Eduardo Geraque
El día 1º de mayo de 1997 se inauguró la investigación en genómica en Brasil. En una reunión realizada en una casa de campo en Piracaia, interior de São Paulo, el bioquímico Fernando Reinach, actualmente director ejecutivo de Alellyx, una empresa brasileña de biotecnología creada hace un año, y el director científico de la FAPESP, José Fernando Perez, coincidieron en que era el momento justo para secuenciar el genoma de una bacteria en Brasil. La propuesta, lanzada por Reinach, quien también trabaja en el Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP), comenzaría entonces a florecer.
En otra reunión, realizada en la sede de la FAPESP algún tiempo después, el investigador de la USP depuró la idea: consideraba que era interesante estudiar el genoma de alguna bacteria vinculada al sector agrícola. ?La gente del Fundecitrus (Fondo de Defensa de la Citricultura ) se quejaba a la época de la CVC (Clorosis riegada de los Cítricos ). Observé el tamaño del genoma y consideré que se podía (secuenciarlo )?, recuerda Reinach. El hecho de que la elección haya recaído en una bacteria no tuvo ninguna motivación especial. ?Una bacteria es suficientemente grande como para involucrar a mucha gente, y suficientemente pequeña como para que se pudiera hacer?, dice. ?En esa época, el genoma de la bacteria era el mayor ya secuenciado?. Hoy en día, luego de secuenciado el genoma humano, ya no sería un trabajo atrayente.
El secuenciamiento del genoma de laXylella fastidiosa , la bacteria que causa el CVC o ?amarelinho?, una de las peores plagas de los naranjales en Brasil, se convirtió en el mayor proyecto científico ya realizado en el país. La FAPESP invirtió 12 millones de dólares y logró movilizar a 30 laboratorios del estado de São Paulo, coordinados por dos laboratorios centrales. El interés en participar de dicho proyecto sorprendió: había 30 lugares, y se presentaron 70 laboratorios.
Pero no solamente el abordaje científico era considerado una novedad para la época. El surgimiento de la red virtual de laboratorios también abrió un nuevo capítulo en la colaboración científica en el estado de São Paulo. Sin un esfuerzo simultáneo de un conjunto de grupos de investigación, no habría sido posible anticipar el final del proyectoXylella , tal como acabó ocurriendo. El 6 de enero de 2000, todo el genoma estaba concluido. Antes, a las 17:46 hs. del día 9 de noviembre de 1999, los investigadores estaban seguros de que las partes más complejas del genoma de la bacteria ya estaban secuenciadas. LaXylella fue la décima cuarta bacteria descifrada en el mundo. Pero Brasil ingresó a la historia como el país que secuenció el primer fitopatógeno -una bacteria causante deuna plaga en una planta de importancia económica.
Y en la senda de laXylella surgieron nuevos proyectos. El segundo, iniciado al año siguiente -1998-, fue el secuenciamiento del genoma de la caña de azúcar, otro cultivo de relevancia en el estado. En este caso, el objetivo no era identificar todos los genes, tal como se hizo con laXylella , sino únicamente 50 mil. La meta de los investigadores era descubrir los genes involucrados especialmente en el crecimiento, desarrollo, producción y tenor de azúcar de la planta. Al final de 1999, las investigaciones sobre la caña habían atraído cerca 30 millones de dólares, contando con la participación nuevamente de Fundecitrus, con 1 millón de dólares, y un nuevo socio: la Copersucar, con más 500 mil dólares.
Para mostrar que el foco inicial de la genómica en São Paulo era efectivamente el campo, surgió en 2000 un tercer proyecto: el secuenciamiento de otra bacteria, laXanthomonas citri , causante del chancro cítrico, factible mediante una inversión de alrededor de 5 millones de dólares. La ciencia brasileña se integraba definitivamente en un área de punta del conocimiento científico mundial.
Rápida expansión
Los proyectos de secuenciamiento de genomas, restringidos en un primer momento a instituciones de investigación del estado de São Paulo, se esparcieron rápidamente por Brasil. Actualmente existen grupos de investigación en todas las regiones del país (norte, nordeste, centro-oeste, sur y sudeste) aptos para montar las bibliotecas de ADN y ADN complementario (o cADN), en la etapa preliminar del secuenciamiento, y analizar las secuencias de los organismos que resolvieron estudiar.
