No. 105/106 - Julio/Agosto 2000

EL ARROZ DORADO

Un caballo de Troya para los pobres

por Mae-Wan Ho

El "arroz dorado" -un tipo de arroz manipulado genéticamente para producir pro-vitamina A- es ofrecido al Tercer Mundo como la cura de la extendida deficiencia de vitamina A. En el siguiente documento, la autora revela las deficiencias fundamentales que presenta el proyecto y argumenta que su promoción busca salvar una industria agrobiotecnológica moral y financieramente en bancarrota.

En un informe aparecido en el Financial Times se dice que los autores del "arroz dorado" lograron un acuerdo con la empresa gigante AstraZeneca para brindar a los agricultores del Tercer Mundo libre acceso al cereal, a la vez que se permite su explotación comercial en el mundo desarrollado. La compañía supervisará la producción de líneas transgénicas estables así como su patentamiento, y las escogerá en función de los ensayos de campo y la aprobación comercial. Si bien los agricultores de los países en desarrollo tendrán que pagar regalías, los del Tercer Mundo que ganen menos de 10.000 dólares quedarán eximidos. Pero ¿los agricultores del Tercer Mundo podrán guardar las semillas para replantarlas? Eso no se dice.

Este "arroz dorado", que todavía no está disponible, ya vale su peso en diamantes. El proyecto fue financiado con fondos públicos que totalizaron los 100 millones de dólares: la Fundación Rockefeller, el Instituto Federal de Tecnología y la Oficina Federal para la Educación y la Ciencia, ambos de Suiza, y el Programa de Biotecnología de la Unión Europea.

El anuncio no mencionó que ya hay 70 reclamos de patentes de los genes, secuencias de ADN y constructos de genes utilizados para fabricar el "arroz dorado". ¿Se agregará el costo del pago de regalías por las 70 patentes previamente reclamadas al costo del "arroz dorado"? ¿Cuál de las regalías de las más de 70 patentes estarían eximidos de pagar los agricultores del Tercer Mundo?

La falacia del argumento científico-social

Varios han comentado el absurdo de ofrecer el arroz dorado como el remedio para la deficiencia de vitamina A cuando hay tantas otras alternativas, fuentes de vitamina A o pro-vitamina A infinitamente más baratas, tales como vegetales verdes y arroz con cáscara, que tendrían además otras vitaminas y minerales esenciales. Ofrecer a los pobres y desnutridos un "arroz dorado" de alta tecnología vinculado a múltiples patentes y que ha costado 100 millones de dólares producirlo y tal vez tanto más desarrollarlo, es peor que alimentarlos con masitas.

El "arroz dorado" fue manipulado genéticamente para producir provitamina A o betacaroteno en su endosperma, es decir, la parte del grano del arroz que permanece después de haber sido refinado. El documento científico comenzó con una revisión de la literatura para argumentar que ese tipo de arroz transgénico es necesario y beneficioso para el Tercer Mundo. El documento iba acompañado de un artículo inusualmente largo titulado "La Revolución Verde produce oro", que reforzó la argumentación del proyecto explicando el formidable rasgo de la tecnología en cuestión, y estableció que los científicos intentan poner el "arroz dorado" a disposición de los agricultores que más lo necesiten. Pero la última frase de este rutilante informe descubre el juego: "Sólo puede esperarse que esta aplicación de la ingeniería fitogenética para mejorar la miseria humana sin pensar en los beneficios a corto plazo, restaure la aceptación política de esta tecnología".

¿Cuáles fueron las razones por las que los científicos se embarcaron en este proyecto? Es importante conocerlas ya que pueden haber sido utilizadas para convencer en primer lugar a los financiadores a que apoyaran el proyecto, y éstos deberían tener la misma cuota de responsabilidad.

La primera razón esgrimida es que generalmente con la molienda se elimina la capa aleurona (del arroz de grano entero), ya que queda rancia con el almacenamiento, especialmente en zonas tropicales. Como resultado, el endosperma restante carece de pro-vitamina A. Tácitamente, los investigadores admiten que por lo menos algunas variedades de arroz integral tienen pro-vitamina A.

