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domingo, 22 de diciembre de 2019

Charlando con Fabián Guillén Arco


Antonio Fabián Guillén Arco estudió Ingeniería Agrícola y se licenció en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, comenzó una etapa como becario predoctoral, leyó tesis en 2005 y empezó a realizar incursiones en la docencia hasta que aprobó unas oposiciones nacionales. Empezó a hacer estancias post doctorales: 6 meses en Nueva Zelanda estudiando genética y 6 meses en Israel. También realizó un par de estancias investigadoras en Hawái de 8 meses. Actualmente es docente en Ingeniería Agroalimentaria y Agroambiental, Biotecnología y Ciencia y Tecnología de los Alimentos en la Universidad Miguel Hernández.

-Como profesor universitario, ¿ha notado diferencia en la opinión de sus estudiantes a lo largo de los años sobre los transgénicos y también entre las distintas titulaciones?
Es cierto que hay una mayor diferencia en cuanto a la opinión sobre los transgénicos. Los estudiantes de Biotecnología están mucho más abiertos al debate, mientras en otras carreras no era posible mantener el mismo debate con los estudiantes.

También noto que cada vez es más difícil hablar de este tema porque se tiende a ir hacia la sostenibilidad, los compuestos naturales y sin intervención de las tecnologías, por lo que he notado mucho que nos vamos alejando de los alimentos transgénicos.

-Los alimentos transgénicos están muy demonizados, pero ¿cree que hay otros alimentos están glorificados sin motivo?
Hay muchos en la vida cotidiana a los que se destaca por una cualidad sin tener en cuenta su composición completa. Por ejemplo, el vino, que es un alimento con muchos antioxidantes, pero en realidad su composición a nivel nutricional se compone únicamente de azúcares y alcohol, por lo que no tiene mucho rendimiento. Además, los antioxidantes que tiene el vino apenas se asimilan (depende de la edad, del ADN…), por lo que solamente actúan a lo largo del tubo digestivo.

Cualquier alimento del que se hable sobre propiedades funcionales, al cual se le mejora artificialmente una característica beneficiosa, va a tener una actuación dependiendo de la persona, ya que muchas veces no se absorben.

-La opinión mayoritaria de la sociedad en España es negativa sobre los transgénicos ¿a qué cree que puede ser debido? ¿Cuál cree que sería la mejor forma para arreglarlo?
La opinión mayoritaria contra los transgénicos ha sido por la ignorancia. Hace años se planteaban dudas fundamentadas en el miedo contra los transgénicos (principalmente que el ADN que se introducía pudiera transferirse a la flora bacteriana del individuo), pero esas dudas no se han vuelto a comentar y es posible que se haya demostrado que son falsas.

Yo he consumido alimentos transgénicos y no he tenido ningún problema con ello. Y si realmente hubiera problemas con los alimentos transgénicos, no tendría sentido alimentar al ganado con ellos.

-Ha pasado tiempo trabajando fuera de España en países como EEUU, Nueva Zelanda e Israel, ¿ha notado alguna diferencia en la opinión de la población general frente a los transgénicos en esos países?
Nueva Zelanda es un país muy abierto con el tema de los transgénicos, esto se ve influenciado por la necesidad de hacer que los alimentos aguanten más en el transporte hasta las latitudes que se encuentran. Por lo tanto, como tienen un fin económico detrás, los transgénicos están muy aceptados desde la población. En Nueva Zelanda comercializan unos kiwis del tamaño de tomates cherry, y se comen sin pelar y de un bocado, estos kiwis se obtuvieron por modificaciones genéticas.

Sobre los otros países no puedo comentar, porque no he observado la actitud de la gente hacia estos productos.

-¿Cree que la ciencia (especialmente, los temas relacionados con transgénicos) debería tenerse en mayor consideración en el campo de la política y en los medios de comunicación?
Habría que confirmar o desmentir todo lo que se ha popularizado sobre los transgénicos, para que la gente sepa realmente si hay peligros o no. Esto es muy fácil de ver, porque los animales de ganadería se llevan alimentando muchos años con alimentos transgénicos.

Si se ha comprobado y no pasa nada, que se diga, lo que no puede es no comunicarse la conclusión de los estudios o dejar las dudas en la población.