Éste es el caso de Embrapa Recursos Genéticos y Biotecnológicos, con sede Brasilia, el Distrito Federal. A expensas de la polémica que involucra a los animales transgénicos en todo el mundo, Embrapa el año pasado logró literalmente una victoria: el nacimiento de la ternera Vitória, el primer clon brasileño producido por transferencia nuclear.
Vitória es uno de los hitos más recientes de las investigaciones en biotecnología de la reproducción animal brasileña. ?La vaca está sana, sin ningún problema de salud?, explica Luiz Antônio Barreto de Castro, jefe de Embrapa Recursos Genéticos y Biotecnología. La diferencia esencial entre el animal brasileño y la famosa oveja Dolly, el primer mamífero clonado en 1996, es que el clon europeo nació de células adultas, al paso que los investigadores brasileños se valieron de células embrionarias introducidas en células anucleadas.
Según Castro, no se pretende clonar animales pura y exclusivamente con objetivos genéticos. La intención de Brasil, que aún no controla la técnica utilizada con Dolly, es avanzar en la investigación de las llamadas biofábricas -plantas o animales capaces de producir medicamentos de uso humano. ?Pretendemos llegar a un animal genéticamente modificado que contenga la expresión de los genes que nos interesan?, dice Castro. Luego de una historia de más de 20 años en mejoramiento genético de plantas, Embrapa anhela ahora incorporar los nuevos métodos también al sector ganadero. ?El ejemplo de los canadienses es paradigmático?, observa Castro. ?Ellos crearon una araña que teje una tela con una fibra más resistente que el acero.?
En términos históricos, la genómica comenzó en 2000 a propagarse por todas las regiones brasileñas, con la creación del Proyecto Genoma Brasileño (BRGene) por parte del Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCT). El primer trabajo que movilizó a la red de cooperación científica formada fue el mapeamiento del genoma de laChromobacterium violaceum , una bacteria hallada en regiones tropicales, que produce compuestos como la violaceína y otros, que en principio, según creen los científicos, podrían emplearse en el tratamiento de algunas enfermedades. Este primer proyecto nacional absorbió inversiones del orden de los 26 millones de reales, la mitad proveniente del propio MCT y la otra mitad dividida entre las instituciones implicadas. Participaron de este secuenciamiento 160 investigadores y 25 laboratorios.
En enero del año pasado, el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) invirtió otros 3 millones de reales para perfeccionar la red creada con el proyecto de secuenciamiento de laChromobacterium violaceum , integrada por 240 investigadores de 480 instituciones brasileñas. Con ese refuerzo, fue posible iniciar el año pasado el estudio del virusMycoplasma synoviae , que ataca a los bovinos. Avanzaron también los proyectos regionales, a ejemplo del genoma de la guaraná (Paullinia cupana ), con equipos de la región norte, entre éstos el de Embrapa y el Instituto Nacional de Investigaciones Amazónicas (INPA, sigla en portugués), que estará concluido al final de 2004. Y se inició también el año pasado el estudio del genoma de otra planta económicamente importante para Brasil: el café, analizado por un consorcio integrado por la FAPESP y Embrapa. La pretende que se generen 200 secuencias de genes, a un costo de 1,92 millones de reales, con las cuales sería posible crear linajes de plantas más productivas o resistentes a plagas.
Tanto Embrapa, que aceleró en los últimos años sus investigaciones genómicas, como el Grupo Votorantim, que el año pasado invirtió 300 millones de dólares en la creación de la empresa Alellyx, están con la mira puesta en un mercado que mueve millones de dólares todos anualmente. La importancia económica de las investigaciones en el área, que pueden originar plantas o animales más productivos, puede medirse por un número: 50 mil millones de dólares. Eso es lo que el mercado de biotecnología, fortalecido por las innovaciones de la genómica, movería en todo el mundo. Teniendo en cuenta solamente el mercado del sector agrícola, Embrapa Recursos Genéticos y Biotecnología trabaja con una estimación de 30 mil millones de dólares.
