Índice del libro

Deontología Biológica

Capítulo 19. Manipulación genética por transferencia de genes.

N. López Moratalla y E. Santiago

a) Introducción

El interés despertado en estos últimos años por conocer el mecanismo mediante el cual se expresan los genes y cómo se regula esta expresión ha fomentado el desarrollo de técnicas, con las que es posible transferir información genética de unas células a otras. Estas técnicas han abierto las puertas a proyectos, aún más ambiciosos, encaminados a determinar y programar la información genética de un organismo concreto. El área de la Biología que engloba estos nuevos conocimientos ha recibido el nombre de "Ingeniería Genética", y frecuentemente se aplica el término de "manipulación genética" a los procesos dirigidos a modificar, de algún modo, la dotación y la expresión genética de un organismo.

Los avances en este nuevo campo de la Biología se suceden con una enorme rapidez, y con cierta frecuencia se han levantado polémicas en torno a sus posibles aplicaciones concretas, su licitud o ilicitud en ciertos casos, e incluso el posible riesgo de una catástrofe biológica de dimensiones insospechadas. La experimentación que permitiría la introducción de genes extraños en bacterias y virus comienza iniciada ya la década de los años 70, y en 1980 se intenta por vez primera aplicarlas al hombre con fines terapéuticos.

Iniciativas posteriores han permitido ya la creación de "bancos" donde están a disposición de los investigadores genes para experimentos de transferencia, procedentes tanto de células procariotas como de eucariotas. Uno de estos bancos contiene los fragmentos del DNA de Escherichia coli. Estos fragmentos de DNA incorporados a un plásmido han hecho posible la obtención de millares de "clones", es decir de conjuntos de ejemplares idénticos de los diferentes híbridos gen-plásmido mediante duplicaciones1. Otro "banco" contiene los genes de Drosophila2, y la Administración Americana de la Salud estudió el proyecto de creación de un banco de genes humanos.

Muy pronto se despertó también un interés por parte de la industria, que ha visto la posibilidad de aplicación de estas técnicas con el fin de obtener en gran escala productos de la expresión de genes, tales como hormonas proteicas, vacunas, etc.

Es sabido que la transferencia espontánea de material genético entre especies distintas es posible, aunque sea un fenómeno poco frecuente en la naturaleza. El material genético de bacterias o virus puede incorporarse al genoma de un organismo pluricelular. Por ejemplo, los tumores de plantas conocidos como "cresta de gallo" se inducen tras infección con la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens en un proceso que implica la transferencia de una porción del DNA del plásmido T1 de la bacteria a las células de la planta3; en el genoma de ésta se ha encontrado esta porción de DNA bacteriano integrada, incluso en ocasiones repetida en tándem, y a veces en sentido inverso. La recombinación de fragmentos discretos de DNA de un cromosoma con otro, de igual o diferente especie -la llamada "recombinación ilegítima"- parece ser un proceso que participa en la diferenciación celular de algunas especies. Y se piensa también que la transferencia de fragmentos de DNA haya constituido uno de los mecanismos -aunque poco frecuente- del proceso evolutivo.

La aplicación de las nuevas técnicas al conocimiento de los mecanismos moleculares de la expresión de los genes y su regulación ha supuesto un avance espectacular e inesperado en algunos de los problemas fundamentales que tiene planteados la Biología molecular, como son el conocimiento de los mecanismos moleculares de la diferenciación celular, el de las alteraciones que originan las transformaciones celulares, o el de la síntesis de los diversos anticuerpos. Como ha indicado el científico francés Philippe Kourilsk4 "nadie podía pronosticar que la posibilidad de analizar los genes vendría unida a la capacidad de actuar sobre su expresión".

Estos nuevos conocimientos han puesto en un primer plano la grave responsabilidad del científico ante un dominio de la naturaleza mucho más profundo que el que había conseguido hasta ahora; más aún cuando la aplicación de esta tecnología no está exenta de posibles riesgos.

Conscientes de esa responsabilidad, los iniciadores de este tipo de investigaciones se impusieron una serie de restricciones en su trabajo e impulsaron la adopción de normas que controlasen tal experimentación; posteriormente, todas esas medidas fueron entrando en una fase de relajación progresiva, al demostrarse que los riesgos eran menores de lo que en un principio se había temido.

Ante esta situación la OTA (Oficina de Asesoramiento Tecnológico) elaboró un documento titulado "Impacto de la Genética Aplicada: Microorganismos, Plantas y Animales", que versa sobre los diversos aspectos del presente y futuro de la ingeniería genética. S. Walton5, en un comentario a este documento, afirma que se ofrece así al Congreso y a la Administración Norteamericana un extenso material para contestar a esta pregunta básica: "Ahora que sabemos cómo hacerlo ¿qué vamos a hacer?".

