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lunes, 22 de junio de 2015

Biotecnología en favor del medio ambiente — #MitosTransgénicos

Este artículo se realiza en el contexto del evento de divulgación OnLine #MitosTransgénicos promovido por @BIOTECH_SI.

De entre los aspirantes a Torquemada que fomentan, tanto de forma pasiva como activa, la dispersión de miedos respecto a todo lo que esté relacionado con la biotecnología y la transgénesis, no son pocos los que afirman sin despeinarse que «la biotecnología jamás podrá contribuir al cuidado del medio ambiente».

Aseguran que los organismos transgénicos, que incorrectamente igualan a organismos genéticamente modificados, son perjudiciales para el medio natural, a pesar de que, si hablamos de cultivos, nunca se ha demostrado que la agricultura de organismos transgénicos tenga diferencias significativas en cuanto a impacto ambiental se refiere respecto a la agricultura de organismos isogénicos.

Sin embargo obvian —no sé si de forma accidental o deliberada— que la biotecnología no solo se emplea para el desarrollo de cultivos más productivos y eficientes o para crear alimentos enriquecidos con determinados nutrientes como el arroz dorado, o que sean aptos para determinados colectivos como el trigo sin gluten. Hay un campo en que se vienen desarrollando organismos transgénicos que los antitransgénicos siempre olvidan.

El campo de la biorremediación.

La biorremediación, de forma resumida, es el empleo de seres vivos, sean microorganismos, sean hongos, plantas o algas, o productos derivados de los mismos, que son capaces de degradar o, al menos, retirar del medio compuestos químicos que provocan desequilibrios en el medio ambiente, ya sea en el suelo, en los sedimentos, en el fango o en el mar. Es decir. Productos contaminantes.

De este modo, hay tres formas de biorremediación: la fitorremediacion —que emplea algas, hongos o plantas—, la remodelación microbiana —que se beneficia de microorganismos— y la degradación enzimática —que emplea enzimas obtenidas de los seres vivos—.

El tipo que más me interesa para este artículo es la fitorremediación, concretamente empleando plantas. Aunque es el método más lento de los tres, también es el que permite una actuación en grandes superficies a bajo coste, y las plantas tienen una mayor capacidad de penetración en el suelo que los microorganismos.

Desastre de Alnazcóllar de 1998; entre
sus muchos tipos de residuos había
una importante cantidad de mercurio.
Por supuesto, encontrar en el medio natural una planta concreta que ayude a combatir un problema ambiental específico, como puede ser, por ejemplo, un vertido de mercurio procedente de un accidente industrial, es una labor muy complicada; prácticamente imposible.

Sin embargo, y por continuar con el ejemplo, conocemos unas bacterias muy elegantes, como las pertenecientes al género Streptomyces, que son capaces de sintetizar una enzima llamada mercurio (II) reductasa, que hace exactamente eso, obtener el altísimamente tóxico mercurio orgánico de los vertidos y reducirlo en una forma muy poco tóxica, y además volátil, que difunde a la atmósfera.

Esta enzima es producida por un gen que llamamos merA. Y no es el único que entra en juego en actuaciones metabólicas del mercurio. También están merB, que codifica para la organomercurial liasa, que se encarga de separar las formas orgánicas de mercurio, en ion de mercurio y el radical orgánico; merG y merE están implicados en el transporte del mercurio al interior de la célula; merC y merF codifican proteínas de unión a la membrana; etcétera.

Todo esto es muy interesante, pero son genes que aparecen en bacterias. No conocemos ninguna planta que sea eficaz en este aspecto. ¿Por qué no diseñarla?
Arabidopsis thaliana, el héroe de esta película.

Arabidopsis thaliana es una de las plantas favoritas de los expertos en genética. Fue una de las primeras plantas de que dispusimos del genoma completo, y con una de las primeras en que se empezó a experimentar en biotecnología. Crece fácilmente, se extiende con eficacia y tiene pocas exigencias en lo que a requisitos ambientales se refiere. Es por todo ello que ha sido muchas veces la planta elegida para realizar este tipo de experimentos.

