TRANSGENIA: EFECTOS COLATERALES INDESEADOS

LA MODIFICACIÓN GENÉTICA ES INOCUA? (English version below: GENETIC MODIFICATIONS, ARE THEY INNOCUOUS?)

Se ha estado desarrollando una controversia sobre qué es una modificación genética y cuándo se la puede considerar así, dado que los avances científicos han complejizado el campo. Es un procedimiento preciso o tiene derivaciones indeseables? Más aún al intervenir los enfoques legales el tema se ha hecho aún más controversial.

Un reciente artículo del órgano periódico de la Association inf’OGM de Francia ⁽¹⁾ trata detalladamente el tema de las modificaciones genéticas, qué son y si ellas no traen consecuencias colaterales. Vamos a resumir aquí los puntos principales de la publicación.

Comienza diciendo que “actualmente varias técnicas noveles de modificación genética son materia de discusión a fin de determinar si los productos que se generarán a partir de ellas serán o no serán reglamentados como OGMs transgénicos”. El trabajo intentará comprender algunos de los riesgos potenciales relacionados con  la simple puesta en marcha de una modificación genética cualquiera sobre células vegetales.

El problema es que, según dice el artículo, las técnicas de modificación genética, sean las que fueren, no están todavía dominadas. Si bien ellas pueden otorgar caracteres deseados a un ser vivo – y el artículo menciona como ejemplo, la capacidad de tolerar un herbicida – también producen de manera no intencional otras modificaciones denominadas “fuera de target” (hors cible, en francés, u off-target en inglés) puesto que actúan en otras zonas del genoma no previstas. En el caso de una de esas técnicas, la crispr/Cas9, no se debe olvidar cuáles son las dificultades en su aplicación pues cuenta con una matriz y una vectorización dificultosas para lograr la modificación deseada. Y de hacerlo  in vitro es una técnica bastante más sencilla que hacerlo sobre un organismo vivo.

Comenzando por la etapa de vectorización que consiste en ubicar en una célula el material destinado a generar la modificación deseada, ocurre que en las etapas previas a esta fase de vectorización pueden haber existido fuentes de estrés capaces de inducir mutaciones y epimutaciones ⁽²⁾.

Efectivamente, antes de introducir el material en las células – vectorización – las células vegetales necesitan de una preparación previa en la que el operador rompe las paredes celulares y trata de quitarlas completamente. “En estas células de las que las paredes han desaparecido completamente – o protoplastos – son transformables y los biólogos pueden hacer entrar toda una panoplia de elementos como grandes proteínas, ARN y/o ADN, óligonuclótidos, plásmidos y virus codificantes dentro de las células. Esta ‘simple’ formación de protoplastos induce mutaciones y epimutaciones, fenómeno frecuentemente citado en la literatura científica”. 

La segunda etapa consiste en cultivar los protoplastos. Ahora bien, el hecho mismo de cultivar células es de por sí generador de mutaciones y epimutaciones que, después de decenios aún no han sido completamente explicados en la bibliografía científica. Este fenómeno llamado variación somaclonal ha sido utilizado frecuentemente por los semilleros para crear una ‘diversidad genética’ necesaria para ‘mejorar’ las plantas sea por una modificación del genoma nuclear o del genoma de los organitos citoplamáticos. Pero es interesante notar, dice el artículo, que las modificaciones de los caracteres obtenidos son poco estables y no siempre se encuentran en la planta regenerada o en su descendencia. La razón? Las modificaciones aparecidas (epimutaciones) pueden hacer desaparecer las mutaciones obtenidas.

Como dicen los científicos, ‘parecería difícil que en tales condiciones pueda preverse qué impactos pueda tener esta etapa de cultivo de células  al momento de la puesta en marcha de una nueva técnica de modificación genética.

Los métodos utilizados para hacer penetrar el material codificante en las células consiste simplemente en perforar las membranas restantes (citoplasmático y nuclear) de la célula. Lo  que, el hacer esas perforaciones induce también mutaciones y epimutaciones. Se estima que es imposible prever una grilla general de evaluación de riesgos puesto que se debe elegir entre varias técnicas de vectorización y tipos de material según las secuencias genéticas a introducir y a las especies objetivo. Por fin, solo un análisis caso por caso que se haya previsto para los OGM puede evaluar los riesgos potenciales ligados a todos estos efectos no intencionales.

El trabajo que citamos continúa diciendo que en un artículo publicado en 2011, los científicos estimaron que un 35% de todos los efectos no intencionales observados luego de una modificación genética por transgénesis de una variedad de arroz SENIA son debidos al procedimiento mismo de transformación de las células. Por lo tanto el fenómeno transgénico no es anodino.

El informe provisorio del Comité Científico del HCB ⁽³⁾ no menciona los riesgos relacionados con las nuevas técnicas. No se hace mención en ninguna parte del informe de las mutaciones y epimutaciones que pueden emerger en cada una de las etapas del procedimiento de vectorización. Y añade el artículo comentado que “estando compuesto el HCB ⁽⁴⁾ de un comité de expertos científicos se esperaría que discutieran y explicaran estos puntos y no que se los ignorara”. Respecto de los defectos de la vectorización que todavía no parece haber sido puesta a punto para las distintas técnicas, el Comité Científico mismo indica que se encuentran en estudio muchas moléculas y mezclas moleculares para mejorar la vectorización, que funciona relativamente bien in vitro pero que no están seguros de cómo funcionarán sobre organismos enteros.

