Los Organismos Genéticamente Modificados

Un organismo genéticamente modificado es un ser vivo cuyo material genético ha sido alterado usando técnicas de ingeniería genética. Actualmente los OGM incluyen bacterias, levaduras, algas, plantas, peces, reptiles y mamíferos.

Actualmente existe una amplia variedad de aplicaciones en las que se usan organismos genéticamente modificados, abarcando alimentación, producción de hormonas humanas, medicinas, descontaminación, etc.

Las semillas y plantas transgénicas se empezaron a producir y comercializar en la segunda mitad del siglo XX. Su uso y comercialización se ha extendido a varios países y regiones, por su mayor productividad y resistencia a plagas.¹ Sin embargo, existen un movimiento contrario a su aceptación alegando que podrían no ser seguras y/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 varia 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.

Desde que se inició la investigación, regulación y aprovechamiento comercial de los Organismos Genéticamente Modificados (OGM) han tenido otras denominaciones: transgénicos, OVMs, cultivos biotecnológicos o simplemente, biocultivos.

Algunos grupos se refieren a ellos y sus aplicaciones con nombres peyorativos, intentando crear una imagen estereotipada o tergiversada (p.ej., comida frankenstein), aunque sabemos que cada tipo de aplicación o evento es diferente por el tipo de organismo receptor, el origen y función de gen que se ha introducido (y su posición en el genoma), por lo que no es fácil hacer generalizaciones simples sobre sus ventajas o riesgos, ya que como los automóviles en su gran diversidad, dependen del uso y precauciones que se tenga con cada uno. La clave de su definición, es el concepto de genes, sus funciones y su papel en la herencia.

Todos los organismos vivos almacenan en los genes, —unidades bioquímicas y funcionales de la herencia—, la información sobre la composición y diseño de todas sus estructuras, aunque muchas funciones están también influidas por el ambiente. Los genes están organizados en largas moléculas de ADN.

Estas moléculas, en algún momento de la vida de las células, están comprimidas y empacadas de forma que las podemos ver como estructuras visibles llamadas cromosomas.

Definición legal y estándar de OGM

ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS
Definición legal	Definición coloquial
OGM. La definición en los términos jurídicos formales deriva de la LBOGM, que en varios artículos habla de que los OrganismosGenéticamente Modificados (OGM) como derivados de especies que han adquirido una combinación genética novedosa por técnicas de la biotecnología moderna, las cuales son procedimientos distintos a la reproducción y selección tradicional. Es por ello que ha sido necesario regular la adopción de medidas debioseguridad para evaluar, monitorear, controlar y prevenir [evitar o reducir] los posibles riesgos que el aprovechamiento de OGM en distintas áreas de actividad, pudieran ocasionar a la salud humana o al medio ambiente y la diversidad biológica (LBOGM Art. 3, V, VI y XXI). Esto incluye prácticas especiales para la protección de especies endémicas de nuestro país, como el maíz (RLBOGM Arts. 67-70).	Los Organismos Genéticamente Modificados (OGM), son variedades de especies conocidas a los que se les ha conferido algunacapacidad funcional (detectable, heredable y intencionalmente útil), por tecnologías de ingeniería genética, a partir de la incorporación de factores hereditarios (genes) de especies distantes o cercanas.

En general, la información que tiene cada gen sirve para sintetizar un tipo particular de proteína. Las proteínas actúan como enzimas, como transportadores, como motor o cableado de células móviles, como anticuerpos. Para satisfacer necesidades comunes hay por tanto, genes muy similares entre los seres biológicos, ya que a partir de un origen común han ido cambiando por mutación y selección; además, la estructura bioquímica y el lenguaje molecular de los genes son básicamente los mismos, desde los virus, hasta los mamíferos, incluyendo bacterias, hongos, plantas y los demás animales.

Diversos procesos de cambio de los organismos a lo largo de la evolución, se deben a cambios —a veces graduales, en otros drásticos— de la información de los genes. Las mutaciones, la recombinación, los rearreglos internos en secuencia, orden u organización general y al final, distintos tipos de selección (natural y artificial), han promovido la generación de nuevas especies y variedades en la naturaleza.

Asimismo, la domesticación y otros tipos de selección humana, artificial, han generado cepas, razas, variedades para usos determinados (comida, fibras, medicinas, ornato, etc.). Actualmente se conoce mejor las causas de algunas modificaciones asociadas con la domesticación (p.ej., germinación rápida, no dispersión de semillas), debidos a cambios en la estructura y organización de uno o varios genes.

A partir de la descripción de la estructura del ADN como un polímero de 4 tipos de unidades variables formando una doble hélice, se hicieron muchos descubrimientos. Desde un poco antes, se sabía que cuando se modifica —se transforma una célula con un gene externo que porta una nueva instrucción-, adquiere una capacidad adicional. Aplicando este conocimiento, hoy es posible cultivar bacterias que producen insulina humana (necesaria para personas con diabetes), ya que estos microorganismos GM se les ha añadido el gen con el diseño de esa proteína que fue aislado (clonado) del genoma células humanas.

