Extraído del artículo de Elisabeth Bravo aparecido en la revista Letras Verdes, Revista Latinoamericana de Estudios Sociambientales, Nº 16, de septiembre de 2014.
Los organismos genéticamente modificados son el resultado del rumbo que tomaron las ciencias biológicas en el Siglo XIX, en plena época victoriana, cuando el mundo científico asumiera las teorías de Darwin sobre la evolución de las especies a través de la selección natural y la sobrevivencia de los más aptos, como un dogma irrefutable. Esta aceptación en el Siglo XX se consolida a través de la teoría sintética o neo darwinismo.
En su libro “Ingeniería Genética, Sueño o Pesadilla”, la bióloga británica Mae Wan Ho (2001) describe cómo surge la teoría sintética o Neo Darwinismo a partir de la fusión entre el darwinismo y las leyes de la genética de Mendel, el teorema fundamental de la selección natural de Fisher, que asume que cada gen actúa de forma independiente, la aplicación de estas leyes en la genética de poblaciones de manera matemática, y la teoría de la mutación genética aleatoria como la fuente de variación y de evolución. Esencialmente, la síntesis moderna introdujo la conexión entre: la unidad de la evolución (los genes) con el mecanismo de la evolución (la selección).Darwin para proponer su teoría de la selección natural se inspiró en el ensayo de Malthus sobre el principio de la población, publicado en 1798, donde se plantea que ningún incremento en la disponibilidad de la alimentos para la supervivencia humana básica podría compensar el ritmo geométrico con el que crece la población, por lo que las guerras y el hambre jugarían un papel fundamental para la supervivencia del más apto. A pesar de que las teorías de Malthus han sido desacreditadas [2], es bajo esta concepción que se promueven los cultivos transgénicos: para alimentar a una población cada vez más creciente. Es bajo estas teorías que se desarrollaron las ciencias agrícolas y médicas a lo largo del Siglo XX.
Uno de los postulados del darwinismo es que la fuerza que mueve la evolución es la competencia entre seres que luchan por sobrevivir, en la que ganan sólo los más aptos. Esta idea perdura hasta nuestros días, aunque cada vez es más evidente que las relaciones de cooperación (como mutualismo y el comensalismo) dinamizan la evolución de manera mucho más frecuente de lo que se pensaba (Moya y Peretó, 2011). De acuerdo a Maynard Smith y Szathmáry (1999) los grandes saltos evolutivos han sido el resultado de la cooperación: el origen de los cromosomas, el paso de células bacterianas a células eucarióticas, el surgimiento de células fotosintéticas, el desarrollo de organismos multicelulares y la conquista de las plantas de la tierra cuando se asociaron con hongos micorrizas, entre otros ejemplos.
Otro de los postulados del neo-darwinismo es que las mutaciones ocurren al azar. El medio ambiente es el gran seleccionador de estas mutaciones, pero no las induce. Al respecto, Cairns y sus colegas (1988) hicieron una revisión sobre el origen de las mutaciones y concluyeron que en la naturaleza “todo puede ocurrir” y añaden que en ciertos sistemas biológicos la información genética puede fluir libremente del ARN al ADN, la estabilidad del genoma puede alterarse bajo condiciones de estrés, y ser recuperada cuando esas condiciones se acaban. Ellos añaden que hay momentos cuando las células son capaces de generar gran variabilidad en distintos lugares del genoma; consideran que la inclusión del concepto de que las mutaciones sólo pueden ocurrir al azar, se debe al triunfo de la biología molecular, que surgió de la mano de un reduccionismo [3] que explicaba el comportamiento de la biosfera basándose en las leyes de la física, lo que no representa la complejidad de la vida.
Las ciencias moleculares se inician en la década de 1970, pero tuvieron su origen mucho antes, cuando dos funcionarios de la Fundación Rockefeller, Max Mason y Warren Weaver, usando los fondos de la Fundación, sientan las bases de estas nuevas prácticas para la biología, que según Nodari (2011), eran profundamente reduccionistas y deterministas, y que convirtieron a esta nueva disciplina en la “química del gen”.
A mediados del Siglo XX, Francis Crick (1970) propone el “dogma central de la biología molecular” que sostiene que todos los procesos biológicos están determinados por los genes, que toda proteína es el resultado de la expresión de un gen. De acuerdo a este dogma, la información contenida en una molécula de ADN es transcrita en una molécula de ARN mensajero, que a su vez es traducida a una proteína, todo esto de manera lineal. De tal manera que si en un monocultivo de maíz surge una plaga (generalmente como resultado del modelo industrial de producción), el problema se solucionaría insertando al maíz genes para que produzca sus propios insecticidas capaces de combatir la plaga.
Pero hay muchos aspectos que el dogma central no responde. ¿Es el ADN el único material hereditario que determina los rasgos que diferencian a un organismo de otro y que se transmite de generación en generación? Con el estudio del genoma humano se llegó a identificar unos 32.000 genes (International Human Genome Sequencing Consortium, 2001) y al menos 150 mil ARN mensajeros (que van a codificar proteínas). ¿A qué se debe esta diferencia? Una manera de explicarla es que un alto porcentaje de genes tienen la capacidad de codificar múltiples proteínas [4], lo que pone en entredicho el dogma: un gen–una proteína.
Por otro lado, se ha encontrado que las moléculas de ARN no siempre son fieles reproducciones de las instrucciones genéticas contenidas en el ADN; éstas son algo más que simples plantillas para construir proteínas (Hesman, 2010) y juegan un papel fundamental en el control de la expresión génica [5], es decir en la forma como la información contenida en el ADN va a sintetizar una proteína.