La razón por la que se hace molienda del arroz es para prolongar su almacenamiento con destino a la exportación, y para complacer los gustos del mundo desarrollado. Así que, ¿por qué no darle a los pobres la posibilidad de que tengan arroz integral? En cada cosecha de arroz podría guardarse una parte que no iría a la molienda y darla a los pobres o bien venderla a precios muy bajos. Pero los científicos no han considerado esa posibilidad. De hecho, el arroz integral formaba parte de la dieta asiática tradicional hasta que llegó la Revolución Verde, cuando la comercialización agresiva del arroz blanco refinado creó un estigma en torno al arroz integral. No obstante, la mayoría de las comunidades rurales todavía consumen arroz integral, y ahora que los consumidores conocen más su valor nutricional, el arroz integral es más procurado.

El consumo predominante de arroz, aducen los investigadores, promueve la deficiencia de vitamina A, un grave problema sanitario en por lo menos 26 países, incluso en zonas densamente pobladas de Asia, África y América Latina. Se estima que alrededor de 124 millones de niños en todo el mundo tienen deficiencia de vitamina A. (La última cifra citada en un comunicado de prensa del Instituto Internacional de Investigación del Arroz/IRRI es de 250 millones de niños preescolares). Parece que los cientistas no saben que la gente no come arroz sin cáscara por opción. Los pobres no obtienen lo suficiente para comer y no solo están subalimentados sino también mal alimentados. En 1985, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) comenzó un proyecto para resolver la deficiencia de vitamina A utilizando una combinación de fortificación con alimentos, complementos alimenticios y mejora general de las dietas alentando el cultivo e ingesta de una variedad de vegetales de hoja verde. Uno de los descubrimientos principales es que la absorción de pro-vitamina A depende del estado nutricional general, que a su vez depende de la diversidad de alimentos consumidos.

"El consumo predominante de arroz" seguramente va acompañado de otras deficiencias en la dieta. Un estudio reciente del Programa Mundial de Cambio Ambiental concluye que el consumo predominante de los cultivos de la Revolución Verde es responsable de la deficiencia de hierro en aproximadamente 1.500 millones de personas, o un cuarto de la población mundial. Las zonas afectadas son las regiones arroceras de Asia y el sudeste asiático, donde la Revolución Verde ha tenido más éxito en cuanto al aumento del rendimiento del cultivo. Instituciones de investigación como el IRRI han desempeñado un papel clave en la introducción de los cultivos de la Revolución Verde en el Tercer Mundo. El IRRI fue fundado en 1959 en el marco de un acuerdo forjado por las fundaciones Rockefeller y Ford con el gobierno de Filipinas, y el contrato de actividades expira en 2003. En las celebraciones del reciente cuadragésimo aniversario del IRRI, cientos de agricultores de arroz de Filipinas protestaron contra dicho organismo por la introducción de los cultivos transgénicos, culpándolo de promover la Revolución Verde y causar la pérdida en gran escala de diversidad biológica en los campos de arroz de toda Asia.

Es claro que la deficiencia de vitamina A va acompañada de deficiencias de hierro, iodina y numerosos micronutrientes, todo ello derivado de la sustitución de una dieta tradicionalmente variada por otra basada en el monocultivo de la Revolución Verde. La verdadera cura es reintroducir la biodiversidad agrícola en las diversas formas de la agricultura sustentable, que ya es practicada exitosamente por millones de agricultores de todo el mundo.

Como los científicos saben, una deficiencia clínica puede ser resuelta con la prescripción de píldoras de vitamina A, que pueden comprarse y a las que puede accederse de manera inmediata. "La ingesta oral de vitamina A es problemática", dicen. A juzgar por la referencia citada, es posible que se refieran a los conocidos efectos dañinos de una sobredosis de vitamina A. Pero, ¿qué hace pensar que los elevados niveles de pro-vitamina A en un cultivo alimenticio consumido generalmente en grandes cantidades no provocarían también problemas por sobredosis? En particular, se sabe que el exceso de consumo de b-caroteno en los alimentos provoca envenenamiento por vitamina A. Por último, ¿por qué es necesario el arroz transgénico? "Como no hay cultivares de arroz que produzcan (pro-vitamina A) en el endosperma, son necesarias las tecnologías recombinantes en lugar del cultivo convencional".