Aunque se considera que la modificación genética inició desde la domesticación y mejoramiento de plantas, animales y microbios; con la biotecnología moderna, la modificación o manipulación genética se realiza mediante métodos aplicados de la biología molecular, —la llamada ingeniería genética—, que consisten en el traslado de genes completos o fragmentos especiales de ADN (que pueden provenir de cualquier ser vivo), entre organismos de distintas especies, logrando que produzcan nuevas proteínas y moléculas, que mejoran o regulan alguna o algunas actividades celulares. Esto se hace con un conocimiento bastante preciso de las funciones de los genes (o proteínas) que se movilizan, y por eso se dice que el organismo receptor es modificado genéticamente (GM), aunque continúa siendo esencialmente la misma especie, raza o variedad.

En los vegetales, un fragmento de tejido o hasta una célula aislada, pueden dar origen a una planta completa de su mismo tipo por el proceso de regeneración. Si esta célula se modificó genéticamente, todas las células, tejidos y órganos regenerados llevarán una información nueva; así estas nuevas funciones se pueden manifestar en todo el vegetal o cultivo, o sólo en algunas partes de él. En el caso de plantas cultivadas, las variedades resultantes de la incorporación de uno o varios genes mediante técnicas modernas de modificación genética, se les llama cultivos genéticamente modificados (GM), aunque cada tipo individual (o evento) tiene propiedades específicas dependiendo del tipo de vegetal, el gen adquirido y el uso que se le da. En México, por el hecho de utilizar este método para generarlos y reproducirlos, todos ellos son sujetos de regulación por la normatividad en bioseguridad, representada por la LBOGM.

Las especies en la naturaleza forman poblaciones donde a pesar de diferencias en aspecto o incluso en la similitud de sus genes, pueden cruzarse y tener descendencia fértil. Desde hace mucho tiempo, diversas civilizaciones humanas han seleccionado plantas para usarse como comida, forraje, abrigo, materiales de construcción, a partir de plantas silvestres. Esto fue posible por la domesticación que fue modificando algunos de sus atributos para poder cultivarlas más fácilmente y aprovecharlas mejor. Esto significó algunos cambios genéticos en las poblaciones, que han ocasionado que nos hayamos quedado sólo con una muestra que tiene menos variantes o versiones de algunos genes.

Más adelante, se han seguido buscando características más especiales que sean invariables generación tras generación. Esto indica que nos hemos ido quedando con grupos de ciertas especies que tienen genomas muy parecidos. Varios métodos analíticos de la biología a nivel molecular permiten demostrar que tanto los genes como las proteínas de variedades comerciales ´homogéneas´ son casi idénticos y que, en cambio que son diferentes a los de parientes silvestres del mismo tipo, o a los llamados ancestros, que a veces están extintos y sólo conocemos por restos fósiles o descripciones botánicas antiguas.

Desde hace mucho tiempo se sabe como dotar a especies agrícolas de interés productivo (cultivos para alimento humano, animal, fibras, medicinales), de capacidades que les permitieran producir más, reducir los daños por plagas y enfermedades, o por factores ambientales adversos. Los cruzamientos entre variedades, entre especies (y a veces fusiones genómicas como el Triticale, un híbrido completo entre trigo y centeno), generan nuevas combinaciones de genes (o de sustancias reguladoras en algunos injertos), de donde se explica la diversidad de formas, tamaños, colores y organización de algunos ejemplos conocidos (calabazas, papas, rosas, etc.).

En el camino hacia una agricultura más productiva y a veces sustentable, los fitomejoradores son capaces así de 'rescatar' genes importantes de variedades silvestres o contrastantes para integrarlos a variedades domesticadas a través de cruzas y selecciones continuas. Pero esto puede llevar mucho tiempo y no lograrse el obtener fácilmente una característica como resistencia a una enfermedad, mayor rendimiento con poco agua, o producir más de un nutrimento, si no hay fuentes de variación en plantas sexualmente compatibles (que se puedan cruzar y producir semillas fértiles), o bien, que los genes contribuyentes para esa característica sean numerosos y están muy dispersos.

Ante la necesidad de agilizar la obtención de veriedades vegetales adaptadas a nuevas condiciones agrícolas, se fueron ampliando las aplicaciones de la biotecnología agrícola, como los cultivos GM, ya que es una estrategia relativamente más rápida y precisa para el mejoramiento de cultivos. Esta tecnología permite salvar las barreras de la especies, ya que muchas características valiosas desde el punto de vista agronómico, económico, alimentario y ambiental, están presentes en otros organismos que no pueden cruzarse. Un cultivo GM resulta entonces de transferir una característica específica —presente en otros organismos vegetales, microbianos o animales— a dichos cultivos introduciendo en su genoma, uno o varios genes previamente aislados. 