Esa es también la pregunta ética. Ahora que el hombre puede ejercer un dominio sobre los seres vivos como nunca tuvo -y lógicamente también sobre su propio cuerpo-, pudiendo, como se ha señalado, tomar en sus manos el curso del proceso evolutivo ¿qué debe hacer o qué no debe hacer?

b) Ingeniería genética en bacterias

Berg y colaboradores consiguieron, en 1972, el primer genoma híbrido obtenido "in vitro" a partir del virus animal SV-40 y un fragmento del genoma del bacteriófago A. Este DNA no se podía replicar en ninguna célula animal ni bacteria, ya que los sistemas de replicación estaban incompletos6.

En 1973, Cohen obtuvo el primer plásmido vector, el PSC101, y en 1974 introdujo en este plásmido los genes que codifican los factores de resistencia a la penicilina7. Posteriormente se consiguió clonar en E. coli los genes que codifican los RNA ribosómicos de Xenopus levis introducidos en el plásmido PSC101; éstos fueron los primeros genes de eucariotas transcritos a RNA en una bacteria8.

A partir de entonces se ha conseguido, mediante la recombinación del DNA, aislar y multiplicar en bacterias un buen número de genes de eucariotas, lo que ha servido para adquirir información acerca de sus localizaciones en el cromosoma, la estructura en mosaico y expresión de genes de organismos superiores y de virus, y para la obtención a nivel industrial de productos de interés.

Actualmente se dispone de copias de estos genes de organismos superiores -por ejemplo, de los de diversas globulinas humanas y de rata, de inmunoglobulinas de rata, de la ovalbúmina de pollo, de la lisozima, de hormonas como la somatostatina, insulina, hormona humana de crecimiento y del interferón, etc.- capaces de expresarse en bacterias.

En un futuro no lejano se prevé que la recombinación de DNA afectará de modo muy directo a campos tan diversos como la industria farmacéutica, la protección del medio ambiente o la agricultura. Podrán conseguirse con estas técnicas nuevos antibióticos y se facilitará la obtención de hormonas, enzimas y vacunas. Se intentará -por ejemplo- la utilización de celulosa, sustrato económico, en procesos fermentativos mediante la introducción del gen de la celulosa para producir así caucho sintético, pesticidas, etc. También podrán ser utilizadas estas técnicas para la obtención de microorganismos que transformen biomasa no comestible en alimentos, o ayuden en la protección contra diversas contaminaciones del medio ambiente. Se podrá, también, "influir" en múltiples procesos biológicos de los microorganismos, tales como el desarrollo de vías metabólicas que requieran menos energía, enzimas con propiedades cinéticas más adecuadas, no sujetos a control por retroinhibición, etc.

El aspecto positivo de estas tecnologías es claro: han ayudado y seguirán ayudando al esclarecimiento de aspectos de la dotación genética de las diferentes especies y de su expresión, de un innegable valor. Al mismo tiempo permiten un dominio de los seres vivos que, orientado al servicio del hombre, supone un logro científico también valioso. Esa orientación requiere que la ética esté presente en las decisiones de los científicos, ya que toda manipulación técnica de la naturaleza tiene siempre un carácter ambivalente.

Regulación del uso de las tecnologías de recombinación

La valoración ética de estas aplicaciones técnicas se ha planteado, desde el comienzo, en un clima de intensa polémica y se ha centrado fundamentalmente en el aspecto del posible riesgo.

Estos datos se llevan a cabo entre los años 1974 y 1980 y en ellos se pueden considerar tres etapas.

1ª Etapa.- La intervención de la Comisión de la Academia Nacional de las Ciencias de los Estados Unidos sobre la Recombinación del DNA.

En 1974, la Academia Nacional de EE. UU. consideró la posibilidad de que un uso extendido o poco razonable de estas técnicas, por el potencial peligro biológico que entrañan, trajese consecuencias irremediables y pidió a Paul Berg que formase una comisión asesora para estudiar la cuestión. Durante años, Berg había estado preocupado por los peligros potenciales de ciertos tipos de investigación. En la primavera de 1974, Berg reunió a un grupo de investigadores, algunos de los cuales habían trabajado con él, como Stanley, Cohen y Boyer, en las técnicas de recombinación del DNA.

En un informe publicado en junio y en una carta dirigida a las principales revistas especializadas, los miembros de la comisión expresaban "su preocupación ante las posibles consecuencias de la aplicación indiscriminada de las técnicas"9 de la ingeniería genética y solicitaban formalmente a todos los investigadores que se unieran a ellos, renunciando voluntariamente a ciertos experimentos. En esta carta se presenta una primera tipificación de los experimentos potencialmente peligrosos.

Una de las principales preocupaciones de la Comisión de la Academia de Ciencias fue la incapacidad por parte de los científicos para precisar y acotar los peligros de ciertos experimentos antes de llevarlos a cabo, en contraste con lo que sucedía en otros campos de la investigación potencialmente peligrosos, como los estudios realizados con bacterias y virus patógenos, isótopos radiactivos o productos tóxicos, en los que siempre se han observado medidas de seguridad muy estrictas. Sin embargo, debido a la novedad de los métodos de manipulación genética microbiana, aún no se habían establecido reglas de este tipo. Existía la posibilidad de que se llevasen a cabo experimentos potencialmente peligrosos, sin ninguna medida de seguridad. La Comisión, por tanto, recomendó el abandono de algunos experimentos hasta que se precisaran con más exactitud los peligros, es decir, hasta que se determinase si el trabajo se realizaría o no con seguridad y se pudieran tomar las debidas precauciones.