Esto es algo que también pasa con los alimentos irradiados, la desinformación hace que no se comercialicen en España, pero fuera de aquí claro que se comercializan. En esos países que se comercializa, hay información sobre el proceso y sobre la seguridad que tienen estos alimentos.

-¿Qué opina de la regulación de los transgénicos en España, respecto a otros países?
En la unión europea es muy restrictiva, incluso en otros países como EEUU se permiten para alimentación humana. Conozco a mucha gente de EEUU y no tenemos diferencias, por lo que no comprendo por qué allí está permitido y aquí no. Ya que, si fueran dañinos, no estarían aprobados en esos países.

Yo creo que EEUU va por delante del resto de los países, se arriesga y se informa mucho más que otros países, lo que le permite ir a la cabeza del avance.

En Europa se usa mucho el argumento de respetar las especies tradicionales, pero no tiene sentido trabajar con especies que van a dar menos rendimiento y que van a ralentizar nuestro avance.

La gente dice que los tomates de ahora no tienen aroma, ni sabor, ni nada, que no se pueden comparar a los tomates de antes, pero hay resultados de catas de tomates modificados y tradicionales en los que los tomates modificados tienen mejores resultados incluso de sabor y de aroma que los tradicionales.

-Las técnicas de ingeniería genética se están utilizando en animales y vegetales, pero también podrían usarse en humanos dentro del área de la medicina. ¿Crees que llegará a usarse y que esto reduciría las impresiones negativas sobre los usos de la ingeniería genética? 
Yo espero que pase porque hay muchas enfermedades que no se pueden tratar por otras vías y trabajar con la ingeniería genética puede abrir una puerta al avance de cara a esas enfermedades. El único motivo para no hacerlo es por cuestiones éticas, pero las cuestiones éticas se han ido burlando desde siempre para favorecer el avance de la sociedad.

-¿Cuál crees que sería un buen candidato para ser el próximo cultivo en ser tratado con ingeniería genética?
Ahora mismo se están haciendo muchas cosas con cereales, los productos deben ir encaminados a mejorar la sociedad. Un producto que pueda aguantar mucho tiempo podría beneficiar, sobre todo, a países donde no tienen cámaras para prolongar la vida de los alimentos.

Por lo que cualquier producto que se modifique para alargar la vida útil del alimento es un buen candidato para ser modificado, porque va a ayudar a solventar un problema como el hambre en el mundo.
-El año pasado se aprobó el consumo en Nueva Zelanda y Australia de arroz dorado, ¿cree que esto puede ser una puerta para favorecer el cambio de pensamiento en otros países?
Yo creo que sí, porque Nueva Zelanda es muchas veces un país pionero en ideas, fue el primer país en prohibir ser fumador y ahora esto se está extendiendo a otros países.

Los europeos vamos mucho intentando diferenciarnos y al final no somos tan grandes, cada país intenta diferenciarse de los demás, no sé hasta qué punto puede ralentizar el desarrollo de Europa que cada país se encierre en sus productos tradicionales y no abra el campo a la innovación.

Le enseñamos las noticias que presentamos en nuestra encuesta:

Sobre el Salmón AquAdvantage: A mí me causa más reticencia que se modifiquen los animales, si es por salud está justificado, pero por placer no.

-¿Cree que debería primar la posibilidad al avance científico frente al alarmismo social?
El alarmismo social no debe frenar al avance. Dentro del periodismo hay un gran problema actualmente porque los periódicos obligan a que se publiquen noticias que busquen llamar la atención, independientemente de la información que contengan.

Además, muchas veces la gente asume la información de la cabecera de la noticia sin leerse el artículo entero.

-¿Cómo cree que se podría combatir desde el mundo científico la mala prensa que se publica?
Puede que con la creación de una sociedad de investigadores que no permita que se publiquen este tipo de artículos y obligue a los periódicos a emitir comunicados en los que se retracten. Con una sociedad que se dedique a denunciar con peso en el gobierno que controle la difusión de información falsa. Debemos llegar a una sociedad en la que la posición social (ser ecologista, ser verde, etc.) no esté reñida con el avance.

miércoles, 4 de diciembre de 2019

Técnicas convencionales para la producción de transgénicos

Como ya se ha comentado en este blog, el ser humano lleva desde siempre modificando las características de animales y cultivos mediante la crianza selectiva o la selección artificial de los organismos más ventajosos con el fin de obtener mejores rasgos o mantenerlos en la siguiente generación de individuos. Gracias al avance en la investigación científica en torno a la Biotecnología y la Ingeniería Genética a lo largo de los años, se han desarrollado múltiples técnicas que han permitido la manipulación dirigida del material genético de un organismo para conseguir que desarrolle características deseadas. 

