RESUMEN

Desde el redescubrimiento de las leyes de Mendel a principios de siglo XX la mejora de las plantas de cultivo dejó de ser meramente empírica y se convirtió en científica. Las variedades se seleccionan por ciclos de polinización cruzada (hibridación), escogiendo los ejemplares con las características más apropiadas. Se han ido creando variedades selectas que han terminado desplazando a las antiguas. Posteriormente se introdujo la mecanización en la agricultura, junto con la aplicación de productos químicos (fertilizantes, plaguicidas, herbicidas). La Revolución Verde (años 60), con sus nuevas variedades híbridas y sus prácticas intensivas con abonos y pesticidas llevaron a grandes aumentos de producción en muchos países que antes tenían graves problemas de suministros de alimentos (China, India, partes de Latinoamérica).

Actualmente estamos entrando en una nueva era de la agricultura, de la mano de las nuevas biotecnologías, con un papel central de la genética molecular. Ello se ha debido a un auge espectacular de los conocimientos básicos de biología vegetal y a la aplicación de las técnicas de Ingeniería Genética. A partir de ahora, la "revolución" agrícola va a depender menos de innovaciones mecánicas o químicas, y va a estar basada en un uso intensivo de saber científico y de técnicas moleculares y celulares.

Aunque la biotecnología agropecuaria ha tardado en arrancar (sus primeras aplicaciones han llegado cuando se llevaban varios años de desarrollo de la Ingeniería Genética farmacéutica) sus frutos están empezando a ser espectaculares, y se esperan grandes innovaciones con repercusiones comerciales en los próximos lustros.

Las promesas de la biotecnología agrícola residen en aumentar la productividad y reducir costes, generar innovaciones y mejoras en los alimentos y conducir a prácticas agrícolas más "ecológicas"; contribuir, en suma, a la agricultura sostenible, que utiliza los recursos con respeto al medio ambiente y sin hipotecar a las generaciones futuras. Pero además la manipulación genética de plantas tendrá un impacto en otros sectores productivos: floricultura y jardinería, industria química e industria farmacéutica.

La punta de lanza y parte más espectacular de esta biotecnología es la Ingeniería Genética de plantas: la creación de plantas transgénicas a las que hemos introducido establemente ADN foráneo que puede ser no sólo de origen vegetal, sino de animales o de microorganismos. La biotecnología vegetal es más amplia, e incluye otras técnicas, pero todos estos nuevos métodos a su vez sirven para que los programas tradicionales de mejora genética se realicen más racionalmente, con más efectividad y en menor tiempo.

La obtención de plantas transgénicas depende de la introducción (normalmente en cultivos de tejidos) de ADN foráneo en su genoma, seguido de la regeneración de la planta completa y la subsiguiente expresión de los genes introducidos (transgenes).

Normalmente, para que un transgén pueda funcionar en la planta, hay que efectuar in vitro una "construcción genética artificial": para ello se suele colocar delante de la parte codificadora que nos interesa (la que determina una proteína "ejecutora" de una función determinada) una porción de ADN que permite esa expresión (promotor de la transcripción) en la planta a manipular. Podemos incluso escoger nuestros promotores según nuestros intereses: algunos inducen la expresión en casi todos los tejidos de la planta, de forma continua (constitutiva); en cambio, otros logran que el transgén se exprese sólo en determinados órganos o tejidos, o bajo el efecto inductor de alguna sustancia química.

El florecimiento de la Ingeniería Genética vegetal se debe principalmente a dos grandes avances de la década de los 80: por un lado, protocolos experimentales para la regeneración de plantas completas fértiles a partir de cultivos de células o tejidos in vitro y, por otro, métodos para introducir el ADN exógeno, seguido de su inserción en el genoma y su expresión. Uno de los métodos más empleados para la transgénesis es el uso de vectores genéticos derivados de una bacteria del suelo denominada Agrobacterium tumefaciens, que permite "transportar" la construcción genética de interés al genoma de la planta que se pretende mejorar. Ello se suele realizar con cultivos in vitro de células o tejidos de dicha planta, que posteriormente se manipulan hormonalmente para que regeneren plantas completas fértiles portadoras del ADN introducido (ADN recombinante).

Mediante estas técnicas se han logrado manipulaciones de varias categorías de rasgos de las plantas de cultivo: resistencia a plagas (virus, hongos, insectos, etc.); cualidades del producto, como evitar que se estropee por procesos fisiológicos (control de la maduración de frutos, que permite mayores tiempos de almacenamiento); modificaciones útiles para la industria de elaboración (aumento del contenido de sólidos en el fruto); mejora de las propiedades nutritivas (aumento del contenido de proteínas o aceites, aumento de los niveles de aminoácidos esenciales, etc.).