La Comisión propuso que a principios de 1975 se celebrase una reunión internacional para considerar con más amplitud estos problemas, y que el Instituto Nacional de la Salud (NIH) se constituyera como el organismo oficial de control de la programación experimental en este campo y que redactara cuanto antes un código deontológico para los investigadores que trabajan en la ingeniería genética.

2ª Etapa.- El Congreso Internacional de Asilomar sobre la Recombinación Molecular del DNA.

El Congreso tuvo lugar en febrero, en el Centro de Conferencias de Asilomar, cerca de Pacific Grove, en California. Acudieron 86 biólogos americanos y 53 investigadores de otros 16 países, que dedicaron tres días y medio a examinar los progresos realizados en el campo de la ingeniería genética y a establecer medidas de seguridad que permitiesen introducir tanto en las bacterias como en virus características hereditarias nuevas sin correr riesgos innecesarios. Como invitados acudieron profesionales de campos relacionados con el derecho, así como representantes de las instituciones que proporcionan fondos para la investigación científica. Las reuniones estuvieron abiertas a la prensa y se facilitó una gran información sobre las mismas.

El Comité organizador del Congreso redactó un informe10 que fue entregado a la Academia de Ciencias y aprobado por su Comité Ejecutivo el 20 de mayo de 1975. El mismo Comité de Asilomar dio a la prensa científica un resumen de tal informe (cfr. Anexo), que representa ya una sistematización de las indicaciones genéricas dadas por P. Berg el año anterior. Se establecieron normas relativas a la experimentación, según unos criterios fundamentales; se consideraron los riesgos de diseminación de las combinaciones biológicas producidas, y de las moléculas que se utilizan.

Los responsables de la información científica y los periodistas dieron gran relieve a las diferencias de opinión expresadas en el Congreso y a los problemas allí debatidos. Desde entonces se originó un ambiente alarmista en la opinión pública. La desorientación se reflejó por la abundancia de cartas a los periódicos y por la aparición de artículos sensacionalistas en la prensa11 12.

Se generalizó una postura de relativismo ético según la cual parece que los criterios éticos deberían nacer de una encuesta sociológica y fundamentar su validez sobre la captación mayoritaria y libre de una opinión pública, carente además de una información científica seria y de una preparación y formación deontológica sobre temas como éste, altamente especializados.

3ª Etapa.- La superación de las normativas deontológicas establecidas.

Tras numerosos debates entre científicos y opinión pública, los gobiernos comenzaron a interesarse por el tema y surgieron legislaciones en Estados Unidos, Francia e Inglaterra13. Legislaciones más o menos rígidas, derivadas fundamentalmente del primer código deontológico publicado en 1976 por el Instituto Nacional de la Salud (NIH)14, y que se diferencian esencialmente por el distinto poder coactivo de la autoridad que las promulgó y que se hizo responsable del control de la aplicación de las leyes mismas.

Numerosos factores han contribuido a que en unos años estas normativas se hayan relajado enormemente. Por una parte, porque el temido riesgo de obtención de organismos patógenos ha resultado ser mucho menor, mientras que la posibilidad de la utilización para la terapia génica humana y para las nuevas formas de eugenesia ha captado la atención de los medios de comunicación. Por otra, porque experimentos a los que se había negado la licencia para su realización en un país, han sido llevados a cabo en otro. Otro factor decisivo ha sido que los comités encargados de la aprobación de realización de las experimentaciones planteadas se han declarado incapaces de juzgarlas, por no poder prever las posibles implicaciones15 16.

Valoración ética

Los códigos deontológicos sobre los experimentos de recombinación de DNA son una ayuda en la determinación, no siempre fácil, de los posibles efectos negativos y de los medios necesarios para asegurar el desarrollo de los experimentos, siguiendo unas normas de seguridad y de aislamiento razonables.

El NIH (Instituto Nacional de Sanidad de Estados Unidos) propuso en 1976 un código deontológico que presupone la licitud moral de los experimentos. No se puede buscar en este código lo que no pretende dar, o sea, unas valoraciones éticas de los experimentos. De hecho, éste no aborda el tema de las aplicaciones de estas técnicas al hombre, ni el problema de una utilización de los experimentos con fines destructivos. Se limita a considerar la peligrosidad de los efectos de las recombinaciones del DNA en virus, bacterias y células eucariotas; sus consideraciones son, por tanto, parciales e insuficientes, ya que no abarcan toda el área de la ingeniería genética, pero son y suponen una expresión de responsabilidad por parte de los científicos al promover que algunas instituciones competentes delimiten la esfera dentro de la cual puede moverse su actividad.

