el caso del maíz y la soja en la mayor parte de EEUU. Este confinamiento biológico natural supone una restricción importante a la posibilidad de daños, al eliminar la mayor parte de las interacciones a largo plazo fuera del sistema agroalimentario. Por tanto, el número de escenarios posibles a considerar durante la evaluación de daños se reduce considerablemente.

Sin embargo, existen algunas variedades transgénicas que no están sujetas a este confinamiento natural.

La Agrostis stolonifera es una herbácea utilizada para el cultivo de céspedes de la que la empresa Scotts (en colaboración con Monsanto) produjo una versión transgénica resistente al herbicida glifosato. La Agrostis transgénica de Scotts fue ensayada en campo abierto como preparación para su comercialización entre 2001 y 2003. Sin embargo, se escapó de varias parcelas de ensayo de la empresa. No se sabe si fue por la dispersión del polen o de las semillas, pero la A. stolonifera resistente a glifosato se encuentra actualmente (en 2016) en varios condados de Oregón y en el estado vecino de Idaho6. El escape de esta hierba transgénica ha creado problemas para la gestión de la vegetación de los cursos de agua. Dado que A. stolonifera se poliniza mediante el viento, podemos anticipar que, de no darse una intervención dramática, la A. stolonifera transgénica se esparcirá a cualquier sitio en el que esta especie crezca de forma silvestre.

La colza transgénica tolerante a herbicidas (Brassica napus) está autorizada para uso agrícola en Canadá, EEUU y Australia. En estos países se han encontrado poblaciones de colza transgénica tolerante a herbicidas creciendo en la naturaleza. También se han encontrado poblaciones silvestres de colza transgénica en Gran Bretaña, Japón y Francia7.

El tercer ejemplo de transgénico no confinado es el maíz mexicano8. Los países anteriormente mencionados pueden considerarse afortunados de que la Agrostis stolonifera y la colza silvestres sean (hasta ahora) simples molestias agrícolas. El maíz transgénico contiene una o más miembros de la familia de proteínas insecticidas Cry. En buena parte de México, a diferencia de EEUU, el crecimiento de maíz no está restringido por las heladas – lo que significa, básicamente, que hay insecticidas autoreplicantes dispersándose por el territorio. Se puede decir que este maíz supone un grado de riesgo para los sistemas ecológicos y alimentarios que excede la amenaza que supone un pesticida químico.

Aplicación a los impulsores genéticos

Los impulsores genéticos, tal y como se conciben en la actualidad, son técnicas que promueven la herencia de alelos específicos. Los impulsores genéticos se basan típicamente en la introducción de CRISPR y Cas9 procedentes de transgenes integrados para controlar las frecuencias génicas. Su objetivo final es alterar la composición genética de las poblaciones, entre otras cosas con el propósito de provocar extinciones.

Al basarse en técnicas in vitro para introducir secuencias génicas foráneas, los impulsores genéticos son extensiones técnicas de la biotecnología. Desde el punto de vista del riesgo, sin embargo, la distinción fundamental entre organismos sometidos a impulsores genéticos y la mayoría de cultivos transgénicos es que los primeros están explícitamente diseñados para vivir y reproducirse en la naturaleza.

La idea generalizada es que los impulsores genéticos pueden regularse dentro del marco estándar9. Si consideramos los organismos sometidos a impulsores genéticos en términos del marco legal aquí descrito, sin embargo, nos encontramos con algo parecido a la tormenta perfecta. Son “productos” que probablemente no será posible retirar una vez liberados, con lo que cualquier decisión de aprobación debe suponerse final e irreversible; y sus capacidades de reproducción y dispersión generan la necesidad de analizar un número enorme de escenarios posibles, quizá incluso más que en el caso de los productos químicos de síntesis o los OMG agrícolas.

Algunos ejemplos de preguntas pueden ilustrar la diversidad de escenarios relevantes en el caso de los organismos sometidos a impulsores genéticos.

Por ejemplo: ¿serán los organismos sometidos a impulsores genéticos, como ratones o mosquitos, perjudiciales para los depredadores que se alimentan de ellos, ya sea debido a su propia extinción (si esa es la intención) o por otra vía? Existen suficientes razones científicas para plantear esta pregunta. Una es la conocida imprevisibilidad de los procesos de ingeniería genética. Esta imprevisibilidad resulta especialmente preocupante en el caso de organismos plaga en los que supuestamente se pretende utilizar los impulsores genéticos, ya que su genoma está muy poco caracterizado en comparación con las variedades agrícolas que son normalmente objeto de la ingeniería genética.

La segunda base científica para preocuparse por la toxicidad de los organismos sometidos a impulsores genéticos son las secuencias génicas específicas que se añadirán. Por ejemplo, la polilla de la col transgénica (sin impulsores genéticos) de Oxitec, Plutella xylostella, cuya liberación experimental en el Estado de New York ya está prevista, contiene ADN de varios patógenos virales, entre ellos el virus del herpes (HSV)10 11. La cuestión de si pueden insertarse y utilizarse genes de patógenos virales en otros organismos de forma segura sigue sin resolverse (12).