Los investigadores de Embrapa se valen de la genómica para identificar, aislar y caracterizar genes que están involucrados en procesos biológicos que controlan la productividad de características de importancia económica, en plantas, animales y microorganismos. Más allá de las bibliotecas de ADN y ADN, los esfuerzos de los grupos que trabajan en Brasilia se abocan a la obtención de fragmentos de genes, las llamadas etiquetas de secuencias expresadas o ESTs. ?Es importante que todo este esfuerzo en genómica tenga un foco?, subraya Castro.Para el investigador, tras el respetable trabajo de secuenciamiento realizado en los últimos años, ?es fundamental que los grupos de investigación de Brasil también tengan capacidad para digerir las informaciones encontradas hasta ahora?. Sin esa interpretación, los datos pueden perderse. ?No sería sorpresa si los países más desarrollados empezasen a usar nuestro trabajo de genómica?, dice el jefe de Embrapa Recursos Genéticos.
Una de las líneas de investigación en marcha en Embrapa retrata el espíritu que la biotecnología tiene para la institución. ?Estamos estudiando algunas plantas y los gusanos que las atacan?, comenta Castro. El objetivo de este proyecto, que aún no analiza una planta de importancia económica, es identificar, también desde el punto de vista génico, cómo funcionan los mecanismos de defensa de los vegetales cuando son atacados por determinados patógenos.
A medida en que reúnen los resultados, los investigadores de Embrapa imaginan que será posible transferir estos mecanismos de defensa encontrados en una determinada planta a otra especie de importancia económica. Debido a acciones científicas como ésta, Embrapa concretó en los últimos años un logro apreciable para la agricultura brasileña. ?Al menos la mitad de las técnicas genéticas utilizadas actualmente con la soja salió de nuestros laboratorios?, informa Castro.
Una nueva fase
El proyecto de secuenciamiento del genoma del eucalipto, anunciado en noviembre de 2001 e iniciado efectivamente en 2000, denominado oficialmente FORESTS, sigla deEucalyptus Genome Sequence Projects Consortium , representó el inicio de una nueva fase en la investigación en genómica en Brasil. Con este proyecto, tras la iniciativa de un pequeño grupo de investigadores al final de los años 90, con la clara intención de capacitar personal para trabajar con genomas y con la perspectiva de que tales datos pudieran usarse en la práctica, por medio de la biotecnología, se está plasmando ahora una nueva forma de investigar.
La FAPESP aportó una inversión inicial de 500 mil dólares al proyecto genoma del eucalipto; pero no está sola. El consorcio formado por Votoratim Celulose e Papel, Ripasa Celulose e Papel, Suzano de Papel e Celulose y Duratex invertirá otros 500 mil reales en este trabajo. Como las empresas están más que interesadas en el genoma del eucalipto, la materia prima fundamental para la producción de papel, ellas mismas, en una segunda etapa de este trabajo, invertirían otros 1,2 millones de reales.
Es un claro ejemplo de lo ocurrirá en un futuro próximo con las investigaciones en el área genómica. Las empresas comenzarán a invertir junto a los demás agentes interesados en el tema, para generar resultados científicos de calidad.Ninguno de estos proyectos que están en marcha, ya sea en las instituciones públicas de investigación o en las industrias, podrían plasmarse si no fuese por las herramientas y los procedimientos puestos en funcionamiento con la revolución genómica que empezó en São Paulo y se ramificó por todo Brasil a partir del final de la década pasada.
Con base en toda esta plataforma existente, Alellyx trabaja sobre la posibilidad de lanzar a la brevedad un test de ADN, capaz de realizar el diagnóstico precoz de la más reciente amenaza a los naranjales paulistas y mineros: la llamada muerte súbita de los cítricos. Alellyx asumió como uno de sus primeros retos prácticos la ayuda en el combate contra esta enfermedad.Como el problema es diagnosticado tardíamente en los naranjales, el perjuicio ha sido enorme. Cuando la planta comienza a dar señales de que está con la enfermedad, probablemente causada por un virus, llega a morir en cuestión de semanas. Con mucha suerte, el productor logra levantar apenas una cosecha más.