Para una valoración ética es necesario, además, tener en cuenta otros factores. De una parte, el objeto físico del experimento; no es igual su realización en plantas, animales y microorganismos, que en el hombre. De otra, el fin pretendido. Las técnicas en sí mismas no determinan por sí solas la moralidad de un experimento; éste se hace lícito o ilícito, bueno o malo éticamente, también según el fin intentado por el investigador, y los efectos secundarios accidentales que de él se deriven.

En lo que se refiere a la ingeniería genética en las diferentes especies -exceptuando el hombre- hay que afirmar que siempre debe estar ordenada al servicio del hombre, directa o indirectamente17. No puede, por tanto, el investigador tener la intención de producir un daño. Los límites de las nociones de servicio y de daño al hombre y los criterios relativos a sus distinciones vienen dados por los criterios y las conclusiones inmediatas de la ley natural, principios que constituyen los llamados derechos de la persona. No serían lícitos los experimentos de ingeniería genética -transformación, transducción, fusión celular, etc.- cuando el investigador intente con éstos la producción de agentes patógenos, con fines que atenten directa o indirectamente a la integridad física y psíquica del hombre; el objetivo buscado no puede ser la "guerra biológica" (cfr. capítulo 25).

Por lo que se refiere al efecto propio de los experimentos de ingeniería genética, éste puede ser bueno o indiferente. El hombre tiene un dominio pleno, aunque no absoluto, sobre el mundo inerte y sobre los seres vivos y puede efectuar modificaciones, incluso, en la constitución genética de los organismos.

En buena medida, el fondo de los debates -a los que hemos aludido antes- y el temor suscitado se debe a la constatación de que con estas técnicas el poder que el hombre del último cuarto de siglo XX adquiría sobre el mundo vivo era inusitado. Las posturas extremas se oponen, en medio de fuertes polémicas, sin capacidad de dar la solución. La propuesta de un abandono completo y radical de los experimentos en este campo viene del lado de las ideologías ecologistas; si la naturaleza tiene una primacía absoluta sobre la razón, lo natural constituye el único criterio que marca los límites más allá de los cuales no debe ir la ciencia aplicada. La postura opuesta defiende la eliminación de barreras que impidan hacer todo aquello que es de hecho posible; se apoya en que toda acción, en general, es moralmente indiferente, y la decisión queda a la exclusiva responsabilidad de los experimentadores y, por tanto, algo en concreto es bueno o malo según la conciencia de quien toma la decisión. Es un mero consecuencialismo en el que sólo importa la buena intención del quien lo hace y no el hecho en sí. Pero con un genérico deseo de hacer el bien como fin último, no se sabe juzgar acerca de los medios, ni siquiera de la jerarquía de los fines parciales, ni de la responsabilidad ante efectos secundarios no fácilmente predecibles.

Late aquí un problema de fondo sobre el dominio del hombre sobre la naturaleza. La "oscura" conciencia sobre la gravedad de la manipulación genética se debe al implícito convencimiento de que el mundo tiene un orden en sí mismo y que esas manipulaciones pueden desencadenar una perturbación irreversible en el orden del cosmos. Evidentemente esto no sucede en otras interferencias del hombre, incluso en el mundo biológico, pues en las interferencias habituales, el orden del mundo puede "digerir" esas intervenciones sin variarlo. El hecho de que haya transferencias genéticas naturales no es una garantía de que con otras manipulaciones no se pierda el equilibrio ecológico. De esta forma el criterio que suele informar implícitamente estos códigos deontológicos es el de evitar que se pierda el control; en el fondo este criterio puede ser válido, aunque no en sí mismo, sino como expresión de respeto al orden del universo. Es éste un criterio ético sobre la investigación en sí y es un criterio previo a la finalidad concreta que tenga el investigador.

El otro factor que interviene en la determinación de la licitud de su realización, está constituido por el efecto o las consecuencias secundarias y accidentales. Si hay efectos accidentales malos, debe existir una causa grave para realizar tales experimentos que puedan justificar los efectos accidentales no deseados y que, al mismo tiempo sea proporcionada a la gravedad de los mismos. La ignorancia de los posibles efectos secundarios malos puede ser voluntaria y, por tanto, culpable, por la falta de diligencia en la preparación del plan experimental de trabajo. Ello exige un previo conocimiento bibliográfico de los antecedentes del experimento y de los problemas que plantea. La seriedad del trabajo científico exige, en efecto, la exacta y previa documentación inicial e inmediata, y, en relación con el plan a desarrollar, una valoración de los medios técnicos de que se dispone para efectuar la experimentación, sin lesionar las normas de ética natural relativas al derecho a la integridad física, psíquica y moral del investigador, de su equipo de trabajo y de los demás.

