Al Grano: Las “tijeras genéticas” que provocaron caos en los genes del jitomate

Una tecnología conocida como “tijeras genéticas” se emplea desde hace unos años para modificar genéticamente seres vivos: bacterias, hongos, plantas, hasta células animales (y humanas). El nombre formal para dicha biotecnología es edición genómica, que está basada en algo parecido a un sistema inmune ancestral que poseen algunas bacterias para defenderse de infecciones por virus: el sistema de defensa bacteriano (llamado CRISPR-Cas, por sus siglas en inglés) se activa cuando virus infectan a bacterias. CRISPR-Cas elimina el material genético viral presente en la bacteria durante el contagio, de tal manera que la bacteria puede resistir infecciones virales y generar una memoria inmunológica que prevenga de futuras infecciones. Como herramienta molecular usada actualmente para la modificación genética, pero diferente a los transgénicos, CRISPR-Cas se habíapresentado desde los laboratorios de ingeniería genética como el último avance en precisión y especificidad en la modificación de genes. La maquinaria de edición genómica de especies mediante CRISPR-Cas está conformada por una proteína -enzima- con la capacidad de cortar la cadena de ADN y es guiada por una molécula señalizadora (ARN) que teóricamente encuentra de manera específica la secuencia objetivo. Una vez que dicha secuencia es encontrada, la enzima “Cas” corta el ADN. Posteriormente, los mecanismos naturales de reparación del material genético presente en las células se encargan de reparar el ADN cortado insertando la secuencia de interés y así se genera el organismo “editado” genéticamente.

Los promoventes de esta biotecnología decían que CRISPR-Cas puede cambiar (“editar”) solo una letra del código genético sin alterar el resto del genoma si así se diseña, por lo que los cambios (o mutaciones) pueden considerarse como aparecidos naturalmente.Incluso decían que no podrían distinguirse los organismos modificados mediante CRISPR de los organismos naturales. A este conjunto de modificaciones se les ha llamado “nuevas formas de mejoramiento genético de plantas” y se plantean como la solución a los problemas y limitaciones que han demostrado los cultivos transgénicos desde que se introdujeron en la agricultura desde mediados de la década de 1990, ya que falsamente se dice que a los organismos editados genómicamente no se les ha insertado ADN “foráneo”, por lo que se promueve, sin evidencia que lo demuestre,que dichos organismos no serían más tóxicos o inseguros que sus contrapartes convencionales. Sin embargo, no existe historia previa sobre la inocuidad en el uso o consumo de los organismos editados genómicamente con CRISPR-Cas.    

En contraste, un estudio reciente mostró que al emplear CRISPR-Cas para modificar genéticamente plantas de jitomate, investigadores encontraron daños catastróficos en el genoma de los jitomates editados genéticamente, lo que desmiente el argumento sobre la precisión e inocuidad de la técnica molecular de edición de genes. En el estudio se encontraron cambios profundos, imprevistos e inesperados en el genoma de los jitomates provocados por un fenómeno conocido como cromotripsis.

La cromotripsis implica el intercambio, torcimiento, recombinación o incluso pérdida de muchas secciones de material genético de un organismo. Este fenómeno ya se había detectado en células animales (y humanas) a las que se le aplicó edición genómica, pero no se había detectado antes en plantas modificadas genéticamente mediante las “tijeras genéticas”CRISPR-Cas. Tampoco se conocen con exactitud los mecanismos que disparan la cromotripsis en las células, pero si se sabe que el rompimiento simultáneo de las dos cadenas de material genético (el ADN es una doble cadena en forma de hélice) que causa CRISPR-Cas provoca que el cromosoma* se rompa y que se pierda el contacto entre los extremos del cromosoma. Además, si al sistema celular natural no le es posible reparar el daño, las partes del cromosoma roto pueden perderse, re estructurarse o incorporarse en otro lugar del genoma, produciendo efectos a nivel de proteínas, metabolismo, o composición general de las plantas.

En resumen, la edición genómica mediante CRISPR-Cas aumenta la probabilidad de rompimiento de los cromosomas de las plantas modificadas genéticamente y sus consecuencias no pueden preverse ni controlarse, las plantas editadas podrían ser altamente alérgicas o tóxicas, por lo que las plantas modificadas mediante CRISPR-Cas no deben considerarse anticipadamente como inocuas para el ambiente y la salud humana.

Actualmente se discute en diferentes países (por ejemplo, en el Parlamento Europeo) la actualización de la normatividad sobre los organismos genéticamente modificados mediante edición genómica.

La polémica más reciente está en que se propone que plantas que sean modificadas hasta en 20 sitios diferentes del genoma sean consideradas como no-genéticamente modificadas.
Pueden alterarse, sustituirse, invertirse, o eliminarse hasta 20 nucléotidos (letras que conforman al ADN y que son la base de la información genética) y aun así las plantas editadas genéticamente podrían considerarse “equivalentes a las plantas convencionales”.

Esto implicaría que las plantas editadas genéticamente no pasarían por ninguna revisión o análisis de riesgo previo a su producción, traslado, almacenamiento, liberación o consumo, además de que los productos manufacturados con dichos OGMs no estarían sujetas a protocolos de trazabilidad y etiquetado, dejando indefensos a los consumidores y al medio ambiente y sin responsabilidad ni obligación de transparencia a las empresas o laboratorios que generan los cultivos editados genómicamente.

Considerando que aunque se decía que el sistema CRISPR-Cas es altamente específico, los estudios recientes indican que no es así, ya que además de contener la información hereditaria de los organismos, otra característica de los genomas es que en ellos se encuentran regiones con secuencias repetitivas o engañosamente similares a las secuencias que se desean modificar, por lo que las ediciones que realicen las “tijeras genéticas” podrían modificar genes o secuencias que no son el blanco preciso (incluso en regiones genéticas esenciales para la viabilidad de los organismos).

En definitiva, las nuevas tecnologías de edición genética distraen la atención y recursos de alternativas holísticas que podrían ser ejes de la regeneración ecológica, producción sostenible de alimentos y la preservación de la salud del ambiente y las personas.

*Un cromosoma es una estructura organizada en genes, y que mantiene al ADN compactado junto con proteínas dentro del núcleo de las células.

Más información:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.22.541757v1

Fuente: Pagina 3