La industria biotecnológica ha estado manipulando el material genético de organismos vivos y cultivos utilizando la tecnología de edición genética CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas), lo que ha dado como resultado cambios en los perfiles de sabor, una vida útil más prolongada y una mayor resistencia a patógenos específicos, pero con consecuencias desconocidas para la salud.1
Hasta ahora, estas modificaciones genéticas se han llevado a cabo en entornos controlados de laboratorio. Sin embargo, se vislumbra un nuevo e inquietante avance: pronto podrían estar disponibles nuevos pesticidas diseñados para editar genes, que se promocionan como “más ecológicos” que los pesticidas químicos.2
Un equipo de científicos expresó recientemente su preocupación por las posibles consecuencias de liberar este producto en un entorno abierto, donde puede afectar no solo a sus objetivos previstos, sino también a una amplia gama de organismos no objetivo, posiblemente causando una destrucción ecológica de gran alcance. Y encabezando la lista de posibles daños colaterales estamos nosotros, los humanos.3
¿Cómo funciona la edición genética CRISPR?
El principio que sustenta la tecnología de edición genética CRISPR, considerada una herramienta revolucionaria en biotecnología, proviene de la propia naturaleza. En esencia, CRISPR es un mecanismo de defensa presente en bacterias y arqueas, que ayuda a proteger a estos microorganismos de los patógenos virales. Los científicos lo adaptaron para su uso en otros organismos, convirtiéndolo en una herramienta de edición genética.4
El sistema CRISPR se basa en dos componentes principales: la proteína Cas9 y un ARN guía (ARNg). La proteína Cas9 actúa como una tijera molecular que puede cortar el ADN en lugares específicos, mientras que el ARNg está diseñado para coincidir y unirse a una secuencia de ADN particular, dirigiendo la proteína Cas9 al lugar preciso donde se necesita el corte.5
Una vez que la proteína Cas9 llega al sitio de destino, produce una rotura de doble cadena en el ADN. Los mecanismos naturales de reparación de la célula entran en acción para reparar la rotura. Este proceso de reparación se puede aprovechar para introducir nuevo material genético o realizar modificaciones, como insertar nuevos genes, eliminar los existentes o modificar genes para lograr rasgos deseados o corregir defectos genéticos. Sin embargo, múltiples estudios han demostrado que esta tecnología conlleva numerosos riesgos potenciales.6
Un estudio reciente revela efectos secundarios no deseados de los pesticidas editados con CRISPR
El grupo de científicos que hizo sonar la alarma sobre los pesticidas de edición genética presentó sus hallazgos en un estudio publicado en la revista Ecotoxicology and Environmental Safety.7 Utilizando una combinación de herramientas computacionales y modelos in silico, simularon el impacto potencial de los pesticidas editados mediante CRISPR en una variedad de organismos no objetivo (NTO).
“CRISPR/Cas9, una potente herramienta de ingeniería genética ampliamente adoptada en la agricultura, es capaz de introducir nuevas características en las plantas a gran escala y sin métodos de cultivo convencionales… Nuestro objetivo era evaluar la actividad potencial en organismos que podrían estar expuestos a la edición genómica en entornos no controlados”, Los autores escribieron.
Comenzaron simulando tres escenarios plausibles para la aplicación de estos pesticidas: riego, fumigación y fertilización. Para identificar posibles consecuencias no deseadas, se centraron en los ARNm que diseñaron para actuar sobre genes específicos de las plagas. Investigaron si también podían interactuar con genes no deseados en especies no deseadas.
El estudio abarcó 18 especies que se encuentran comúnmente en entornos agrícolas, incluidos cultivos como el maíz y la soja, ganado como vacas y pollos, polinizadores como las abejas y organismos del suelo como lombrices de tierra y hongos. También identificaron tres plagas que probablemente sean el objetivo del uso de estos nuevos pesticidas: el gusano de la raíz del maíz occidental, el escarabajo rojo de la harina y el hongo Sclerotinia sclerotium. Según sus hallazgos:8
“Ya sea que los NTO sean deseados o no, las consecuencias de modificarlos siguen siendo impredecibles debido a la gran cantidad de modificaciones no deseadas. Se observó actividad de gRNA en 12 de las 18 especies de NTO investigadas en este estudio.
Estos sitios de hibridación revelaron genes con funciones en varios metabolismos anotados, desde la morfogénesis del sistema nervioso central en la abeja melífera hasta varias vías relacionadas con el cáncer y el metabolismo hormonal en humanos. En total, se enriquecieron 155 vías metabólicas para los tres escenarios de gRNA en las 12 especies con la mayoría de coincidencias en el genoma humano”.
Consecuencias desconocidas podrían afectar el medio ambiente y la salud humana
En pocas palabras, los investigadores descubrieron que los ARNm de los pesticidas modificadores de genes afectaron a 12 de los 18 NTO, lo que provocó consecuencias para la salud potencialmente impredecibles debido a cambios genéticos no deseados. Estos efectos no deseados se observaron en genes humanos involucrados en procesos metabólicos, incluidos el cáncer y la regulación hormonal. En total, se alteraron 155 vías metabólicas en estas 12 especies, y la mayoría de estos efectos se produjeron en genes humanos.9
Además de los riesgos potenciales para la salud humana, los autores advirtieron que incluso pequeños cambios causados por pesticidas de edición genética en el comportamiento de especies clave del ecosistema pueden tener grandes efectos dominó sobre el medio ambiente.
