Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Tecnología de restricción del uso genético

Se han creado plantas, como una variedad de algodón infértil, en laboratorios utilizando GURT. [ 1 ] La tecnología de restricción del uso genético ( GURT , por sus siglas en ing...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Se han creado plantas, como una variedad de algodón infértil, en laboratorios utilizando GURT. [ 1 ]

La tecnología de restricción del uso genético ( GURT , por sus siglas en inglés), también conocida como tecnología de terminación o semillas suicidas , está diseñada para restringir el acceso a "materiales genéticos y sus rasgos fenotípicos asociados ". [ 2 ] Esta tecnología funciona activando (o desactivando) genes específicos mediante un estímulo controlado para que las semillas de segunda generación sean infértiles o carezcan de uno o más de los rasgos deseados de la planta de primera generación. [ 3 ] [ 4 ] Las empresas agrícolas pueden utilizar las GURT para mejorar la protección de sus innovaciones en organismos genéticamente modificados, imposibilitando que los agricultores reproduzcan los rasgos deseados por sí mismos. [ 4 ] Otro posible uso es prevenir la fuga de genes de organismos genéticamente modificados al medio ambiente circundante. [ 5 ]

Las solicitudes de patentes relacionadas con un mecanismo de interruptor biológico surgieron a principios de la década de 1990 por parte de empresas como DuPont y Zeneca (hoy Syngenta ). [ 6 ] Aunque la tecnología GURT original llamada "Sistema de Protección Tecnológica" o "TPS" se desarrolló bajo un acuerdo de cooperación en investigación y desarrollo entre el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y Delta & Pine Land Company en la década de 1990. El propósito del desarrollo fue proteger la propiedad intelectual de las empresas de biotecnología que el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos consideraba una competencia tecnológica específicamente estadounidense. [ 7 ] La Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO) otorgó la solicitud y emitió una patente el 3 de marzo de 1998, los derechos exclusivos de la licencia otorgados a Delta & Pine Land Company a través de un acuerdo de investigación. [ 6 ] Monsanto compró Delta & Pine Land Co. adquiriendo sus patentes en 2007, aunque la patente original ya ha expirado. [ 6 ] La tecnología, aunque todavía está en desarrollo, aún no está disponible comercialmente debido a las controversias políticas y científicas que acompañaron su desarrollo. [ 8 ]

GURT fue mencionado por primera vez por el Órgano Subsidiario de Asesoramiento Científico, Técnico y Tecnológico (SBSTTA) del Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica [ 3 ] y discutido durante la 8ª Conferencia de las Partes del Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica en Curitiba , Brasil, del 20 al 31 de marzo de 2006.

Proceso

Un proceso GURT que utiliza señales biológicas para producir enzimas que eliminan la secuencia bloqueadora.

El proceso GURT se compone típicamente de cuatro componentes genéticos: un gen diana, un promotor, un interruptor de rasgo y un interruptor genético, a veces con nombres ligeramente diferentes en distintos artículos. [ 5 ] Un GURT típico implica la ingeniería de una planta que posee un gen diana en su ADN que se expresa al ser activado por un gen promotor . Sin embargo, este está separado del gen diana por una secuencia bloqueadora que impide que el promotor acceda a la diana. Cuando la planta recibe una entrada externa determinada, un interruptor genético en la planta toma la entrada, la amplifica y la convierte en una señal biológica. Cuando un interruptor de rasgo recibe la señal amplificada, crea una enzima que corta la secuencia bloqueadora. Una vez eliminada la secuencia bloqueadora, el gen promotor permite que el gen diana se exprese en la planta. [ 5 ] [ 9 ]

En otras versiones del proceso, un operador debe unirse al interruptor del rasgo para que este produzca las enzimas que cortan la secuencia bloqueadora. Sin embargo, existen represores que se unen al interruptor del rasgo e impiden que lo haga. En este caso, cuando se aplica la entrada externa, los represores se unen a la entrada en lugar de al interruptor del rasgo, lo que permite la creación de las enzimas que cortan la secuencia bloqueadora, permitiendo así la expresión del rasgo. [ 7 ]

