dr. moisés burachik,
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GMOs Regulation: Environmental safety/risk assessment in Spanish ( Regulación de los OGM Aspectos de la Evaluación de Riesgo Ambiental ). Dr. Moisés Burachik, Coordinador General, Oficina de Biotecnología, Secretaría de Agricultura, Buenos Aires, Argentina. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
GMOs Regulation:GMOs Regulation: Environmental safety/risk Environmental safety/risk
assessment in Spanish assessment in Spanish (Regulación de los OGM(Regulación de los OGM
Aspectos de la Evaluación de Aspectos de la Evaluación de Riesgo Ambiental)Riesgo Ambiental)
Dr. Moisés Burachik,
Coordinador General, Oficina de Biotecnología, Secretaría de Agricultura, Buenos Aires, Argentina
LOS OGMs LOS OGMs MARCO REGULATORIO ARGENTINOMARCO REGULATORIO ARGENTINO
1. CONABIAEvaluación del Impacto Ambiental(cultivos)
2. SENASAEvaluación de la seguridad alimentaria(materias primas)
3. DIRECCION NACIONAL DE MERCADOSAGROALIMENTARIOS (comercio internacional)
CONABIACONABIA (Comisión Nacional Asesora en (Comisión Nacional Asesora en Biotecnología Agropecuaria)Biotecnología Agropecuaria)
- - SENASASENASA (Comisión Técnica Asesora en Seguridad (Comisión Técnica Asesora en Seguridad Alimentaria)Alimentaria)
Entes asesores técnicos mixtos (sectores público y privado)
Proceso de revisión
Normas establecidas
Sistema establecido de autorizaciones (ensayos, liberaciones, inspecciones, aptitud para consumo)
Resoluciones: la autoridad de aplicación
DNMADNMA
Situación regulatoria en países importadores
Distribución (países, volúmenes, evolución de las demandas) de nuestras exportaciones
Impacto en nuestro comercio internacional
Dictamen técnico (económico)
MARCO REGULATORIO DE LOS OGMs MARCO REGULATORIO DE LOS OGMs PRINCIPIOS GENERALESPRINCIPIOS GENERALES
i) METODO PRECAUTORIO
Concepto proactivo
Marco regulatorio acompaña el desarrollo
Caso por caso, paso a paso (escalas)
Dudas razonables detienen el desarrollo
No se requieren fundamentos científicoscompletos
MARCO REGULATORIO DE LOS OGMs MARCO REGULATORIO DE LOS OGMs PRINCIPIOS GENERALES (cont.)PRINCIPIOS GENERALES (cont.)
ii) EQUIVALENCIA (Codex Alimentarius)
ComposiciónValor nutricionalUso al que está destinado
iii) EQUIVALENCIA SUSTANCIAL
Análisis de TODOS los aspectos en que el NUEVO ALIMENTO puede DIFERIR del tradicional.
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EVALUACION DEL RIESGO AMBIENTAL DE PLANTAS
TRANSGÉNICAS
Secciones de un documento regulatorio:
1. Identificación de los elementos para la evaluación.
2. Datos ambientales requeridos para la evaluación científica de plantas transgénicas, previos a la autorización de su uso comercial.
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3. Evaluación de las diferencias entre el OGM y el correspondiente no-OGM en sus interacciones con el ambiente,
a) en agroecosistemas (fuertemente perturbados por actividades humanas), y
b) en ecosistemas naturales (no manejados).
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Objetivos del análisis de la información:
Evaluación del potencial para producir perjuicios, directos o indirectos para el ambiente.
Criterios adicionales:
1. Los requerimientos específicos pueden variar con la planta, el tipo de modificación genética y el uso final.
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2. Los requerimientos de información deben considerarse caso por caso.
3. Los requerimientos de información dependen del país, pero una armonización es posible.
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ALGUNOS TÉRMINOS GENERALES
Biodiversidad: variedad de formas de vida (de unicelulares hasta complejas) y sus procesos (metabolismos y sus respuestasa factores, ciclos, factores que los organizan en poblaciones, ecosistemas y paisajes).