c) Ingeniería genética en plantas y animales

Plantas

El costo elevado que supone la fertilización del suelo con abonos nitrogenados ha hecho que se preste una atención creciente a las investigaciones sobre la fijación del nitrógeno atmosférico, ocupando un lugar predominante en estos trabajos la posibilidad de modificación y transferencia de los genes que codifican la compleja maquinaria enzimática -17 proteínas- necesaria para este proceso mediante las técnicas de ingeniería genética. El objetivo fundamental es el de conseguir que los cultivos fijen nitrógeno. Por una parte, se intenta que especies fijadoras como el Rhizobium, simbionte de leguminosa, produzca nódulos en una planta no leguminosa; y por otra que bacterias como la Azotobacter vinelandii, que no tiene relación simbiótica con ninguna planta, se adhiera a las raíces de cereales para aportarles el nitrógeno ya reducido. Otro proyecto aún más ambicioso es el de conseguir transferencia de los genes nif a la planta18. Dichos genes habían sido transferidos en una bacteria capaz de fijar nitrógeno, y más recientemente se han transferido a una levadura. Pero lo que no se ha conseguido aún es la expresión de estos genes nif en eucariotas.

Para conseguir la transferencia de los genes nif a una planta se cuenta con la posibilidad de hacerlo en células vegetales en cultivo y dirigir, mediante la utilización de hormonas vegetales, la diferenciación de esas células para dar la planta. Cabe también la transferencia de los genes a la semilla, de tal modo que los genes se expresan después en la planta19. Como vectores de estos genes pueden utilizarse el plásmido T1 de la bacteria Agrobacterium tumefaciens que es capaz de introducirse en una amplia variedad de fanerógamas e insertarse en el DNA de sus genomas. El DNA de este plásmido se mantiene en todas las células infectadas con dicho plásmido. Se está estudiando también la posibilidad de transferir genes, utilizando como vector el virus del mosaico de la coliflor.

Por ahora, se han transferido genes de Rhizobium a A. vinelandii, consiguiendo su adherencia a las de maíz18. Y Hooykaas y colaboradores20 han demostrado que el plásmido Sym de Rhizobium trifolii portador de especificidad de huésped, que controla los pasos requeridos para la nodulación y la fijación de nitrógeno en raíces de trébol, es capaz de expresarse en otras especies de Rhizobium y en Agrobacterium tumefaciens.

Aunque las dificultades técnicas son grandes no resulta aventurado pensar que pronto se podrán introducirse en plantas genes de resistencia contra agentes patogénicos e insectos. Dado que los pesticidas e insecticidas, además de caros, contaminan el ambiente se hacen actualmente grandes esfuerzos para dotar a las plantas de sistemas de defensa propios. Así un DNA híbrido entre un promotor de Agrobacterium y toxinas del Bacillus thuringiensis proporciona a la planta defensa frente a insectos21. Por otra parte, las plantas producen un inhibidor contra las proteasas de insecto cuya síntesis es inducida por un factor en respuesta a la lesión mecánica causada por el insecto. Los genes de estos inhibidores proteicos han sido aislados y transferidos a otras plantas; por ejemplo, el de la patata se ha trasferido al tabaco y se ha observado inducción del gen si lleva unida la región 3'no traducible del gen de la patata22.

El uso del plásmido T1 del A. tumefaciens ha mostrado ser muy eficaz por transferir genes en dicotiledóneas. Para otras, se ha usado una transferencia directa del gen a protoplastos en cultivo, dejando que posteriormente se desarrolle la planta completa23. En cereales se han introducido los genes que codifican resistencia a la kanamycina por inyección de DNA24.

Animales

Hasta hace muy poco, la idea de poder modificar el genoma de un organismo entero parecía muy lejana. Sin embargo, a partir de 1980, la situación ha cambiado al lograrse en el ratón la expresión de genes extraños. Pero la posibilidad de introducir "a voluntad" un gen, situarlo correctamente en el cromosoma y que se transmita fielmente a la descendencia, no carece de dificultades. Se han seguido diversos métodos para llevar a cabo esa transferencia de genes: la inyección directa en el zigoto o en embriones, y el trasplante de células previamente corregidas.

Inyección directa al zigoto o embriones.- Mediante microinyección, puede conseguirse la introducción de genes en el núcleo de un zigoto en el momento de la fecundación realizada "in vitro". La nueva información genética puede mantenerse a lo largo del desarrollo embrionario.

Experimentos anteriores de Mertz y Gordon25 habían conseguido ya la transcripción de genes de histonas de "Drosophila" en el oocito de "Xenopus". Gordon y col.26 han introducido genes extraños, el gen de la timidina kinasa viral, un fragmento de plásmido bacteriano y DNA del SV40, en zigotos de ratón. De los 180 zigotos que se desarrollaron, tres portaban en su genoma estos genes extraños y en uno de ellos, el DNA injertado no estaba integrado en los cromosomas, lo que podría significar tanto que se replicara como un plásmido independiente, o que fuera copia extracromosómica de una porción integrada. Jaenisch y Mintz27 han inyectado DNA del SV40 en blastocitos de ratón y los animales desarrollados tras la implantación de estos blastocitos en el útero materno conservaban estos DNA en la vida adulta.