Si la creación de Alellyx fue considerada el principio del fin del problema -porque el objetivo del proyecto genoma era precisamente crear recursos humanos calificados para dar impulso a la industria de biotecnología molecular en el país-, una victoria en términos prácticos significaría algo más que dividendos para sus accionistas: podrá servir de ejemplo para que nuevos inversores apuesten a los resultados futuros de la biotecnología. Asimismo,deberá demostrar que hacer ciencia en la frontera del conocimiento, con el objetivo de promover soluciones para problemas de relevancia económica, es una meta que deben tener los nuevos proyectos científicos elaborados en el país.
?Sin lugar a dudas, la inversión en Alellyx tiene como objetivo obtener resultados futuros que las investigaciones genómicas podrán generar?, dice João Setubal, bioinformático del Instituto de Computación de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp).Setubal, uno de los pioneros de los estudios de bioinformática en el país, estuvo presente en la fundación de Alellyx, pero después de nueve meses en la empresa resolvió salir y volver a dedicarse exclusivamente al mundo académico. ?Continúo creyendo que la iniciativa privada es uno de los caminos viables para las investigaciones en biotecnología.
Fue una decisión exclusivamente personal. Decidí que no quería desvincularme de la universidad. La demanda promovida por Alellyx impidió que permaneciera en ambos lugares?, explica el investigador de la Unicamp, que junto al también bioinformático João Meidanis, tuvo un papel determinante en el éxito obtenido por el proyecto de laXylella fastidiosa .
Plantas transgénicas
?La inversión masiva en investigaciones en el área de biotecnología agropecuaria y en la reciente creación de empresas, en función de las perspectivas optimistas de los últimos 20 años, son una muestra del potencial del área en Brasil?, comenta Marcio de Castro Silva Filho, investigador de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la USP, que trabaja con proyectos de caña de azúcar transgénica. ?Este proceso de inversión a gran escala es irreversible?, dice Silva Filho, que este año se encuentra en un período sabático en Melbourne, Australia.
Al margen de los 50 años de la doble hélice, el año 2003 también tiene otra fecha histórica para la biotecnología. En 1983 se publicó el primer trabajo científico sobre la producción en laboratorio de una planta transgénica. Esta investigación, realizada en Estados Unidos, logró crear una especie de tabaco resistente a algunas drogas utilizadas en esa época. Era apenas un capítulo más de la mejora vegetal que se escribía. Pese al que debate sobre los transgénicos aún persiste en el siglo XXI, tanto tiempo después de que Gregor Mendel lanzara las bases de la genética moderna (en 1865), el ser humano intenta producir especies mejores desde el punto de vista económico. Más productivas y resistentes.
?La contribución de la genómica y de la era post genómica se encuentra aún en su fase inicial, de manera tal que vale a pena que usemos la imagen de un iceberg?, dice Silva Filho. ?Lo que se ve actualmente no refleja lo que está debajo?. En la primera fase de esta era genómica, el secuenciamiento de organismos enteros genera actualmente una cantidad excepcional de informaciones. Día tras día, investigadores del mundo entero envían alrededor de 50 millones de secuencias genéticas, o incluso genes, a los bancos de datos internacionales, como el Genebank, en los cuales permanecen depositados los descubrimientos.
Por lo tanto, se registran mensualmente 1.500 millones de nuevas secuencias de animales y plantas. Con base en estos números, se puede tener una idea acerca de cuántos genes de interés económico están siendo objeto de estudios para una posible aplicación directa, bajo la forma de plantas transgénicas, mediante la incorporación de nuevas características, o incluso para proyectar nuevos medicamentos de uso humano, que empiezan a elaborarse en función de las secuencias de ADN ya identificadas. Para Silva Filho, Brasil puede ser considerado un modelo, y no solamente para los países en desarrollo. ?Es un ejemplo incluso para las naciones del hemisferio norte?, dice.
En el estudio del genoma de la caña, al cual se dedica el equipo del laboratorio de Silva Filho, pueden vislumbrarse ya algunas aplicaciones potenciales. ?Ya hemos identificamos promotores de genes que se activan cuando la planta es atacada por insectos?, dice el investigador. ?Estos promotores se utilizarán para dirigir la expresión de genes con propiedades insecticidas.?La utilización de microsatélites en los programas de mejoramiento genético de plantas es otra aplicación derivada de los estudios con la caña de azúcar transgénica. Conceptualmente, los microsatélites son pequeñas secuencias de ADN repetidas a lo largo del genoma de un organismo.