Es sensible a perturbaciones que pueden resultar de la actividad humana.
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Se reconocen tres niveles:
1. Diversidad genética (dentro de individuos de una especie)
2. Diversidad de especies (variedad de organismos en un lugar)
3. Diversidad de ecosistemas (variedad de especies, funciones y procesos ecológicos, que existen en diferentes condiciones
físicas)
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ENSAYO DE CAMPO CONFINADO:
Liberación de una planta transgénica, bajo condiciones de aislamiento que incluyen:
1. Aislamiento reproductivo2. Monitoreo del sitio de liberación3. Restricciones al uso del terreno
post-cosecha
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LIBERACIÓN NO CONFINADA:
Liberación de una planta transgénica, que NO ESTÁbajo las condiciones de
i) aislamiento (reproductivo, físico),
ii) monitoreo,
iii) restricciones al uso del terreno post-cosecha y/o uso restringido de la semilla o progenie.
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AGROECOSISTEMA:
Area agrícola, sometida a manipulación humana significativa(arado, aplicaciones de agroquímicos, siembra, etc.)
ECOSISTEMA NATURAL:
Area no agrícola (no está bajo manejo por el hombre).
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INFORMACION REQUERIDA PARA
LA EVALUACION DE
RIESGO AMBIENTAL
1. BIOLOGÍA DE LA CONTRAPARTE NO-OGM (puede ser un documento
tipo)
2. EXPRESIÓN FENOTÍPICA DEL
OGM.
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MALEZAS (UN ESTILO DE VIDA) Y PLANTAS GENETICAMENTE
MODIFICADAS
¿PUEDE LA LIBERACIÓN AL AMBIENTE DE UNA PLANTA GM SER PELIGROSA?
Para ello debe reunir las siguientes condiciones:
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Poseer un gen que le confiera un carácter peligroso
Ser capaz de sobrevivir en el ambiente
Ser capaz de multiplicarse
Debe tomar contacto con especies o sistemas biológicos que puedan resultar dañados
Debe causar daño
Si cualquiera de esas condiciones no se cumple, no debería haber peligro en la liberación.
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¿PORQUÉ LA CUESTIÓN?
Se ha propuesto que uno de los mayores peligros de las plantas transgénicas es la producción de malezas severas.
Malezas reducen la productividad de la agricultura en >12%.
Si aparecen nuevas malezas, la productividad económica puede ser seriamente afectada.
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Una maleza severa puede invadir ecosistemas naturales causando cambios masivos.
crear una nueva maleza no es peligro trivial.
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¿CÓMO HAN EVOLUCIONADO LAS MALEZAS?
A. Plantas silvestres colonizadoras, a través de modificación selectiva, invadieron hábitats perturbados por el hombre (agricultura)
B. Plantas cultivadas intercambiaron genes con parientes silvestres.
C. Plantas cultivadas fueron seleccionadas por sus características de maleza.
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¿CUÁLES SERÍAN LOS EFECTOS DE LA LIBERACIÓN DE PLANTAS
TRANSGÉNICAS, EN CADA CASO?
A. Plantas silvestres colonizadoras, através de modificación selectiva, invadieron hábitats perturbados por el hombre (agricultura)
No serán afectadas por plantas transgénicas. Seguirán siendo invasoras
como en la actualidad.
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B. Plantas cultivadas que intercambiaron
genes con parientes silvestres.
Este es un mecanismo reconocido.
Es un peligro cultivar plantas
transgénicas en las regiones en que
existen parientes silvestres.
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Tema no resuelto: la mayoría de
las especies tienen, en alguna
parte, parientes silvestres que son
malezas (caso del girasol en
Argentina, arroz en Costa Rica).
(¿Tecnologías de control de la
expresión génica?)
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C. Plantas cultivadas fueron seleccionadas por sus características de maleza.
Único mecanismo relevante:
la evolución hacia características de maleza a partir de plantas cultivadas mismas (¿OGMs?).