En 1985 se ha logrado en conejo, oveja y cerdo la expresión de genes introducidos mediante microinyección en el pronúcleo o en el núcleo del óvulo fecundado28. Son múltiples las ventajas que estas técnicas aplicadas a los animales domésticos pueden tener; algunas obvias son, por ejemplo, aumentar la eficiencia su reproducción, ganancia de peso, aumento de resistencia a enfermedades, cambio en la textura de la piel. La amplificación del gen que codifica la hormona de crecimiento tuvo un efecto dramático en rata que, sin embargo, no ha producido ni en el cerdo ni en el conejo29.

Transporte de células modificadas.- El grupo de Cline30 31 ha conseguido insertar, por transformación, genes en células de médula ósea de ratón en cultivo. Los genes transferidos corresponden a la dihidrofolato reductasa, que confiere resistencia al metotrexato, fármaco que se aplicó una vez trasplantadas las células, con la idea de favorecer selectivamente su proliferación.

Mediante un sistema semejante, Pellicer y col.32 han introducido el gen que codifica la timidina quinasa del herpes simple y de la globina humana en células de teratocarcinoma de ratón; y una vez transformadas las células en cultivo, se trasplantaron a los animales.

Al conseguirse el trasplante de células de teratocarcinoma a embriones33, se abre la posibilidad de utilizar esta vía para introducir nuevos genes, sin que sea precisa la administración de un fármaco para ejercer presión selectiva sobre su proliferación, ya que las células del teratocarcinoma, en ese ambiente embrionario, pierden su malignidad y se desarrollan normalmente. Se presenta, sin embargo, una dificultad y es que, cuando estas células se hacen crecer en cultivo, adquieren un número anormal de cromosomas.

Uso de vectores retrovirales.- Robertson y col.34 han logrado en 1986 introducir genes exógenos usando vectores retrovirales en células madre y han mostrado que estas células modificadas contribuyen extensamente en los caracteres de las células somáticas y de la línea formativa en ratones quiméricos. Este sistema permite usar estas técnicas para modificar y seleccionar células potencialmente germinales, lo que permite después transferirlas con cambios genéticos predeterminados.

Valoración ética

Por el momento, las dificultades técnicas que presenta la aplicación de las técnicas de recombinación del DNA a animales hacen que las posibilidades de revolucionar la ganadería35, modificando la obtención genética de animales al servicio del hombre, sean no sólo escasas y remotas sino, además, prácticamente limitadas a las mejoras que podrían derivarse de la introducción de un único gen.

Desde el punto de vista ético, la aplicación de estas técnicas a plantas y animales no presenta especiales problemas. En gran parte, esta experimentación no difiere demasiado de la que desde antiguo practicaron cultivadores, mejoradores de plantas y ganaderos realizando una fuerte selección dirigida hacia sus propios intereses; sí difiere en cuanto a la posibilidad de incorporación de nuevos caracteres en una especie. Similarmente a lo que ya vimos al referirnos a los microorganismos, la modificación del patrimonio es una acción que, aunque supone una drástica intervención en los seres vivos, es lícita si se busca una mejora de las especies al servicio del hombre, o un medio de investigar y adquirir nuevos conocimientos. Por otro lado, estas aplicaciones no presentan la peligrosidad que podría presentarse con los microorganismos, en los que se corre el riesgo de perder el control de nuevas cepas patógenas, etc.

La conferencia de Rambouillet y otras reuniones

En abril de 1985 se celebró el I Coloquio Internacional de Bioética donde se trató de evaluar desde el punto de vista ético la tecnología genética. Se formularon las recomendaciones siguientes:

1ª: Alentar la investigación básica en las técnicas de transferencia genética en plantas y animales, y, en general, sobre cuanto se refiere a los mecanismos de los procesos vitales.

2ª: Supervisar el desarrollo de la utilización de los procedimientos tecnológico-genéticos en la agricultura, especialmente en cuanto a sus riesgos ecológicos, minimizándolos como se hace en el sector farmacéutico.

3ª: Las instituciones públicas y privadas de todos los países debieran tener acceso a los bancos de datos publicados, por contravenir en este campo el "secretismo" al interés público.

4ª: No olvidar en la investigación del embrión humano su condición moral de potencial persona humana.

Posteriormente se han ido sucediendo una amplia variedad de reuniones, simposios, etc. para la discusión sobre las posibilidades, repercusiones y riesgos de la recombinación del DNA incluida su aplicación al hombre. Señala García Prada36: "Desde su posición y con su perspectiva aducen los científicos que el progreso de la Ciencia es incontenible, que no hay un "non plus ultra" en la investigación. Aquí precisamente radica el punto clave y decisivo en la desmedida pretensión científico-técnica de corregir tecnológico-genéticamente la imperfección biológica humana, mediante la manipulación de su masa genética, con el fin de lograr el grado de perfección deseado.