Hace años, las técnicas de modificación genética clásicas o directas consistían en conseguir organismos mutantes, es decir, con mutaciones o cambios en su ADN usando sustancias o radiaciones capaces de interactuar con el material genético y modificarlo, para así conseguir que desarrollaran las características deseadas. Este procedimiento resultaba bastante costoso y daba pocos resultados, ya que es muy difícil modificar el gen o los genes aleatoriamente hasta obtener el resultado deseado, por no hablar de que se producían otras muchas mutaciones en distintas regiones del genoma que podían producir efectos indeseados. 

Este problema se solucionó tras el desarrollo de las técnicas de la genética reversa, en la cual se modifica específicamente una o varias secuencias del genoma y se observa su efecto en el organismo. Gracias a la Ingeniería Genética se ha conseguido dar un paso más, permitiendo aislar, fraccionar y ensamblar diferentes moléculas de ADN en una sola construcción de ADN recombinante, que no es más que una molécula híbrida que contiene el fragmento de ADN que será expresado por el organismo unido a otra molécula de ADN vector que actúa como vehículo. Todos estos avances han hecho posible la transgénesis, el procedimiento biotecnológico por el que se introduce un gen foráneo (transgén) en el genoma de un ser vivo. Normalmente se intenta integrar en sus gametos para que ese transgén pueda ser heredado por su descendencia. Dentro de la transgénesis, podemos diferenciar distintas técnicas y procedimientos más utilizados dependiendo de si el organismo que se va a modificar es de origen animal o vegetal.

Obtención de plantas transgénicas

Estas técnicas aprovechan la totipotencia y versatilidad de las células vegetales, pudiendo transformar las semillas o células de tejidos diferenciados de la planta y desarrollar individuos completamente transgénicos. Las técnicas convencionales más comunes son las siguientes: 

  • Transformación genética mediada por Rhizobium radiobacter (antes conocida como Agrobacterium tumefaciens). R. radiobacter es una bacteria del suelo muy común que es capaz de infectar células vegetales en la naturaleza y producir tumores. Esto es debido a que la bacteria transfiere el plásmido Ti (una molécula circular de ADN) a la célula vegetal y este se integra en su genoma, provocando su división celular descontrolada. Esta capacidad de integrarse en el genoma vegetal del plásmido Ti ha sido muy utilizada por los investigadores ya que se pueden sustituir los genes de virulencia de la bacteria por los genes que se desee, como genes de resistencia a insectos. Se suele sumergir las flores de una planta en una solución con la bacteria que contiene el plásmido para obtener semillas transgénicas.

  • Microinyección. Consiste en la introducción de la construcción genética en el núcleo de una única célula utilizando una aguja microscópica de vidrio llamada micromanipulador. Es una
    técnica que permite controlar la cantidad de transgén que se inyecta en la célula, así como seleccionar una única célula. Este procedimiento se puede llevar a cabo tanto en células animales como vegetales, pero estas últimas presentan una pared celular que dificulta el proceso y requiere que se utilizan agujas más gruesas.
  • Electroporación. Se basa en la aplicación de pulsos eléctricos de alto voltaje sobre células, los cuales ocasionan poros reversibles en la membrana celular y el núcleo. A través de los poros generados pasará la construcción que se encuentra en la disolución. Es una técnica efectiva y simple, pero deben usarse células vegetales sin pared celular (protoplastos).

  • Biolística o bombardeo con microproyectiles. Se trata de un método común que consiste en la preparación de microproyectiles de oro o tungsteno recubiertos de moléculas de ADN, los cuales se aceleran a alta velocidad y son proyectados hacia las células vegetales. Estas partículas son capaces de atravesar la pared celular y una vez dentro se separan e insertan en el genoma celular. Se utiliza un aparato llamado Pistola de partículas o Pistola de Genes. No obstante, esta técnica presenta algunas desventajas, ya que es muy costosa y puede producir daños en las células por la velocidad que alcanzan las partículas.