Otros GURT incorporan enfoques alternativos, como permitir que el interruptor genético afecte directamente la secuencia bloqueadora y evitar la necesidad de un interruptor de rasgo. [ 7 ]

Variantes

Existen dos categorías amplias de GURT: tecnologías de restricción del uso genético específicas de la variedad (V-GURT) y tecnologías de restricción del uso genético específicas del rasgo (T-GURT). [ 10 ] [ 11 ] Las dos variantes se han descrito de la siguiente manera [ 5 ] :

Las V-GURT están diseñadas para restringir el uso de todo el material genético contenido en una variedad vegetal completa. Antes de su venta a los agricultores, las semillas de V-GURT son activadas por la empresa semillera. Las semillas pueden germinar, y las plantas crecen y se reproducen normalmente, pero su descendencia será estéril. Por lo tanto, los agricultores no podrían guardar semillas de un año a otro para replantar. En cambio, las T-GURT solo restringen el uso de rasgos específicos conferidos por un transgén, pero las semillas son fértiles. Los agricultores podrían replantar semillas de la cosecha anterior, pero estas no contendrían el rasgo transgénico.

GURTs o V-GURTs específicos para cada variedad

Las tecnologías de restricción del uso genético específicas de cada variedad destruyen el desarrollo de las semillas y la fertilidad de la planta mediante un "proceso genético desencadenado por un inductor químico que permite que la planta crezca y forme semillas, pero que provoca que el embrión de cada una de ellas produzca una toxina celular que impide su germinación si se replanta, lo que hace que las semillas de segunda generación sean estériles..." [ 7 ] La toxina degrada el ADN o el ARN de la planta. Por lo tanto, la semilla del cultivo no es viable y no puede utilizarse para producir cultivos posteriores, sino solo para su venta como alimento o forraje. [ 8 ] [ 12 ]

GURTs o T-GURTs específicos para cada rasgo

Las tecnologías de restricción del uso genético específicas para rasgos modifican un cultivo de tal manera que la mejora genética introducida en él no funciona hasta que la planta se trata con un producto químico específico. [ 8 ] [ 13 ] El producto químico actúa como insumo externo, activando el gen objetivo. Una diferencia en las T-GURT es la posibilidad de que el gen se active y desactive con diferentes insumos químicos, lo que resulta en la misma activación o desactivación de un rasgo asociado. Con las T-GURT, las semillas podrían guardarse para la siembra con la condición de que las nuevas plantas no adquieran ningún rasgo mejorado a menos que se les añada el insumo externo.

Beneficios y riesgos

Las GURT tienen varios usos potenciales, aunque todavía no se han utilizado en productos agrícolas comerciales disponibles en el mercado ni en aplicaciones farmacéuticas. [ 14 ] Estos usos incluyen la protección de la propiedad intelectual para innovaciones biotecnológicas y el bioconfinamiento (evitar la fuga de genes modificados genéticamente al medio ambiente).

Protección de la propiedad intelectual

El objetivo original de los desarrolladores de GURT era la protección de la propiedad intelectual en la biotecnología agrícola. Es decir, buscaban impedir que los agricultores reutilizaran semillas patentadas en casos donde las patentes para innovaciones biológicas no existían o no podían hacerse cumplir fácilmente. [ 8 ] Este problema no suele plantearse a los agricultores que utilizan semillas híbridas (que, en cualquier caso, no son fértiles o no se reproducen fielmente) y, por lo tanto, no podrían utilizarse para cultivar cosechas posteriores. Sin embargo, los V-GURT imposibilitan que los agricultores utilicen las semillas que han producido para cultivar cosechas en temporadas posteriores porque se destruye todo el genoma de las células objetivo. Los T-GURT podrían ser utilizados por las empresas de semillas para permitir la comercialización de semillas fértiles, pero que se desarrollan en plantas con los rasgos deseados solo cuando se rocían con un activador químico vendido por la empresa. [ 13 ] Las empresas de semillas corporativas están firmemente a favor de los GURT, ya que pueden utilizarse como método de control de la propiedad intelectual, lo que ha generado una gran oposición en los países en desarrollo. Estas naciones temen que se otorgue aún más poder a estas corporaciones, que ya no tendrían que presentar una demanda para probar la infracción, sino que el agricultor podría ser considerado culpable y se le podría cortar el suministro de inmediato. [ 15 ]