Así se propuso inicialmente con entusiasmo (J. Muller, J. Lederberg) en el simposio CIBA en 1962 y así se sigue oyendo ocasionalmente todavía, como un eco o presagio de las visiones de A. Huxley en "Un mundo feliz". De consentirlo la sociedad se abriría la puerta al "totalitarismo de la ciencia" (E. Benda) y el científico usurparía las funciones del Creador y de la evolución (G. Fulgraff, ex director general alemán de Sanidad). Está en juego eso que un editorialista del "New York Times" denominó "the remaking of the species" (la rehechura del hombre). Así, pues, es necesario seguir discutiendo la cuestión, ya que su tremenda dimensión concomitante no la marca sólo el abuso sino el uso mismo de esta tecnología, y no únicamente tampoco el caso extremo de la recombinación del genomio con sus irreversibles e imprevisibles consecuencias para la descendencia".

d) Biotecnología y medio ambiente

La liberación al medio ambiente de organismos modificados ha suscitado de nuevo a partir de 1986 la necesidad de establecer controles legales37.

Una controversia se ha originado con el uso de una bacteria alterada -una nueva cepa de Pseudomonas syringue para proteger las fresas de los daños de la congelación; a esta bacteria alterada le falta el fragmento del genoma que codifica la proteína que produce el núcleo de hielo y es responsable del daño de la planta por la congelación. La nueva cepa protege al competir con la cepa salvaje por su posición en las hojas38.

En Inglaterra se ha aprobado un experimento de liberación de un virus usado para el control biológico de pestes39 con fuerte oposición de los ecologistas.

Otra controversia se ha iniciado con el uso de la vacuna preventiva de la pseudorrabia causada por un virus herpes que afecta primariamente al cerdo. El virus vector mutado carece del gen timidina kinasa responsable del efecto patógeno40.

Se ha obtenido también una cepa alterada que produce una cerveza baja en calorías. Esta cepa de Saccharomyces uvarum contiene un gen del moho Aspergillus niger que codifica una glucoamilasa. Si bien durante los cinco que han durado estos trabajos se pasteurizó a fin de matar las bacterias, posteriormente cerveza no pasteurizada será servida en bares conteniendo, por tanto, microorganismos vivos que podrían liberarse al ambiente41.

Es obvio que en el uso de agentes tales como los apuntados, aunque no sean por sí mismos patógenos, debe extremarse la prudencia; y no parece lícito su uso a gran escala sin que previamente no se haya comprobado que no se producen efectos peligrosos por la posible integración de los genes extraños en otros genomas.

Notas

(1) CLARKEL, L. y CARBON, J. "A colony bank containing synthetic hybrid plasmids representative of the entire E. coli". Cell, 9, 99, 1967.

(2) WENSKI, P.C., FRIMEGAN, D.T., DONELSON, J.E. y HOGUESS, D.S. "A system for mapping DNA sequences in the chromosomes of Drosphila melanogaster. Cell, 3, 315-325, 1974.

(3) ZAMBRYSKI, P., HOLSTER, M., KRUGER, K., DEPICKER, A., SCHELL, J., MONTAGU, M.V. y GOODMAN, H.M. "Tumor DNA structure in plant cells transformed by A. tumefaciens". Science, 209, 1385-1391, 1980.

(4) KOURILSK, P. "La génie génétique". La Recherche, 110, 390-402, 1980.

(5) WALTON, S. "OTA weighs the impact of genetic engineering". Bioscience, 31, 198-199, 1981.

(6) JACKSON, D.A., SYMONS, R.H. y BERG, P. "Biochemical method for inserting new genetic information in vitro of DNA of simian virus 40". Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2904-2909, 1972.

(7) CHANG, A.C.Y. y COHEN, S.N. "Genome construction between bacterial species in vitro: Replication and expression of Staphylococcus plasmid genes in Escherichia coli". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 71, 1030-1034, 1974.

(8) MORROW, J.F., COHEN, S.N., CHANG, A.C.Y., BOYER, H.W., GOODMAN, B.M. y HELLING, R.B. "Replication and transcription of eukaryotic DNA in Escherichia coli". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 71, 1743-1747, 1974.

(9) BERG, A.A. "Potential biohazards of recombinant DNA molecules". Science, 185, 303, 1974.

(10) BERG, P. y col. "Asilomar conference on DNA recombinant molecules". Nature, 255, 444, 1975.

(11) GROUPE INFORMATION BIOLOGIE. "Manipulations génétiques pour un débat public". La Recherche, 6, 692, 1975.

(12) PEREIRA DE SILVA, L.H. "Manipulations génétiques contre l'obscurantisme". La Recherche, 5, 790, 1975.

(13) BLANC, M. "Le vrai visage des manipulations génétiques". La Recherche, 97, 188-191, 1979.

(14) NATIONAL INSTITUTE OF HEALTH. "Guidelines for research involving Recombinant DNA Molecules". NIH. Washington, 1976.

(15) "Will the DNA guidelines wither away? Nature, 287, 473, 1980."Scares about genetic manipulation". Nature, 287, 96, 1980.

(16) DICKSON, D. "DNA guidelines. More relaxation". Nature, 287, 1980.