Son importantes, pues cuando se los identifica correctamente, pueden auxiliar en los programas de mejoramiento genético. Debido a que se localizan generalmente cerca de los genes que controlan características de interés para los investigadores, los microsatélites ayudan a éstos a seleccionar los materiales de estudio. En los cruzamientos de plantas, esas secuencias también se manifiestan junto con las características de interés, que los investigadores están estudiando.
No se pueden negar los avances y las inminentes aplicaciones de la genómica, aunque también sean claros los obstáculos que tiene por delante la biotecnología, e incluso las investigaciones básicas en el sector agropecuario. Debido al debate sobre los transgénicos, las investigaciones en este sector están viéndose comprometidas en sus ritmos. Asimismo, aún no se ha resuelto la polémica sobre el derecho de acceso a los datos de las investigaciones, obtenidos tanto por las instituciones públicas como por las empresas privadas.
Sin embargo, las investigaciones en genómica padecieron en todo el mundo con un error originado en el discurso de las empresas de agrobussines abocadas a la investigación en biotecnología. ?Al principio, la publicidad fue transmitida en gran medida de manera distorsionada o malintencionada?, dice Silva Filho. ?Se prometía resolver todos los problemas con las nuevas tecnologías.?
Las consecuencias de ese error
En la visión del investigador de la Esalq, las propias empresas del segmento subestimaron la percepción pública sobre el tema, en la medida en que creyeron que la aceptación popular de las plantas transgénicas sería incondicional, como resultado de sus propagados beneficios. ?Ése fue un error por el que las empresas están pagando hasta hoy. Se creó un vacío entre la nueva tecnología y la aprobación popular?.
Pero aun así, de acuerdo con un informe recientemente difundido por el International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications (ISAAA), una institución son fines de lucro con sede en Cornell, Estados Unidos, los productos provenientes de las plantas transgénicas se están propagando en el mundo.Independientemente del error de cálculo de las empresas del sector biotecnólogico y agropecuario, la genómica, merced al esfuerzo científico iniciado en el estado de São Paulo y luego expandido hacia todo Brasil, ya es una realidad. Y más: el conocimiento generado y la forma por la cual se lo obtuvo se convirtieron en una referencia internacional. Varios trabajos que se están realizando en diversos estados se encuentran en estadio avanzado. Se nota una tendencia consolidada de investigación. Por ejemplo en Bahía, en el estudio del genoma del hongoCrinipellis perniciosa (causante de la escoba de bruja, una enfermedad que devasta las plantaciones de cacao del sur del referido estado), o en Río de Janeiro, con la bacteriaGluconacetobacter diazotrophicus (un microorganismo que fija el nitrógeno en cultivos tales como los de la caña y el café). El objetivo y anhelo de los mentores del proyecto genoma de laXylella se alcanzó: se están formando nuevos grupos, y la iniciativa privada también está interesada en el área. Se puede retomar la imagen deliceberg para recordar que los investigadores del mundo entero tiene ahora una idea acerca de cuán grande augura ser el trabajo y de cómo se tardará aún en concluirlo.
Precisamente, la noción de tiempo es la que parece haberles faltado a algunas empresas, que resolvieron apostar todas sus fichas a la genómica. Es el caso de la empresa estadounidense Celera Genomics, que hizo un secuenciamiento del genoma humano paralelo al llevado a cabo por un consorcio de instituciones públicas. De esa manera, se embarcó en la idea de que el bloque indicado con el iceberg sería rápidamente conocido y rendiría ganancias también rápidamente. Pero la realidad fue diferente. ?No sé si Celera se equivocó?, observa João Meidanis, bioinformático de la Unicamp que actúa también en su empresa, llamada Scylla. Celera no ha ganado dinero todavía vendiendo informaciones sobre el genoma humano, y actualmente es una empresa prácticamente igual a cualquier otra de la industria farmacéutica. Pero, de acuerdo con Meidanis, una cosa es segura,: si no fuera por la presión ejercida por Celera, difícilmente el consorcio público habría concluido el secuenciamiento del genoma humano.
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