La Ingeniería Genética vegetal encuentra en el momento actual algunas limitaciones: sólo se puede transferir cada vez un número limitado de genes (uno o dos); algunas de las plantas de cultivo más importante son aún difíciles de transformar; el gen foráneo se integra al azar (y no en lugares predeterminados por el investigador); los genes insertados no suelen expresarse al mismo nivel o pueden tener una expresión limitada; algunos transgenes pueden terminar inactivándose y perdiendo su función.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta tecnología aún está en su infancia, y algunos de los problemas que acabamos de citar terminarán por ser solucionados en unos cuantos años. En un futuro se espera ampliar el rango de las manipulaciones, incluyendo procesos complejos influidos por varios genes: resistencia a condiciones adversas (sequías, frío, etc.); mejoras de rendimientos manipulando la respuesta a la luz; manipulación genética de los microorganismos del suelo que interaccionan con las plantas, para favorecer la nutrición mineral, mejora de los mecanismos de defensa frente a hongos, bacterias y nematodos patógenos, y quizá lograr nuevas especies fijadoras de nitrógeno (con lo que disminuiría la actual dependencia de los abonos químicos). En el campo de la floricultura veremos nuevas variedades de plantas ornamentales, con nuevos colores, aromas y diseños florales, sorprendentes formas de plantas, etc.

No sólo se puede hacer Ingeniería Genética para fines agrícolas, sino que también se pueden transferir genes que hagan que las plantas produzcan sustancias valiosas para la industria farmacéutica o química: se trata de plantas transgénicas convertidas en fábricas vivas (biorreactores) de sustancias de alto valor añadido. El atractivo de este enfoque es enorme, ya que podemos disponer de campos de tabaco, girasol, tomate, colza, etc., sintetizando enormes cantidades de sustancias difíciles o caras de obtener por otros medios. Además, a diferencia de las fermentaciones industriales, aquí no hacen falta grandes inversiones ni trabajadores especializados. Ya hay ensayos a pequeña escala de plantas productoras de medicamentos (incluyendo vacunas y anticuerpos monoclonales) y plásticos biodegradables.

Para que una planta transgénica pueda alcanzar el mercado ha de atravesar una serie de fases, que van desde los primeros ensayos en laboratorio, pasando por pruebas en invernadero, a pequeños ensayos de campo y finalmente el cultivo comercial. Las últimas fases se encuentran reguladas por legislaciones ad hoc en los distintos países. Los primeros "alimentos transgénicos" están empezando a llegar a las tiendas de algunos países desde 1994 (como es el caso del famoso tomate Flavr Savr que madura más lentamente que los "convencionales").

Se calcula que en 1996, en los EEUU, se estaban cultivando comercialmente unos dos millones de hectáreas con plantas transgénicas. Desde 1987 hasta finales de 1995 se habían realizado casi 2000 ensayos de campo (fase previa a la comercial) en más de 7000 localidades diferentes, bajo dos modalidades de regulación: notificación a las autoridades competentes o bien permiso expreso por parte de las mismas. Pero conforme los ensayos van avanzando, un mayor número de plantas van entrando en la categoría de "desreguladas" (en 1995 eran ya 19 en los EEUU), es decir, se considera oficialmente que su cultivo es seguro y no plantea riesgos, por lo que se da vía libre a su cultivo comercial. En total, hay ya más de 50 especies de plantas transgénicas que se están cultivando en campo, siendo las más empleadas maíz, tomate, soja, colza, algodón y melón. Hasta ahora, el tipo de cualidades modificadas más frecuentemente (casi 28%) es el de resistencia a herbicidas, seguido por la alteración de alguna cualidad del producto (27%), resistencia a virus (23%) y a hongos (11,5%). La mayor parte de estos ensayos se deben a grandes multinacionales (como Monsanto, Pioneer, Du Pont, UpJohn, etc.), aunque también aparecen organismos públicos de investigación.

La aceptabilidad de la biotecnología para la producción de alimentos, sobre todo desde un punto de vista ético, reposa en que se garantice una serie de requisitos y se protejan valores ampliamente compartidos: que su producción esté exenta de riesgos ambientales; que los alimentos sean seguros y nutritivos, a precios razonables; que su desarrollo y comercialización no estén impulsados exclusivamente por el afán de lucro de las empresas; que contribuya a disminuir las desigualdades económicas y que promueva prácticas agropecuarias ecológicamente correctas y que aseguren la sustentabilidad de los recursos vivos del planeta.