Esta es la conclusión de todo el proceso de razonamiento falaz. Equivale a esto: el arroz es refinado, lo que elimina la pro-vitamina A; por lo tanto son necesarios 100 millones de dólares para poner pro-vitamina A en el arroz refinado. Una explicación más plausible es que los genetistas están buscando quien financie su investigación y han armado, lo mejor que han podido, una serie de argumentos por los cuales deberían ser apoyados. Ni los científicos ni los financiadores han mirado, más allá de la tecnología, las necesidades y aspiraciones de la gente, o cuáles son las soluciones verdaderas.

Ciencia y tecnología de la primera generación

Llevó 10 años manipular genéticamente el b-caroteno en el arroz refinado porque el arroz no tiene naturalmente caminos metabólicos para introducirlo en el endosperma, tal vez por buenas razones biológicas. El endosperma del arroz inmaduro fabrica el precursor, geranylgeranyl difosfato (GGPP). Para convertir el GGPP en b-caroteno se necesitan cuatro reacciones metabólicas, cada una catalizada por una enzima diferente. La enzima 1, phytoene synthase, convierte el GGPP en phytoene, que es incoloro. Las enzimas 2 y 3, phytoene desaturase y desaturase b-caroteno, cada una cataliza la introducción de dos vínculos dobles en la molécula de phytoene para producir lycopene, que es de color rojo. Finalmente, la enzima 4, lycopene b-cyclase, convierte el lycopene en b-caroteno (en lo sucesivo las enzimas se referirán sólo por su número). Así, hay que manipular genéticamente un total de cuatro enzimas en el arroz para que puedan expresarse en el endosperma. También deben elaborarse constructos génicos artificiales muy complicados. Los constructos génicos son fabricados en unidades llamadas casetes de expresión.

Para seleccionar las células vegetales que han aceptado los genes foráneos y los constructos génicos, "el arroz dorado" utiliza un gen estándar de resistencia a antibiótico codificado para la resistencia a la higromicina, también equipado con su propio promotor y terminador. Todos estos casetes de expresión han sido introducidos en las células de la planta de arroz. Una simplificación que se ofrece es que las reacciones catalizadas por dos de las enzimas, 2 y 3, podrían ser realizadas por una única enzima bacteriana -llamémosla enzima 2-3- de manera que deben introducirse un total de cuatro casetes de expresión: uno por cada una de las tres enzima y el cuarto por el marcador de resistencia a antibiótico.

A diferencia del material genético natural, que consiste en combinaciones estables de genes que han coexistido durante millones de años, los constructos artificiales consisten en combinaciones que nunca han existido en todos los millones de años de evolución. Es por todos conocido que los constructos génicos artificiales son estructuralmente inestables, lo que significa que tienden a romperse y unirse de manera incorrecta y con otras partes de material genético dando como resultado nuevas combinaciones impredecibles. A este proceso de romperse y unirse del material genético se le denomina recombinación. Cuanto más complicado es el constructo, más tiende a romperse y reagruparse o formar nuevas combinaciones. La inestabilidad del constructo significa que pocas veces se inserta en el genoma de la planta de la forma que se esperaba. Las inserciones generalmente son reordenadas, con partes eliminadas o repetidas. Para fabricar varias copias del constructo y facilitar la inserción en las células de la planta se corta y empalma el constructo a un vector artificial, generalmente fabricado a partir de parásitos génicos que viven dentro de las células. El vector artificial también permite "contrabandear" eficientemente el constructo a la célula de la planta y saltar a su genoma. El vector utilizado en el caso del "arroz dorado" es el más ampliamente utilizado desde el comienzo de la ingeniería fitogenética. Se deriva del "ADN-T", parte del plásmido (un parásito génico) inductor de tumor de la Agrobacteria, una bacteria del suelo. Este plásmido invade naturalmente las células de la planta, insertando el ADN-T en el genoma de la célula de la planta y provocando que la célula se desarrolle en un tumor o callo vegetal. El constructo génico artificial es cortado y empalmado entre los bordes derecho e izquierdo del vector ADN-T. Los bordes del ADN-T son los sitios más aptos para la recombinación, es decir, tienen una tendencia pronunciada a romperse y unirse, que es en definitiva la razón por la que el vector puede invadir el genoma de la planta y llevar consigo el constructo génico junto con él.