Esto nos lleva a las siguientes cuestiones:
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¿CUÁLES CARACTERÍSTICAS DISTINGUEN LAS MALEZAS DE OTRAS PLANTAS?
¿CUÁL ES LA DISTRIBUCIÓN DE ESAS CARACTERÍSTICAS ENTRE MALEZAS, NO-MALEZAS Y PLANTAS CULTIVADAS?
¿CUÁN FÁCIL SERÍA LA EVOLUCIÓN DE UNA PLANTA CULTIVADA PARA CONVERTIRSE EN MALEZA?
HIPÓTESIS:
PUEDE ESTIMARSE EL RIESGO
(PROMEDIO) DE QUE UNA PLANTA
CULTIVADA EVOLUCIONE HACIA EL
FENOTIPO DE MALEZA, COMPARANDO
EL CONJUNTO DE CARACTERÍSTICAS
ENCONTRADAS EN MALEZAS,
PLANTAS CULTIVADAS Y PLANTAS
“NORMALES”.
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ESTO PERMITIRÍA EVALUAR LA
PROBABILIDAD DE QUE PLANTAS
CULTIVADAS TRANSGÉNICAS PUEDAN
EVOLUCIONAR HACIA EL FENOTIPO DE
MALEZA, EN BASE A LA DISTRIBUCIÓN
DE LAS CARACTERÍSTICAS QUE
FAVORECEN ESE FENOTIPO.
(K.H.Keeler, Biotechnology 7, 1134-1139, 1989).
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¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA MALEZA “IDEAL”?
A) Sus requerimientos de germinación se dan en muchos ambientes.
B) La germinación es discontinua, internamente controlada, y longevidad de la semilla.
C) Crecimiento rápido a través de la fase vegetativa hasta floración.
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D) Producción continua de semilla
durante todo el tiempo que las
condiciones del crecimiento lo
permitan.
E) Facultativamente auto-compatible.
F) Cuando son posibles los
cruzamientos, que los polinizadores no
sean especializados o utilice el viento.
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G) Elevada producción de semillas
bajo condiciones ambientales
favorables.
H) Producción de algunas semillas en
un amplio rango de condiciones
ambientales: tolerante y plástica
I ) Semillas adaptadas para la dispersión
a distancias cortas y largas.
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J) En el caso de perennes, crecimiento vegetativo vigoroso o regeneracióna partir de fragmentos.
K) En el caso de perennes, dificultad para erradicación.
L) Posee habilidad para competir inter-específicamente (aleloquímicos).
M) Forma ecotipos.
¿CUÁL ES LA PROBABILIDAD DE QUE UNA PLANTA CULTIVADA ADQUIERA LAS CARACTERÍSTICAS ASOCIADAS AL
FENOTIPO DE MALEZA?
Observaciones:
Se conoce que aproximadamente la mitad de las características cuyo conjunto determina el fenotipo de maleza, está determinada por genes únicos en algunas especies.
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Para muchas plantas, la sustitución de
un único alelo dominante producirá el
fenotipo de maleza, en la planta que
previamente no lo poseía.
(Parecería que evolucionar hacia el
|fenotipo de maleza puede ser fácil).
Sin embargo, Producir el fenotipo de maleza puede requerir múltiples cambios genéticos.
Las malezas económicamente importantes poseen entre 10 y 12 caracteres que producen ese fenotipo.
Si una planta cultivada no posee ningunode esos caracteres, entonces serán necesarias las sustituciones simultáneasde alelos entre 10 y 12 loci.
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Esos cambios simultáneos son
altamente improbables, especialmente en
cultivos anuales, a partir de semillas
comerciales.
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Pero,
Si muchas malezas severas poseen solo 5 de las características de maleza y
muchos cultivos tienen al menos 3 deellos, entonces
la evolución hacia el fenotipo de maleza puede ser probable bajo condiciones de prácticas agrícolas normales.