Confinamiento biológico

Un temor constante que suscitan las GURT y otras biotecnologías es que los genes de las plantas modificadas genéticamente puedan escapar a la naturaleza mediante la reproducción sexual con plantas silvestres compatibles o con otras plantas cultivadas. Esto se conoce como « escape de transgenes » y es uno de los riesgos de mayor prioridad que plantea la ingeniería genética de plantas. [ 4 ] Este riesgo de escape es una de las razones por las que el proceso GURT aún no se ha utilizado en aplicaciones comerciales (de hecho, las principales empresas productoras se han comprometido a no comercializar estos productos, aunque todavía tienen programas de investigación relacionados, como Monsanto , que gasta el 40 % de su presupuesto de investigación en el desarrollo de semillas transgénicas). [ 15 ] Irónicamente, las GURT —un proceso para la modificación genética de plantas— también pueden utilizarse para asegurar el «bioconfinamiento» de los transgenes de las plantas modificadas genéticamente. Las GURT, debido a que controlan la fertilidad de las plantas de diversas maneras, podrían utilizarse para prevenir el escape de transgenes a parientes silvestres y ayudar a reducir los riesgos de impactos deletéreos en la biodiversidad . Para el confinamiento biológico, tanto los GURT V como los GURT T podrían dirigirse a los tejidos reproductivos, más típicamente polen y semilla (o embrión). [ 5 ] Los cultivos modificados para producir productos no alimentarios (por ejemplo, en farmacología, proteínas terapéuticas, anticuerpos monoclonales y vacunas) podrían ser armados con GURT para prevenir la transmisión accidental de estos rasgos a cultivos destinados a alimentos. [ 8 ] Aun así, podrían surgir problemas, ya que los GURT requieren una señal, y algunas de estas semillas inevitablemente no recibirán la señal que pasa en la etapa de terminación a través de la hibridación con el acervo genético nativo. Dado que el confinamiento total del material genético transgénico es probablemente imposible, el rasgo terminador podría unirse aleatoriamente y posiblemente disminuir la capacidad de las especies naturales para producir. [ 15 ]

Otros usos

Otra posible ventaja es que las semillas no viables producidas en plantas V-GURT pueden reducir la propagación de plantas voluntarias . Las plantas voluntarias pueden convertirse en un problema económico para los sistemas agrícolas mecanizados a gran escala que incorporan la rotación de cultivos . [ 8 ] Además, en condiciones de cosecha cálidas y húmedas , el grano que no es V-GURT puede germinar, lo que reduce la calidad del grano producido. Es probable que este problema no ocurra con el uso de variedades de grano V-GURT. [ 8 ]

Otro uso propuesto es en biología sintética, donde se debe agregar un activador químico restringido al medio de fermentación para producir el producto químico deseado. [ 16 ]

También existe la posibilidad de utilizar la tecnología de semillas GURT contra especies de plantas invasoras , donde la planta genéticamente modificada fertilizaría a las especies invasoras, creando «semillas exterminadoras» . Estas semillas serían estériles, lo que posiblemente impediría que la especie invasora prosperara, especialmente después de incendios, sequías u otras perturbaciones, cuando los ecosistemas son más vulnerables. Esto podría ayudar a reducir la presión durante los proyectos de restauración y proteger los ecosistemas nativos. [ 17 ]

Controversia

Hasta 2025, las semillas GURT no se habían comercializado en ninguna parte del mundo debido a la oposición de agricultores, consumidores, pueblos indígenas , ONG y algunos gobiernos. [ 7 ] Utilizando esta tecnología, las empresas que fabrican tecnologías de restricción del uso genético podrían potencialmente obtener una posición ventajosa frente a los agricultores porque las semillas vendidas no podrían volver a sembrarse. Las V-GURT no tendrían un impacto inmediato en los muchos agricultores que utilizan semillas híbridas, ya que no producen sus propias semillas de siembra, sino que compran semillas híbridas especializadas a empresas productoras de semillas. Sin embargo, en los países en desarrollo a nivel mundial, entre el 80 y el 90 por ciento de las semillas que utilizan los agricultores se han guardado de cosechas anteriores. [ 12 ] [ 18 ] Otra preocupación es que los agricultores que compren las semillas se verían muy afectados, dado que tendrían que comprar semillas nuevas cada año. Se ha argumentado que esto resultaría en precios más altos para los alimentos. [ 19 ]