 (1) Modifier génétiquement une plante est loin d’être anodin, por Eric MEUNIER, 30 juin 2016, http://www.infogm.org/5975-ogm-modifier-plante-pas-anodin

(2) Las epimutaciones son mutaciones que afectan la expresión de una secuencia genética pero que no son debidas a una modificación de la propia secuencia genética 

(3) Haut Conseil des Biotechnologies (HCB): Alto Consejo para las Biotecnologías, da consejo independiente al gobierno Francés en todo lo relacionado con los OGMs y otros tipos de biotecnologías.

(4) Comité Scientifique (CS) du HCB, Comité Científico del HCB

-----------------------------------------------

GENETIC MODIFICATIONS: ARE THEY INNOCUOUS?

A controversy about what is a genetic modification and when can be considered as such has been going on. Is it a precise procedure or has unintentional derivations? Scientific advances have been complicating the subject and legal aspects have been making it even more controversial.

A recent article in the Newsletter of infOGM Association (France) ⁽¹⁾ discuss in detail what genetic modifications are and whether they can lead to collateral consequences. The following is a summary of the main points of the publication.

The article begins saying that  “presently, several new techniques of genetic modification are a matter of discussion in order to determine whether the products that will be generated thereof will or will not be regulated as transgenic GMOs”. This work tends to point out some of the potential risks associated with the simple starting of any genetic modification on living vegetable cells.

The problem is, as the article clearly says, that genetic modification techniques, whatever they may be, are still not completely dominated. If it is true that they can introduce special desired characteristics to a living organism – for example resistance to certain  herbicides – they can also produce unintentional modifications denominated off-target, because they act in unexpected areas of the genoma. For example, in one of those new techniques known as crispr/Cas9, one has to deal with a difficult matrix and a complicated vectorization process in order to obtain the desired modification of a live organism. But done in vitro the technique is much simpler than when it is done on a living organism.

Beginning with the vectorization to place into a cell the material destined to generate the desired modification, there could have existed sources of stress in the previous stages required to produce the vectorization capable of inducing mutations and epimutations.

As a matter of fact, before introducing the material into the cells – vectorization – the vegetable cells need a previous preparation in which the operator breaks the cell walls and tries to eliminate them completely. “These cells whose walls have disappeared completely – the protoplasts - are transformable, and biologicists can then introduce a full range of organisms - such as large proteins, ARN and/or ADN, oligonucleotides, plasmids and viruses - that codify the interior of the cell. This simple formation or protoplasts induce mutations and epimutations ⁽²⁾ as has been frequently mentioned in scientific literature”.

The second stage consists of the cultivation of the protoplasts. But the mere fact of cultivating cells is in itself a generator of mutations and epimutations that, after decades have still not been explained completely in the scientific bibliography. This phenomenon called somaclonal variation has been frequently used by seed companies to create a ‘genetic diversity’ in order to ‘improve’ plants, whether through a modification of the nuclear genome or of the genome of the citoplasmatic organites. But it is interesting to notice that, as the article says, the achieved modifications of the characteristics are not too stable and are not always found in the regenerated plant or in its descendants. Why? Because the modifications obtained (epimutations) can make the achieved genetic modification tend to disappear.

As scientists say, “in these conditions it seems difficult to foresee which impacts could this stage cause in the cultivation of the cells at the time of starting a new genetic modification”.

The methods used to introduce the codifying material into the cells start with the perforation of the remaining cell membranes (citoplasmatic and nuclear membranes). And making these perforations also cause mutations and epimutations. It seems impossible to foresee a general matrix for the evaluation of risks since it is necessary to choose among several types of vectorization and types of materials according to the sequences to be introduced and the target species.  In the end, only a case by case analysis can evaluate the potential risks related to all of these unintentional effects.

The cited article continues saying  that in a work published in 2011 sicentists estimated that 35% of all unintended effects observed after a genetic modification in a SENIA variety of rice is due to the procedure of transformation of the cells. Therefore, the procedure cannot be considered anodyne.  

The provisory report of the HCB Scientific Committee ⁽³⁾ does not mention risks related to the new techniques. Nowhere in the report the mutations and epimutations that can emerge in each of the stages of the vectorization procedure are mentioned. And the cited article points out that “considering that the HCB ⁽⁴⁾ is composed by a scientific committee one would expect that they discussed and explained these points rather than ignoring them. Respect of the defects of vectorization that still doesn’t seem to be perfected, the Scientific Committee indicates that many molecules and mixture of molecules are being studied to improve vectorizations that seem to work reasonably well in vitro, but they are not too sure if they will be able to apply them in whole organisms.

 (1) Modifier génétiquement une plante est loin d’être anodin, por Eric MEUNIER, 30 juin 2016, http://www.infogm.org/5975-ogm-modifier-plante-pas-anodin

(2) Epimutations are mutations that affect the expression of a genetic sequence, but that are not due to a modification of it own genetic sequence.

(3) Haut Conseil des Biotechnologies (HCB): High Council for  Biotechnologies, gives independent advice to the French government on all issues relating to GMOs and other types of biotechnology.

(4) Comité Scientifique (CS) du HCB, Scientific Committee of the HCB.