Con las investigaciones de la epigenética [6] se ha encontrado que, en la síntesis de proteínas, influyen una gran cantidad de factores, incluyendo el ambiente celular y externo.
Antes se pensaba que la mayor parte de estas modificaciones se borraban de una generación a otra, pero cada vez hay más evidencias de que estos cambios se conservan en la herencia, como ha sido ya comprobado con ratas [7], bacterias y plantas [8] (Richards et al., 2012).
Las modificaciones epigenéticas abarcan una gran variedad de mecanismos que actúan en el paso de ADN a ARN, de ARN a proteína y luego de la síntesis de la proteína. El estrés también puede desencadenar cambios epigenéticos [9].
En su revisión sobre el rol de la epigenética en la evolución, Richards et al. (2012) señalan que las modificaciones epigéneticas producidas por el estrés [10] pueden permanecer durante toda la vida de un organismo, como una especie de memoria molecular, e inclusive pasar a las siguientes generaciones iniciándose cambios evolutivos.
Reflexionando sobre estos temas, Elena Álvarez Buylla (2002) se pregunta si somos apenas un saco de proteínas, y añade que aun cuando las proteínas son el componente más importante de los seres vivos, “están arregladas en estructuras dinámicas espacio–temporales, que resultan en patrones también dinámicos y complejos”. Usando como ejemplo la manera en que se forma la estructura floral de las plantas, ella señala que es importante saber dónde y cuándo se activan ciertos genes, pero no es suficiente. Es importante entender cómo ocurre la acción local de ciertos genes y cuáles son las consecuencias dinámicas de dicha acción. Concluye que la información de los genes es importante para entender los mecanismos de desarrollo, pero también las dinámicas auto -organizadas que se generan a partir de las interacciones de los genes”.
Máximo Sandín (2013) de la Universidad Autónoma de Madrid hace una crítica a la visión reduccionista de la ciencia que inspiró a la ingeniería genética, y señala:
La información genética, no está en los genes, sino que es producto de una red que comunica unas secuencias con otras, y con una enorme cantidad de proteínas en el contexto del ambiente… La Naturaleza no es un campo de batalla y la vida no está formada por maquinarias de relojería a las que se puedan cambiar sus piezas, sino por una red compleja de interacciones en la que juegan un papel fundamental la capacidad de cooperación y la consciencia ecológica (Sandín, 2013).
Ejemplos de la aplicación de las corrientes de pensamiento que miran a la naturaleza como una batalla entre poblaciones biológicas que luchan por sobrevivir, fue el desarrollo de las tecnologías que dieron lugar a los antibióticos (para combatir a las bacterias), los plaguicidas (para combatir a insectos y plantas invasivas) y hacia finales del Siglo XX, la ingeniería genética, que nos prometió dar respuesta a los principales problemas del agro y la salud pública. Pero dado que estas tecnologías se desarrollaron con una visión reduccionista, la industria agro-biotecnológica ha sido capaz de colocar en el mercado sólo dos tipos de rasgos transgénicos: los de resistencia a insectos (conocidos como cultivos Bt), y los tolerantes a herbicidas (especialmente al glifosato), cultivos que a casi dos décadas de su liberación a campo a nivel comercial, han generado más problemas que los que se suponía iban a solucionar.
Notas:
[1] Artículo 74.
[2] La producción de alimentos está aumentando desde los años 1950, y ha superado el crecimiento de la población. En 1960 se producía en el mundo 2.300 calorías/ persona/día (distribuida desigualmente). En 1994 pasó a 2.710 calorías /persona/día, suficientes para una correcta nutrición de toda la población humana. Para 1986 se podría haber alimentado a 6.000 millones de personas (si los alimentos se distribuyeran equitativamente). Ahora, la producción supera a las necesidades básicas de la humanidad (Bravo, 2010).
[3] El reduccionismo como método científico consiste en descomponer las partes constituyentes de un todo, de aislarlo de su medio ambiente interno y externo, y aun así explicar fenómenos complejos y proponer soluciones a problemas globales (Nodari, 2011).
[4] Kashyap y Tripath (2008) hacen una revisión de la literatura existente sobre distintas formas de corte del ARN mensajero después de la transcripción, para explicar este fenómeno
[5] Ver por ejemplo el papel que juega el ARN de interferencia en la regulación génica en Heinemann et al. (2013).
[6] La epigenética estudia los cambios heredables que se producen sin que se altere la secuencia del ADN.
[7] Por ejemplo, cuatro generaciones de descendientes varones de ratas transitoriamente expuestas a disruptores endocrinos mostraron una actividad reducida de la espermatogénesis, lo que se correlacionó con la metilación del ADN alterado en la línea germinal (Anway et al., 2005).
[8] Elena Álvarez Buylla (2002) estudió el rol de la epigética en el patrón de desarrollo floral. Por su parte, Cubas et al. (1999) encontraron que el cambio de simetría floral bilateral a radial en Linaria vulgaris
estaba asociada con cambios en la metilación en un gen.
[9] Ver por ejemplo Verhoeven et al. (2010).
[10] Puede tratarse de estrés hídrico, presencia de contaminantes, entre otros.
———————–
Elizabeth Bravo es PhD en Ecología de Microorganismos por la Universidad de Aberystwyth. Licenciada en Biología por la PUCE. Docente de la Universidad Politécnica Salesiana. Miembro de Acción Ecológica.
————————