Entonces:
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RESULTADOS:
Se compararon las 17 “PEORES” MALEZAS (en promedio, infestan seriamente 33 diferentes cultivos en 54 países diferentes): poseen 85% (11/13) delos caracteres de la maleza “ideal”.
De 14 de esas malezas (sobre las que hay datos), 12 forman ecotipos.
Casi todas (16) son poliploides.
Cinco son actualmente activamente cultivadas en alguna parte del mundo.
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Siete crecen como pasturas o se usan como alimento, aunque no son cultivadas.
Una se usa como hierba medicinal.
Sobre solo 4 no existen informes de que sean usadas por el hombre.
Sobre 20 malezas tomadas al azar entre 47 que son serias pero no “las peores”, los resultados son similares a los anteriores: poseen un 85% de las características de maleza (11/13).
En plantas que NO SON MALEZAS, se encuentra (promedio por planta, 20 plantas analizadas) un 59% de las características de maleza.
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En PLANTAS CULTIVADAS (se analizaron 20 cultivos), se encuentra en promedio un 42% de las características de maleza (5/12).
Seis plantas cultivadas tienen razas que son malezas, 2 tienen congéneres que presentan
problemas como malezas, y el resto (12) no parecen tener características de maleza.
OBSERVACIONES
1) Hay diferencias significativas en la distribución de las características de maleza entre los tres grupos:
• Las malezas más serias poseen 10 u 11 caracteres • Las plantas no-malezas poseen 7 de esos caracteres • Las plantas cultivadas poseen solo 5 de esos caracteres
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Por lo tanto, para que una planta cultivada “promedio” adquiera el fenotipo de maleza, debería adquirir, en promedio 5 CARACTERÍSTICAS NUEVAS.
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2) Aún usando el supuesto (poco
probable) de que esas
características nuevas son
determinadas por genes únicos,
en que una mutación dominante
proveerá el carácter, se
requerirían sustituciones en 5
loci.
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Siendo la probabilidad de una
mutación simple de 10(-5), entonces
los 5 eventos tendrían una
probabilidad de [10(-5)]5 = 10(-25).
Considerando un cultivo muy
numeroso (maíz: 18x10(9)
plantas/año), se puede ver que esa
situación es muy poco probable
(aproximadamente 1 planta por año).
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Puesto que la mayoría de los cultivos se siembran con semillas compradas y no se dejan propagar,
las plantas no podrán acumular gradualmente nuevas carácterísticas.
Las plantas perennes y las sembradas a partir de sus propias semillas, se cultivan generalmente en extensiones mucho más pequeñas.
Tomando estos datos en conjunto, resulta :
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La probabilidad de la ocurrencia conjunta de nuevos alelos que produzcan malezas a partir de la mayoría de las plantas cultivadas esmuy baja.
¿Es esto una afirmación absoluta que exime a los evaluadores de considerar esta posibilidad y bendice a la nueva tecnología?
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¡NO!
Enfatiza que el análisis debe realizarse caso por caso.
Por ejemplo:
Plantas con muy pocos caracteres de
maleza y sin parientes que sean malezas
(maíz, ananá), serán muy improbables
fuentes de poblaciones de malezas en el
futuro, más de lo que lo han sido en el
pasado.
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Plantas con caracteres inherentes de maleza y/o con parientes que son malezas (avena, girasol), requerirán un muy serio análisis de riesgo para evitar problemas adicionales.
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¿PUEDE UN ESCAPE DE (TRANS)GENESGENERAR SUPERMALEZAS?
Riesgo previsto: La transferencia de genes hacia especies que ya son malezas para crear una maleza más persistente...
es probablemente el mayor riesgo cuando se plantan nuevas variedades de cultivos.
(Goodman y Newell, 1985, la primera planta transgénica fue aprobada en 1996)
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La oportunidad más probable:
Hibridación cultivo-maleza. Depende de la presencia de parientes compatibles, y exige tomar precauciones.
P.ej., una maleza puede ser una raza de la misma especie y haber evolucionado por hibridación desde el cultivo hacia una raza no maleza de la misma especie (mijo).