Se hicieron tres constructos diferentes. El primero consiste en los casetes de expresión de la enzima 1 derivada del narciso y la enzima 2-3 derivada del patógeno bacterial de la planta, Erwinia uredovora, junto con el casete de expresión de un gen marcador de resistencia a antibiótico que codifica para la resistencia a la higromicina. También está presente otro gen de resistencia a antibiótico (que codifica para la resistencia a la kanamicina), si bien carece de un promotor. La higromicina y la kanamicina son ambos antibióticos aminoglicosilados que inhiben la síntesis de proteína. Los genes de resistencia se originan de bacterias y generalmente tienen especificidades para más de un antibiótico aminoglicosilado. El primer constructo es el más complicado, pero todavía no tiene todas las enzimas requeridas. La enzima 1 y el gen de resistencia a la higromicina están ambos equipados con un promotor del virus mosaico del coliflor (VMC), que es especialmente peligroso. El segundo constructo consiste en los casetes de expresión de la enzima 1 y la enzima 2-3, como en el primero, pero sin genes marcadores de resistencia a antibiótico. El tercer constructo consiste en el casete de expresión de la enzima 4, nuevamente del narciso, apilado con el casete del gen marcador de resistencia a la higromicina. El argumento para separar los genes para las enzimas y el marcador de resistencia a antibiótico en dos constructos diferentes es que resuelve algunos de los problemas de inestabilidad estructural: cuantos más casetes haya, más inestable es el constructo.

Cada constructo fue cortado y empalmado en un vector ADN-T, y se llevaron a cabo dos experimentos de transformación. En el primer experimento, se inocularon 800 embriones de arroz inmaduros con el vector que contenía el primer constructo, y se utilizó higromicina para seleccionar las plantas resistentes que habían absorbido el vector, resultando 50 plantas transgénicas. En el segundo experimento, se inocularon 500 embriones inmaduros con una mezcla de los vectores que contenían el segundo y el tercer constructo respectivamente. La selección con higromicina dio origen a 60 plantas transgénicas que habían absorbido el tercer constructo, pero sólo 12 de ellas habían adoptado también el segundo constructo. Es sabido que el proceso de transformación es al azar y que no hay forma de localizar los genes foráneos para precisar sitios en el genoma. Podría haber más de un sitio de inserción en una sola célula. Además, como se mencionó anteriormente, las inserciones seguramente se reordenan, o quedan sujetas a eliminaciones o repeticiones. De ahí que cada célula transformada tendrá su propio modelo distintivo de inserción (o inserciones) y cada planta transgénica, derivada de la única célula transformada, diferirá de todo el resto.

Es de señalar que las plantas transgénicas del primer experimento no tendrán todos los complementos de enzimas requeridos para fabricar b-caroteno, y deberían dar endosperma rojo del lycopene presente. Sólo las plantas transgénicas del segundo experimento, que adoptaron ambos vectores, poseerían todas las enzimas necesarias y darían endosperma de color naranja.

Una tecnología incontrolable

Inesperadamente, en las plantas transgénicas de experimentos de transformación se descubrieron varios productos no caracterizados y no identificados que difieren de una línea a otra. ¿Cuál es el valor nutricional de esos otros productos? ¿Algunos de los productos conocidos o no conocidos son perjudiciales? Sin análisis químicos y pruebas de toxicidad exhaustivas es imposible decirlo. Esto pone de relieve la naturaleza impredecible e incontrolable de la tecnología.

No se realizaron en detalle análisis moleculares de las inserciones transgénicas. No obstante, a juzgar por las pruebas presentadas, están los signos usuales de eliminación, reordenamiento y repetición múltiple de los constructos insertados debido a la inestabilidad estructural de los constructos y la tendencia a la recombinación. No hay garantía de que alguna de las plantas dará una progenie estable en sucesivas generaciones. Es bien conocida la inestabilidad de las cepas transgénicas, y es un problema constante para la industria. Los genes insertados pueden perder sus actividades o perderse por completo en generaciones subsiguientes. No hay nada en el "arroz dorado" que lo distinga de las plantas transgénicas de la primera generación, con sus conocidos defectos y peligros.