Por ejemplo, las lombrices de tierra desempeñan un papel crucial en los pastizales, ya que ayudan al ciclo de nutrientes, mejoran la estructura del suelo y regulan el agua. Incluso una pequeña disminución en la actividad de las lombrices de tierra debido a la exposición repetida a sustancias químicas que modifican los genes puede afectar significativamente la salud del suelo y, en consecuencia, la productividad de la tierra.
Los autores sostienen que estas tecnologías deberían considerarse como posibles contaminantes ambientales emergentes, dada su capacidad de afectar a una variedad de organismos cuando se liberan en el medio ambiente. También piden una evaluación de riesgos más completa sobre las tecnologías de edición genética utilizadas fuera de entornos de laboratorio controlados y cerrados.10
Los efectos inesperados no son nuevos en los organismos editados con CRISPR
Se han dado muchos casos en los que un cultivo modificado genéticamente (GM) ha mostrado inesperadamente propiedades tóxicas o alergénicas que no presentaban sus homólogos convencionales. La realidad es que los investigadores tienen un conocimiento limitado de los posibles efectos secundarios que puede producir la manipulación del ADN, ya que sus resultados son muy impredecibles.
Como se muestra en el estudio presentado, incluso CRISPR, a pesar de que se promociona como más precisa que otras técnicas de ingeniería genética, causa efectos no deseados. Un estudio publicado en The CRISPR Journal11 corroboró estas preocupaciones, revelando que cuando la herramienta CRISPR produce una ruptura de doble cadena en el ADN en el sitio objetivo, puede desencadenar una variedad de resultados genéticos, incluidas pequeñas inserciones o eliminaciones de bases de ADN y reordenamientos a gran escala del genoma.
La tecnología CRISPR también se ha explorado para modificar las células T en la terapia adoptiva de linfocitos T. Sin embargo, un estudio publicado en Nucleic Acids Research12 señala que, si bien su objetivo es atacar genes específicos, también genera inadvertidamente variaciones estructurales no deseadas en el genoma. Estas incluyen translocaciones cromosómicas, donde se reorganizan segmentos de cromosomas, así como grandes deleciones. Los autores concluyeron:
“Nuestros hallazgos plantean inquietudes sobre la seguridad de la inmunoterapia mediada por células T editadas con CRISPR/Cas9. Las SV persistentes podrían ser un problema para los TCR editados con CRISPR/Cas9 [T-cell receptor] Células T o CAR similares [Chimeric Antigen Receptor] Células T, ya que estas células que contienen SV pueden adquirir más mutaciones durante una mayor expansión clonal”.13
Además, investigadores del Boston Children’s Hospital han descubierto que el uso de CRISPR en líneas celulares humanas puede provocar importantes reordenamientos del ADN, lo que podría aumentar el riesgo de cáncer. Estas alteraciones se observaron en hasta el 6% de los casos.14
En mis artículos anteriores, también he analizado las implicaciones de la edición CRISPR. ensalada verde,15 Insectos16 y aun criaturas.17 Os animo a profundizar en estos temas para comprender las consecuencias profundas y potencialmente peligrosas de esta tecnología para nuestro medio ambiente y nuestro futuro.
¿Qué nos depara el futuro con los pesticidas que editan genes?
Como si los pesticidas convencionales no fueran ya una preocupación importante para la salud humana y el medio ambiente, pronto podríamos enfrentarnos también a los desafíos que plantean los pesticidas de edición genética. Si bien esta tecnología promete beneficios como la reducción del impacto ambiental, la realidad presentada por el estudio presentado revela una realidad más preocupante.
Podríamos estar ante un futuro en el que la propia composición genética de nuestro ecosistema podría verse alterada inadvertidamente, desde los microorganismos del suelo y los polinizadores hasta los cultivos, el ganado y los seres humanos. El rápido desarrollo de esta tecnología supera nuestra comprensión de sus efectos a largo plazo, convirtiendo básicamente nuestro medio ambiente y nuestro suministro de alimentos en un vasto experimento sin control.
El futuro de la agricultura no tiene por qué ser una elección entre pesticidas químicos nocivos y tecnologías de edición genética impredecibles. En cambio, deberíamos invertir en prácticas agrícolas verdaderamente sostenibles y regenerativas que trabajen con la naturaleza, no en su contra.
La agricultura regenerativa elimina el uso de pesticidas al centrarse en la salud del suelo y la biodiversidad. Emplea técnicas como la rotación de cultivos y el manejo integrado de plagas para crear ecosistemas equilibrados donde los depredadores naturales controlan naturalmente las plagas. La incorporación de animales al sistema mejora aún más este enfoque.
Animales de pastoreo Los cultivos no solo controlan las malas hierbas y las plagas al consumirlos, sino que también enriquecen el suelo con su estiércol. Esto, a su vez, crea suelos saludables, que producen plantas más fuertes y resistentes a las plagas, eliminando la necesidad de intervenciones químicas y mejorando el rendimiento y la calidad de los cultivos de forma natural.