Algunos analistas han expresado su preocupación de que las semillas GURT puedan afectar negativamente la biodiversidad y amenazar a las especies de plantas nativas. [ 20 ] [ 21 ] Sin embargo, los defensores de la tecnología refutan estas afirmaciones, argumentando que, dado que las plantas híbridas no transgénicas se utilizan de la misma manera y las semillas GURT podrían ayudar a los agricultores a lidiar con la polinización cruzada, los beneficios superan los posibles inconvenientes. [ 22 ]

En 2000, el Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas recomendó una moratoria de facto sobre las pruebas de campo y la venta comercial de semillas terminadoras; la moratoria se reafirmó y su redacción se reforzó en marzo de 2006, en la reunión COP8 del Convenio sobre la Diversidad Biológica de las Naciones Unidas. [ 23 ] Específicamente, la moratoria recomendó que, debido a la falta de investigación sobre los riesgos potenciales de la tecnología, no se permitiera ninguna prueba de campo de las GURT ni de los productos que las utilizaran hasta que existiera una razón suficientemente justificada para hacerlo. Varios países han promulgado leyes que prohíben la tecnología, entre ellas la Ley de Protección de Variedades Vegetales y Derechos de los Agricultores de la India de 2001 [ 24 ] y la Ley de Bioseguridad n.° 11.105 de Brasil. [ 25 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Genes Terminator: Otro buen lío en el que nos ha metido la biotecnología" . Discover. 1 de agosto de 2003. Consultado el 11 de diciembre de 2018 .
  2. ↑ Van Acker, Rene C; Szumgalski, Anthony R; Friesen, Lyle F (2007-10-01). "Los beneficios potenciales, los riesgos y los costos de las tecnologías de restricción del uso genético" . Canadian Journal of Plant Science . 87 (4): 753– 762. doi : 10.4141/CJPS06033 . ISSN 0008-4220 . 
  3. 1 2 A., Jefferson, Richard; Don, Byth; Carlos, Correa; Gerardo, Otero; Calvino, Qualset (30 de abril de 1999). "Tecnologías de restricción de uso genético". Zenodo . doi : 10.5281/zenodo.1477499 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  4. 1 2 3 Eaton, DJF; van Tongeren, Dr. FW (marzo de 2002). "Tecnologías de restricción del uso genético (GURT): Impactos económicos potenciales a nivel nacional e internacional" . Recuperado el 18 de octubre de 2018 .
  5. 1 2 3 4 5 Yi Sang Reginald J. Millwood C. Neal Stewart Jr. "Tecnologías de restricción del uso de genes para el bioconfinamiento de plantas transgénicas" 04 de junio de 2013
  6. 1 2 3 Lombardo, Luca (octubre de 2014). "Tecnologías de restricción del uso genético: una revisión" . Plant Biotechnology Journal . 12 (8): 995– 1005. Bibcode : 2014PBioJ..12..995L . doi : 10.1111/pbi.12242 . ISSN 1467-7644 . PMID 25185773 .  
  7. 1 2 3 4 5 Lombardo, Luca (2014). "Tecnologías de restricción del uso genético: una revisión" . Plant Biotechnology Journal . 12 (8): 995– 1005. Bibcode : 2014PBioJ..12..995L . doi : 10.1111/pbi.12242 . ISSN 1467-7644 . PMID 25185773 .  
  8. 1 2 3 4 5 6 7 www.worldseed.org, Federación Internacional de Semillas. "Tecnologías de restricción del uso genético (Bangalore, junio de 2003)" (PDF) .(Documento de posición en apoyo al desarrollo de V-GURT)
  9. ↑ "OGM y patentes: Parte 1 - Genes Terminator" . www.biofortified.org . 9 de diciembre de 2015. Consultado el 19 de octubre de 2018 .