Esto permite generar, probar y aprovechar cultivos que tenían limitaciones por su susceptibilidad a insectos-plaga y enfermedades virales; a la competencia por malezas o improductividad por suelos empobrecidos. Actualmente es posible modificar características del desarrollo (flores y frutos de vida extendida en anaquel), del metabolismo (composición más sana de ácidos grasos, mayor cantidad de provitamina A y de hierro bioasimilable) y de su desempeño ambiental (tolerancia a sequía, calor y frío).

La industria farmacéutica ha optado por el camino de la ingeniería genética o metodología del ADN recombinante. Mediante esta metodología es posible obtener enormes cantidades de una proteína, aislada de todos los componentes celulares del organismo de origen. Esto se consigue por introducción y expresión del gen de interés en un organismo hospedador 
fácil de cultivar. Este organismo se denomina entonces “organismo genéticamente modificado” o “transgénico” y la proteína obtenida, “proteína recombinante”. Actualmente los organismos empleados con este fin son microorganismos (bacterias y levaduras) y células de mamífero cultivadas in vitro, pero también es posible fabricar proteínas recombinantes en plantas y en la leche de animales como vacas y cabras. 
La primera proteína recombinante aprobada como medicamento fue la insulina, en 1982, para el tratamiento de pacientes con diabetes melitus. Hasta ese entonces los pacientes debían inyectarse insulina extraída del páncreas de vacas o cerdos; hoy varios laboratorios farmacéuticos producen insulina humana, tanto a partir de bacterias como a partir de levaduras, y sin ningún riesgo para la salud. Los antígenos y los anticuerpos también pueden producirse como proteínas recombinantes, y son empleados en la confección de kits o sistemas de diagnóstico de diversas enfermedades. 
La tabla muestra la gran cantidad de proteínas recombinantes que hoy se comercializan y emplean como fármacos en humanos.

PRODUCTO	INDICACIÓN TERAPÉUTICA
Factores de coagulación	Hemofilia
Insulina	Diabetes mellitus
Hormona de crecimiento	Deficiencia de la hormona en niños
Eritropoyetina (EPO)	Anemia
Interferón alfa	Hepatitis B y C, cáncer
Vacuna anti-hepatitis B	Inmunización contra hepatitis B
Anticuerpos monoclonales recombinantes	Asma, artritis reumatoidea
Proteína C	Sepsis severa
Beta-glucocerebrosidasa	Enfermedad de Gaucher
DNAsa	Fibrosis quística

La siguiente tabla resume algunas enzimas producidas como proteínas recombinantes en bacterias y en hongos genéticamente modificados, y que actualmente se usan en la industria alimenticia:

ENZIMAS	APLICACIÓN (elaboración de....)
Alfa-amilasa	Pan, bebidas, almidón
Aminopepetidasa	Queso, lácteos, sabores
Fosfolipasa	Pan, grasas
Glucosa isomerasa	Almidón
Hemicelulosa	Pan, almidón
Lactasa	Lácteos
Lipasa	Grasas, quesos, sabores, pan
Pectinasa	Bebidas, derivados de frutas
Proteasa	Queso, pan, bebidas, derivados de carne y pescado
Quimosina	Queso
Xilanasa	Bebidas, almidón, pan

Los productos de la biotecnología se aplican hoy a un gran número de industrias entre las que cabe mencionar no sólo la alimenticia, sino también la farmacéutica, textil, del papel, de detergentes, etc. Antes del advenimiento de la ingeniería genética ya se obtenían diversos productos derivados de bacterias, levaduras y hongos filamentosos. La incorporación de la ingeniería genética permitió optimizar la eficiencia del proceso de producción y/o la calidad del producto. Por un lado, fue posible modificar el control de vías metabólicas, por ejemplo para la sobreproducción de algún producto y, por otro, permitió fabricar proteínas bajo la forma de proteínas recombinantes.
Las ventajas que presenta la producción de una proteína bajo la forma de proteína recombinante son:

•	Permite obtener a partir de un microorganismo, cultivo de células, planta o animal una proteína completamente ajena, tal es el caso de la producción de insulina en bacterias, anticuerpos humanos en plantas y vacunas en levaduras.
•	Se obtienen grandes cantidades del producto, fácil de purificar y más barato, en comparación con el purificado a partir de su fuente natural (en el caso de la insulina, se obtenía a partir de páncreas de animales).

•	Se obtienen productos libres de patógenos y otros riesgos potenciales. Esto es particularmente importante en el caso de los productos farmacéuticos, para evitar la transmisión de enfermedades.
•	Pueden producirse proteínas que no existen en la naturaleza, útiles en el diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades.

Elaborado por:

• Juan Ernesto Villeda Sánchez

• Carmen Alicia Sánchez Cerón

• Aaron Rosas Bravo

• Yocelin Viveros Soto