La hibridación tiene el riesgo de aumentar la agresividad en la maleza.
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CRUZAMIENTOS TRADICIONALES:
generalmente introdujeron caracteres
que no favorecían la adaptación de
plantas silvestres (enanismo, ausencia
de dormición, no ruptura de frutos).
La transferencia de genes desde
plantas domesticadas hacia malezas
relacionadas no pudo jugar un rol
importante.
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PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS:
Introducen algunos caracteres que
pueden conferir ventajas adaptativas a
malezas (tolerancia a sequías, salinidad,
heladas, enfermedades, plagas,
herbicidas).
Esto tiene el potencial de convertirse en
un riesgo ambiental.
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Relevancia del escape: Dependerá de:
a) La biología del donante
b) El receptor silvestre
c) El gen introducido
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Con respecto a a): (EL DONANTE)
el mayor riesgo provendrá de
especies que han sufrido escasa
domesticación, pues tendrán las
menores divergencias ecológicas y
reproductivas con sus progenitores
silvestres.
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Con respecto a b): (EL RECEPTOR)
el mayor riesgo estará asociado con
aquellos receptores que ya son muy
comunes y/o son malezas.
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Con respecto a c): (EL GEN INTRODUCIDO)
el mayor riesgo estará asociado a
genes que confieren una
ventaja adaptativa, suficientemente
grande como para hacer al híbrido
superior al tipo silvestre puro.
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¿CUÁL ES LA MAGNITUD DE ESTOS RIESGOS?
Si una planta transgénica se cultiva en
regiones en que existen parientes
silvestres, y
el gen (si fuera transferido) es
potencialmente capaz de conferir
alguna ventaja a la población
silvestre, entonces
deben tomarse medidas para reducir las oportunidades para la hibridación cultivo-maleza.
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En el peor escenario (un cultivo poco domesticado, una maleza compatible y agresiva en la región, y un gen capaz de conferirle una ventaja adaptativa a la maleza, si fuera transferido):
aún unos pocos eventos de hibridación pueden no ser tolerables, y el aislamiento absoluto será necesario.
En el otro extremo:
(el cultivo tiene muchas características que serían perjudiciales para el pariente silvestre, éste no es una maleza, y no es probable que el carácter eventualmente transferido le confiera una ventaja sobre la variedad silvestre): una baja tasa de hibridación sería tolerable.
¿ CÓMO MANEJAR ESOS RIESGOS?
Distancias de aislamiento. Tomar como guías las indicaciones para la producción de semilla fundación.
Típicamente:
No menos de 200 m para plantas autofertilizadas
Especies que cruzan, 1000 m o más (girasol, 3000 m).
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Aislamiento reproductivo. En ciertos casos, basta con impedir (o aislar) la floración, al menos al mismo tiempo que las especies potencialmente hibridizables.
Si el cultivo se propaga vegetativamente, eliminar por completo el material antes de floración.
Dentro de estas técnicas, se incluyen cultivos barrera en los bordes, para atrapar el polen.
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MÉTODOS GENÉTICOS DE AISLAMIENTO:
Ligar el gen introducido a otro que es letal en el polen,
Seleccionar para mayores niveles de auto-fertilización
Sistemas de excisión tipo cre-lox
Sistemas de silenciamiento génico
¿Otros?
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OBSERVACIONES:
El problema no es único para plantas transgénicas, sino para cualquier tipo de modificación del germoplasma vegetal.
El impacto depende más de la biología del cultivo, el pariente silvestre y el gen potencialmente transferible, que del método de transferencia (OGMs).
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El aislamiento absoluto puede no
ser posible a menos de que se fijen
distancias muy grandes.
Ciertos cultivares no deberían ser
liberados en ciertas áreas.
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Hacen falta más estudios eco-
genéticos:
la adaptabilidad de muchas
malezas a las condiciones de
campo,
estrategias para reducir el
escape de polen, etc.
MAS INVESTIGACIÓN