  10. ↑ Patrick Heffer. Biotecnología: una herramienta moderna para la mejora de la producción de alimentos en Políticas y programas de semillas para los países de Europa Central y Oriental, la Comunidad de Estados Independientes y otros países en transición. Documento n.º 168 de la FAO sobre producción y protección vegetal. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, 2001.
  11. ↑ Jefferson RA et al. Tecnologías de restricción del uso genético. Archivado el 5 de febrero de 2014 en Wayback Machine : Evaluación técnica del conjunto de nuevas tecnologías que esterilizan o reducen el valor agronómico de las semillas de segunda generación, como se ejemplifica en la patente estadounidense n.° 5,723,765 y la WO 94/03619. Documento de expertos, preparado para la Secretaría el 30 de abril de 1999.
  12. 1 2 Haider Rizvi, "BIODIVERSIDAD: No vendan 'semillas suicidas', advierten los activistas" , Agencia de Noticias Inter Press Service, 21 de marzo de 2006
  13. 1 2 "Tecnologías de restricción del uso genético (GURT)" . 4 de mayo de 2007.Consultado el 17 de octubre de 2018.
  14. ↑ "¿Cuál es la controversia sobre las semillas 'terminator'?" . Genetic Literacy Project . Consultado el 23 de mayo de 2024 .
  15. 1 2 3 Barron, Jason A. (2008). "TECNOLOGÍAS DE RESTRICCIÓN DEL USO GENÉTICO: ¿LOS POSIBLES DAÑOS AMBIENTALES SUPERAN LOS BENEFICIOS ECONÓMICOS?" . Thomson Reuters Westlaw . Recuperado el 20 de marzo de 2025 .
  16. ↑ Ledford, Heidi (febrero de 2013). "Caso de patente de semillas en la Corte Suprema" . Nature . 494 ( 7437): 289– 290. Bibcode : 2013Natur.494..289L . doi : 10.1038/494289a . PMID 23426299. S2CID 4327585 .  
  17. ↑ Le Roux, Jaco (1 de enero de 2008). "¿Qué nos pueden decir los genes sobre las especies invasoras?: la ciencia en acción" . Quest, Science for South Africa . 4 (4) – vía Sabinet. 
  18. ↑ "Down on the Seed | The Oakland Institute" . www.oaklandinstitute.org . 11 de enero de 2017. Consultado el 6 de mayo de 2025 .
  19. ↑ "Un examen ético de las tecnologías de restricción del uso genético" (PDF) . 20 de noviembre de 2008. Archivado del original (PDF) el 13 de junio de 2018. Consultado el 6 de junio de 2018 .
  20. ↑ "Las mujeres están en la primera línea de una 'carrera contra el tiempo' para salvar semillas nativas | Intercontinental Cry" . intercontinentalcry.org . Consultado el 17 de octubre de 2018 .
  21. ↑ Shiva, Vandana; Emani, Ashok; Jafri, Afsar H. (1999). "Globalización y amenaza a la seguridad de las semillas: el caso de los ensayos de algodón transgénico en la India" . Economic and Political Weekly . 34 (10/11): 601– 613. ISSN 0012-9976 . JSTOR 4407732 .  
  22. ↑ "El mito y la realidad de las semillas Terminator" . fafdl.org . 19 de noviembre de 2016. Archivado del original el 16 de mayo de 2019. Consultado el 17 de octubre de 2018 .
  23. ↑ "Moratoria" . Prohibir Terminator. Archivado del original el 16 de diciembre de 2013. Recuperado el 12 de diciembre de 2013 .
  24. ↑ "Ley de Protección de Variedades Vegetales y Derechos de los Agricultores, 2001 (Ley n.º 53 de 2001), India, WIPO Lex" . www.wipo.int . Consultado el 5 de mayo de 2025 .
  25. ↑"Law No. 11.105 of March 24, 2005 (Biosafety Law), Brazil, WIPO Lex". www.wipo.int. Retrieved 2025-05-06.
  • - UNEP/CBD/COP/5/2 - 11 November 1999 - Mention of genetic use restriction tech on pages 22, 42
  • UN Convention on Biological Diversity - Cartagena Protocol on Biosafety
  • USPTO Patent Number 5,723,765 - method for producing a seed incapable of germination, (claim no. 10)Archived 2015-12-26 at the Wayback Machine