Miles de años usando la biotecnología

La mayoría de las personas a las que se les pregunte por la biotecnología, pensarán sin duda en las técnicas más avanzadas de modificación genética, incluso con una connotación negativa, pero la biotecnología resulta ser una de las tecnologías más antiguas que el ser humano ha desarrollado, anterior a las grandes ciudades, los grandes imperios y el desarrollo de la ingeniería o la arquitectura que acompañó estos eventos.

Una definición ampliamente aceptada de la biotecnología es la que proporciona la UNESCO:

“La biotecnología se refiere al uso de plantas, animales, microorganismos y procesos biológicos para conseguir avances en las áreas de la industria, la medicina y la agricultura. Corresponde a la utilización de organismos vivos para estimular el desarrollo en beneficio de la humanidad.”

Hay que darse cuenta que esta definición implica que cualquier uso de organismos vivos para procesar materias primas y obtener productos procesados es biotecnología. Por ejemplo, el uso de microorganismos para obtener quesos, vinos o cervezas es sin duda biotecnología y hace miles de años que el ser humano la desarrolló. También cuando modificamos los organismos para que generen nuevos productos es biotecnología, algo que el desarrollo de la biología molecular ha permitido de una forma totalmente nueva, como por ejemplo la producción de insulina en bioreactores. Pero la modificación de los organismo vivos no sólo se consigue mediante las técnicas de biología molecular, también los métodos clásicos de mejora vegetal han permitido transformar las especies silvestres originales en las que ahora utilizamos en agricultura o ganadería, y eso es también biotecnología.  

Miles de años antes de que el ser humano descubriera el ADN como la molécula que almacena la información genética, nuestros antepasados se percataron de que cada nueva generación se parece a la anterior, y también que cada individuo de una especie es diferente en mayor o menor medida al resto de individuos. Así que, si identificaban un individuo con alguna característica interesante, por ejemplo una planta que producía frutos más grandes, cogían las semillas de sus frutos y las usaban para cultivar más plantas. Este proceso selectivo, generación a generación, durante muchos años, les permitió obtener variedades con características óptimas para el ser humano, y es lo que se conoce como domesticación de las especies silvestres.

Una de las primeras domesticaciones que se conocen es la que dio lugar a los perros a partir de los lobos, hace entre 30.000 y 20.000 años (Figura 1). La domesticación que dio lugar a la cabra, la vaca y la oveja ocurrio hace unos 10.500, 10.000 y 9.000 años, respectivamente. Las evidencias más antiguas de cultivo intencionado de especies vegetales se remontan a hace unos 30.000 años, sin embargo se trata de las propias especies silvestres y asociado a consumo local. Para hablar de biotecnología vegetal debemos remontarnos a hace entre 9.000 y 8.500 años, cuando se tienen evidencias del cultivo de especies vegetales que ya han sido domesticadas. Además se desarrollaron sistemas de riego y cultivo para una producción dirigida al comercio y no sólo al autoconsumo. El desarrollo de la agricultura y la ganadería fueron un hito clave para la especie humana porque permitió la aparición de grandes poblaciones, y ese desarrollo debe agradecerse a la biotecnología, aunque esos primeros agricultores sólo usaran los conocimientos adquiridos por la experiencia del ensayo y error.

Domesticación del labo y generación de las diferentes «razas» de perros.

Los métodos de mejora por selección no se limitan sólo a seleccionar los individuos con las características deseadas en cada generación, desde hace miles de años se han realizado cruces entre variedades, tanto para la combinación de características de interés como para la búsqueda de nuevos caracteres. Estos antiguos biotecnólogos procedían sólo en base a la experiencia y por selección de caracteres visibles, lo que hace que el proceso sea lento y pueda requerir muchos años, sin embargo no debemos olvidar que la mayoría de los alimentos que utilizamos hoy en día procedentes de la ganadería y la agricultura, se han obtenido de esta forma. Los cambios de forma, tamaño, sabor y color que se observa en los vegetales quizás sean de los más sorprendentes al compararlos con las especies silvestres. La variedad que se puede encontrar en los cítricos, tomates, pimientos, etc., es inmensa y cada una ha sido obtenido a base de cruces y selección durante muchos años.

Sin embargo, hay algunos inconvenientes fáciles de entender. El más evidente es la lentitud del proceso tradicional, que puede requerir décadas. Pero uno de los más importantes es el desconocimiento de lo que le está pasando al genoma de la especie utilizada. Cuando se cruzan variedades, la forma en la que ambos genomas interaccionan, y como se combinan las regiones cromosómicas son desconocidas si no se verifican (algo que sólo podemos hacer ahora mediante técnicas de biología molecular, pero que antes se desconocía). Si se duplicaban genes, si se mutaban o si se producían reorganizaciones cromosómicas, era algo que no podía saberse, y a nadie le importaba, sólo interesaba si la descendecia presentaba las carcaterísticas buscadas. Los paranoicos preocupados por el peligro de modificar los genomas deberían tenerles más miedo a lo métodos tradicionales que a los métodos más modernos, que son mucho más precisos y con los que se verifica que sólo cambie lo que queremos cambiar.

No es difícil darse cuenta que los métodos tradicionales utilizan sólo un límitado número de caracteres, aquellos que pueden verse o probarse, y ni siquiera se revisaban todos en cada proceso selectivo. La mayor parte de las plantas que se cultivan difícilmente sobrevivirían en la naturaleza sin el cuidado humano, por ejemplo poque su defensa ante plagas está comprometida. Hemos hablado de la domesticación del perro, pero puede que mucha gente no sea consciente de que cada “raza” de perro presenta problemas de salud específicos cuando envejecen. Al seleccionar ciertos aspectos físicos hasta dar lugar a las diferentes razas no se tuvieron en cuenta otros efectos sobre los individuos, menos aún si estos aparecían ya en la vejez.

Hoy en día el conocimiento de los genomas y las modernas técnicas de biología molecular se utilizan mayoritariamente en los procesos de mejora vegetal, y se consigue que los procesos selectivos sean más precisos y rápidos. No estoy hablando sólo de los últimos métodos de edición genética, también los métodos tradicionales pero asistidos por métodos modernos. Ahora lo que ocurre en el genoma al cruzar variedades ya no es una caja negra. La descendencia puede verificarse mediante marcadores moleculares y la selección de individuos se realiza tanto por la observación de los caracteres como por el análisis de metabolitos y de la estructura genómica, de forma que se consigue que durante el proceso no perdamos características deseables. Un ejemplo que suele comentarse es el de los tomates y su sabor. En la generación de nuevas variedades se priorizó el aspecto de los tomates, bien redondeados, color uniforme y superficie lisa, características que los consumidores apreciaron y que desplazó a otras variedades más “feas” aunque más sabrosas. Hoy en día, ya hay programas de mejora con el objetivo de generar nuevas variedades que presenten tanto las características organolépticas más deseables como un aspecto “bonito”.

Comparación entre las especies vegetales silvestres y las especies domesticadas. De izquierda a derecha: maíz, zanahoria, lechuga y tomate. (Imágenes obtenidas desde diversas fuentes en búsquedas en Google).

El ser humano desarrolló la biotecnología hace más de 20.000 años, y con ello ha modificado para su beneficio a centenares de especies que son fundamentales para nuestra alimentación y que fueron motores para el desarrollo de la sociedad humana. Como dice J.M. Mulet “Hay más tecnología en un tomate que en un iPhone”.

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