Y en muchas ocasiones con éxito.

Las primeras formas transgénicas de A.thaliana destinadas a biorremediación incorporaron el gen merB. Era muy eficiente en la absorción de formas de mercurio, pero las plantas morían intoxicadas al poco tiempo, por no estar preparadas para eliminar ese mercurio.

Nuevas plantas transgénicas con los genes merA y merB, y resultaron tener una tolerancia al mercurio hasta 50 veces superior a las plantas control, y una enorme eficacia a la hora de absorber derivados de mercurio del ambiente y fitovolatilizarlos, es decir, reducirlos a la forma volátil poco tóxica y difundirlo a la atmósfera.

Pero claro. ¿Hasta qué punto es seguro permitir que el mercurio se volatilice y se libere a la atmósfera? Es cierto que en su forma volátil el mercurio es mucho menos tóxico, pero siempre existe el riesgo de que vuelva a precipitar y contamine nuevas regiones. Además, eso de respirar mercurio, aunque es preferible a tenerlo en el suelo durante décadas, no pone muy contenta a la opinión pública.

Para solucionar ese problema se pensó que debía haber algún método para que las plantas acumularan el mercurio en sus tejidos, pero sin intoxicarse por ello. Aunque después volvieron con A.thaliana, inicialmente en este nuevo desafío se trabajó en la producción de nuevas variedades de plantas transgénicas, en esta ocasión, con otra planta que también presenta facilidades para ser reproducida y que es enormemente plástica. Nicotiana tabacum. El tabaco.
Nicotiana tabacum, el segundo héroe del día.

Desde un punto de vista técnico se produjeron plantas de tabaco con tres genes bacterianos: los dos ya conocidos merB y merT, y también uno nuevo el gen ppK, que codifica para la enzima polifosfato-kinasa.

A nivel práctico, esto se tradujo en el resultado de unas plantas que eran capaces de obtener las formas de mercurio del ambiente, transportarlo a la parte aérea de la planta (tallo y hojas) y acumularlo quelado en un complejo mercurio-polifosfato.

 Esto genera un par de ventajas adicionales respecto al método de volatilización.

La primera es que permite retener el mercurio en un lugar controlado (el interior de las plantas), en vez de volatilizarse a la atmósfera, sin que la planta se intoxique por ello.

La segunda ventaja es que siempre existe la posibilidad de recolectar las plantas y, mediante su incineración controlada, y obtener de nuevo el mercurio atrapado en sus células para poder reutilizarlo.

 Son plantas que fomentan el reciclaje.

En base a estos antecedentes, resulta evidente que las plantas transgénicas podrían reducir el riesgo causado por la presencia de mercurio en el ambiente; y no solo de mercurio, sino de muchos otros tipos de productos contaminantes. En este caso tan solo se ha planteado un ejemplo concreto. Se podría hablar de cadmio, de aluminio, de plomo o de muchos otros metales pesados, o incluso del uso de algas transgénicas en la lucha contra las mareas negras.

Obviando la realidad.
¿Ignorancia accidental o desinformación deliberada?
No debería ser difícil para el lector imaginar el potencial de la biotecnología en este tema de la biorremediación. Lo que me queda a mi por preguntarme, es lo siguiente. ¿Cuál será la opinión de esas organizaciones que dicen ser ecologistas pero que de forma dogmática y contra todo argumento científico se posicionan en contra del uso de organismos transgénicos, saber que aquello de lo que ellos reniegan puede ser la solución más eficaz para muchos de los mayores y más graves problemas de contaminación ambiental?

3 contribuciones:

dotorqantico dijo...

Muy buen post. Lo comparto en Facebook.

Iñaki Merino dijo...

El unico problema que veo es que las plantas que acumulan el mercurio quelado pueden ser depredadas por animales de la zona, lo cual seria bastante malo para el ecosistema.
Buen articulo en cualquier caso. Un saludo

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