El "arroz dorado" no es técnicamente mejor

El "arroz dorado" exhibe todas las características indeseables y peligrosas de las plantas transgénicas existentes, y en mayor grado, a cuenta de la creciente complejidad de los constructos y las fuentes de material genético utilizado. A continuación se señalan los riesgos:

* Se hace con una combinación de genes y material genético proveniente de virus y bacterias asociados con enfermedades de plantas y de otras especies no alimenticias.

* Los constructos de genes son nuevos y no han existido nunca en los millones de años de evolución.

* Se han generado productos secundarios no previstos debido a la inserción al azar del gen y la interacción funcional con los genes huéspedes, que diferirá de una planta a otra.

* La expresión aumentada de transgenes vinculados a promotores virales exacerba los efectos metabólicos no buscados así como la inestabilidad. En cada planta transgénica del "arroz dorado" hay por lo menos dos promotores del virus mosaico del coliflor, uno de los cuales está vinculado al gen marcador de resistencia a antibiótico.

* El ADN transgénico es estructuralmente inestable, provocando la inestabilidad de las plantas transgénicas en subsiguientes generaciones, multiplicando los efectos no buscados provocados por el azar.

* La inestabilidad estructural del ADN trasngénico aumenta la posibilidad de que ocurra la transferencia horizontal y la recombinación de genes.

* La inestabilidad del ADN transgénico es aumentada por el promotor del virus mosaico del coliflor, que tiene un lugar más propicio de recombinación, aumentando así el potencial de transferencia horizontal de genes.

* El promotor del virus mosaico del coliflor es promiscuo en su función y actúa eficientemente en todas las plantas, en algas verdes, levadura y E.coli. La propagación de genes vinculados a este promotor por la polinización cruzada común o por la transferencia horizontal de genes tendrá un impacto enorme en la salud y la biodiversidad. En particular, es posible que el gen de resistencia a la higromicina vinculado a él funcione en las bacterias asociadas con enfermedades infecciosas.

* La transferencia horizontal de ADN transgénico de las plantas transgénicas a los hongos y bacterias del suelo ha sido demostrado en experimentos de laboratorio. Las pruebas recientes indican que también ha ocurrido en un sitio de ensayo de campo de remolachas transgénicas, donde el ADN persistió en el suelo durante por lo menos dos años más.

* Ahora es sabido que todas las células, incluidas las de los seres humanos, absorben material genético. Si bien el material genético natural (no manipulado) se rompe simplemente para suministrar energía, piezas invasivas del material genético pueden saltar al genoma para mutar genes. Algunas inserciones de material genético foráneo también pueden estar asociadas al cáncer.

* La transferencia horizontal de genes y los constructos del "arroz dorado" propagarán transgenes, incluso genes de resistencia a antibióticos, a los elementos patógenos bacteriales, y también tienen el potencial de crear nuevos virus y bacterias asociadas con las enfermedades.

En conclusión, el proyecto del "arroz dorado" es una aplicación inútil, un drenaje de los fondos públicos y una amenaza a la salud y la biodiversidad. Se promueve para rescatar a una industria agrobiotecnológica moral y financieramente en bancarrota, y obstruye el cambio esencial hacia una agricultura sustentable que mejore verdaderamente la salud y la nutrición, especialmente de los pobres del Tercer Mundo. Este proyecto debería ser suspendido de inmediato, antes de que haga más daño.

El "arroz dorado" posee todos los defectos usuales de las plantas transgénicas de la primera generación más múltiples copias del promotor del virus mosaico del coliflor, que hemos recomendado enérgicamente que sea retirado de su utilización sobre la base de evidencia científica que indica que este promotor es especialmente inseguro. Un número creciente de científicos exhortan a una moratoria mundial de la liberación ambiental de organismos modificados genéticamente hasta que pueda demostrarse que son seguros.

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Mae-Wan Ho, del Instituto de Ciencia en la Sociedad, es profesora adjunta de Biología en la Universidad Abierta del Reino Unido, y miembro de la Fundación National Genetics, de Estados Unidos.