Obtención de animales transgénicos

Como se ha comentado, algunas de las técnicas utilizadas para obtención de plantas transgénicas también pueden utilizarse con células animales, pero existen otras destinadas exclusivamente a producir organismos más complejos que los del reino vegetal. Algunas de estas técnicas son las siguientes:

  • Microinyección pronuclear. Es un procedimiento similar al de plantas, pero en este caso se inyecta la construcción en uno de los pronúcleos de un ovocito fecundado, es decir, el núcleo proveniente del espermatozoide o el del óvulo tras ser fecundado. Este método es muy costoso e ineficaz, ya que requiere una preparación hormonal tanto de la hembra dadora de los óvulos como de la hembra en la que se desarrollará posteriormente el embrión, además de que el transgén se integrará en una zona del genoma que permita su correcta expresión y no interfiera con el resto de genes en un bajo porcentaje de las veces.
  • Vectores virales. Se utilizan virus recombinantes para introducir genes en el embrión. Aunque estos virus han sido muy estudiados para la terapia génica en humanos, los genes integrados por estos virus no se expresan o se expresan brevemente tras el nacimiento del individuo. Además, al tratarse de virus puede ponerse en duda su seguridad debido a su alta tasa de mutación.
  • Transferencia de genes mediada por esperma (SGMT). Es una técnica que aprovecha la habilidad intrínseca de los espermatozoides de unirse e internalizar ADN exógeno, el cual será transferido posteriormente al óvulo tras la fecundación. Se ha comprobado que el ADN internalizado no se integra al azar en el genoma del gameto, sino que lo hace en sitios específicos. Esta capacidad de los espermatozoides se descubrió en 1971, pero no fue hasta los años 90 cuando se mostró interés por ella. Ha demostrado ser eficaz tanto en animales pequeños como grandes y se considera que puede ser utilizada para todas las especies que se reproduzcan sexualmente por gametos.

  • “Gene targeting” o recombinación homóloga. El inconveniente algunas de las técnicas vistas hasta ahora es la inserción aleatoria de los transgenes en el genoma celular. Este problema se logra suplir mediante el “gene targeting” ya que el transgén se incorpora en las región del genoma de células madre embrionarias a la que es parcialmente complementaria, mediante el proceso que se conoce como recombinación homóloga. Podríamos decir que se intercambia un gen propio de la célula por otro ajeno que es parecido. Estas células transgénicas serán posteriormente introducidas mediante inyección en blastocistos (una fase del desarrollo de los embriones), dando lugar en un futuro a organismos quiméricos, es decir, organismos en los que parte de sus células son genéticamente distintas a las del resto del cuerpo. Una de las principales limitaciones de esta técnica es la disponibilidad de células madre embrionarias, puesto que actualmente solo se han obtenido este tipo de células del ratón.

Todas estas técnicas han sido y/o siguen siendo utilizadas para obtener organismos transgénicos. No obstante, la ciencia sigue evolucionando y cada vez son más las herramientas y técnicas que se descubren para poder modificar de forma específica el material genético de los seres vivos, con el fin de proporcionarles rasgos beneficiosos para la sociedad o eliminar aquellos que son desventajosos como podrían ser algunos tipos de enfermedades genéticas. Una de estas técnicas más novedosas y que está teniendo resultados asombrosos es la edición genética mediante CRISPR-Cas9, la cual será motivo de discusión en el próximo post.

Bibliografía

http://bioinformatica.uab.cat/base/documents/genetica_gen201516/portfolio/Trasg%C3%A9nicos2016_6_2P9_16_15.pdf
http://www.colvema.org/pdf/amg1.pdf
https://www.medigraphic.com/pdfs/revcubalnut/can-2011/can111k.pdf
https://www.researchgate.net/figure/Figura-1-La-genetica-directa-y-reversa-La-genetica-clasica-o-directa-se-basa-en-la_fig1_257364069
http://www.scielo.org.co/pdf/rfnam/v58n1/a01v58n1.pdf
https://www.lainter.edu.mx/blog/2018/03/05/metodos-de-transformacion-genetica-en-plantas/