Otras cuestiones clave se centran en si los impulsores genéticos se dispersarán de la especie original a otras especies, con las que en ocasiones podría llegar a cruzarse. La importancia de esto es que es probable que el impulsor genético impacte negativamente a estas otras especies. Es más, cualquier impacto no deseado e imprevisto del impulsor genético se notará fuera de la zona de impacto prevista si los impulsores genéticos se dispersan más allá de la especie original.

Un tercer conjunto de preguntas deben centrarse sin duda en si la trayectoria evolutiva de los componentes del impulsor genético pueden controlarse y predecirse de forma adecuada, dados los complejos procesos de reordenación y mutación inherentes al concepto de impulsores genéticos.

Plantearse este tipo de preguntas nos acerca a la cuestión clave subyacente: que el número de posibles escenarios negativos que necesitan investigarse para establecer la seguridad de un impulsor genético en el alto número de condiciones a las que inevitablemente se enfrentará va a ser altísimo. Especialmente cuando no puede considerarse ninguna de estas cuestiones por separado, dado que ninguna va a darse de forma aislada. La consecuencia es que no existe ninguna nación capaz de afrontar en términos económicos ni de ningún tipo un programa científico así, especialmente cuando estas tres cuestiones representan únicamente la punta del iceberg.

A esto se suma el hecho de que una gran parte de estos escenarios no pueden investigarse de forma creíble fuera de entornos ecológicamente realistas, y los experimentos de este tipo son invariablemente caros y laboriosos. Idealmente se necesitaría un planeta B para llevarlos a cabo.

También es necesario considerar que responder a estas preguntas requeriría protocolos únicos y sin precedentes. Imaginemos que quisiéramos analizar la toxicidad de los mosquitos sometidos a impulsores genéticos para los murciélagos, o las modificaciones en el comportamiento de los mosquitos sometidos a impulsores genéticos. Es poco probable que existan precedentes científicos para este tipo de experimentos en cuanto a técnicas y experiencia humana.

Esta es la dura realidad que las autoridades han ignorado durante mucho tiempo. Habiendo sido incapaces de proteger a la población de los inconvenientes de los productos químicos de síntesis y de proteger al medio ambiente de los OMG, resulta ilógico esperar que la regulación convencional nos proteja de los impulsores genéticos o de cualquier otro tipo de OMG en la naturaleza.

Esto sólo puede llevarnos a una conclusión. A no ser que se pueda inventar un sistema radicalmente nuevo de regulación deberíamos olvidarnos de los impulsores genéticos. De la misma forma que nos habría ido mejor evitando los pesticidas y fungicidas agrícolas, dado que nuestros sistemas de regulación carecen del rigor necesario para controlarlos. Los organismos sometidos a impulsores genéticos no deben llegar a ver la luz.

(Este artículo fue publicado originalmente en GeneWatch Vol. 30, 2017)

  • 1.‘Health disaster’ in French Caribbean linked to pesticides.
  • 2.Fick J et al. (2010) Therapeutic Levels of Levonorgestrel Detected in Blood Plasma of Fish: Results from Screening Rainbow Trout Exposed to Treated Sewage Effluents. Environ. Sci. Technol., 2010, 44 (7), pp 2661–2666.
  • 3.Thornton J. (1999) Pandora’s Poison: Chlorine, Health, and a New Environmental Strategy. The MIT Press
  • 4.Latham JR (2016) Unsafe at any Dose? Diagnosing Chemical Safety Failures, from DDT to BPA.
  • 5.IUCN Taskforce on Systemic Pesticides 2015
  • 6.Zapiola ML et al., (2008) Escape and establishment of transgenic glyphosate-resistant creeping bentgrass Agrostis stolonifera in Oregon, USA: a 4-year study J. Appl. Ecology 45: 486–494.
  • 7.Schafer, M G. Ross A A., Londo J P., Burdick C A., Lee E. H, Travers S E., Van de Water P K., Sagers C L. (2011) The Establishment of Genetically Engineered Canola Populations in the U.S.
  • 8.D Quist & I H. Chapela (2001) Transgenic DNA introgressed into traditional maize landraces in Oaxaca, Mexico Nature 414, 541-543 doi:10.1038/35107068; Recibido el 26 de julio de 2001; Aceptado el 31 de octubre de 2001
  • 9.de Andrade, Paulo Paes; Aragão, Francisco José Lima; Colli, Walter; Dellagostin, Odir Antônio; Finardi-Filho, Flávio; et al. 2016) Use of transgenic Aedes aegypti in Brazil: risk perception and assessment. Boletín de la Organización Mundial de la Salud 94.10 (Octubre de 2016): 766-771.
  • 10.This tiny moth is stirring up the GMO debate in New York. Wallace, H. GeneWatch (Nov 2015) Oxitec’s genetically modi-fied moths: summary of concerns.
  • 11.Latham JR, and AK Wilson (2008) Transcomplementation and Synergism in Plants: Implications for Viral Transgenes? Molecular Plant Pathology 9: 85-103.
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