(17) LEJEUNE, J. "Relazione all'Accademia francese di science morali politiche. Alle origini della vite. L'oumo nasce uomo". Studi Cattolici, 155, 19, 1979.

(18) BRILL, W.J. "Microbiología Agrícola". Investigación y Ciencia, 62, 118-120, 1981.

(19) CARLSON, P.S. "The use of protoplasts for genetic research". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 70, 598, 1973.

(20) HOOYKAAS, P.J.J., VAN BRUSSEL, A.A.N., DEN DULK-RAS, H., VAN SLOGTEREN, G.M.S. y SCHILPEROORT, T.A. "Sym plasmid of Rhizobium trifolii expressed in different rhizobial species and Agrobacterium tumefaciens". Nature, 291, 351-353, 1981.

(21) VEACK, M. "Transgenic plants protected from insect attack". Nature, 328, 33-37, 1987

(22) SHIELDS, R. "Towards insect-resistant plants" Nature 328, 12-13. 1987

(23) Como ejemplo puede citarse el tabaco (BLOCK, P. et al., EMBO 3, 1681-89, 1984); la petunia (LAMPA, G. et al. Nature 316, 750-757, 1985); y el tomate (HORSCH, R.B. Science 227, 1229-31. 1985).

(24) DE LA PEÑA, A., LIRS, M., SCHELL, J. "Transgenic rye plants obtained by injecting DNA into young floral tillers". Nature, 325, 274-276, 1987.

(25) MERTZ, J.E. y GORDON, J.B. "Purified DNAs are transcribed after microinjection into Xenopus oocytes". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 1502-1506, 1977.

(26) GORDON, J.W., SCANGOS, G.A., PLOTKIN, D.J., BARBOSA, J.S. y RUDDLE, F.H. "Genetic transformation of mouse embryos by microinjection of purified DNA". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 1981.

(27) JAENISCH, R. y MINTZ, B. "Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 71, 1250-1254, 1974.

(28) HAMMER R.E. et al. "Production of transgenic rabbits, sheep and pig by microinjection". Nature 315, 680-683, 1985.

(29) PALMITER, R. D., BRINSTER, R.L., HAMMER, R.E., TRUMBAUER, M.E., ROSENFELD, M.G., BIRNBERG, N.C. y EVANS, R.M. "Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothionein-growth hormone fusion genes. Nature, 300, 611-615, 1982.

(30) MERCOLA, K.E., STANG, H.D., BORWNE, J., SALSER, W. y CLINE, M.Y. "Insertion of a new gene of viral origin into bone marrow cells of mice". Science, 208, 1033-1035, 1980.

(31) CLINE, M.J., STANG, H., MERCOLA, K., MORSE, L., RUPRECHTER BROWNE, J. y SAISEL, W. "Gene transfer in intact animals". Nature, 248, 422-425, 1980.

(32) PELLICER, A., WAGNER, E.F., ELKAREH, A., DEWEY, M.J., RUESSER, A.J., SILVERSTEIN, S., AXEL, R. y MINTZ, B. "Introduction of a viral thymidine kinase gene and the human -globin gene into developmentally multipotential mouse teratocarcinoma cells". Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 2098, 1980.

(33) MINTZ, B. "Genetic mosaicism in adult mice of quadriparental lineage". Science, 148, 1232-1333, 1965.

(34) ROBERTSON E, BRADLEY A, KUEMN M y EVANS M "Germ-line transmission of genes introduced into cultured pluripotential cells by retroviral vector" Nature, 323, 445-448, 1986.

(35) TANGLEY L. "Biotechnology on the farm". Bioscience, 36, 590-593. 1986.

(36) GARCIA PRADA, O. "Biogenética y responsabilidad". Estudios Filosóficos, 98, 64-102, 1986.

(37) La revista Nature, en el volumen 326 de 1987, dedica varios artículos a este tema: pp. 537 y 819.

(38) PALCA, J. "Frost damage tests blocked" Nature 319, 254. 1986; JUKES, T.N. "Frost resistance and Pseudomonas". Nature, 319, 617, 1986.

(39) NEWMARK P "Approval for first British virus release experiment". Nature, 320, 2, 1986.

(40) BEARDSLEY, T. "USDA goes too public too quickly". Nature, 320, 473, 1986.

(41) PALCA, J. "Living outside regulation". Nature 324, 202, 1986.

 

Anexo: La conferencia de Asilomar

En una reunión celebrada en California del 24 al 27 de febrero, un grupo internacional de científicos decidió que debería establecerse un control estricto sobre el uso de la técnica experimental que permita el trasplante de genes de un organismo a otro. Esta declaración redactada por el Comité Organizador de la conferencia es el resumen de un informe sometido a la Asamblea de las Ciencias de la Vida de la Academia Nacional de Ciencias y aprobado por su comité ejecutivo el 20 de mayo de 1975.

Esta reunión fue organizada para revisar el progreso científico en la investigación sobre las moléculas de DNA recombinantes y para discutir las formas adecuadas de tratar los riesgos potenciales de índole biológica de este trabajo. Los impresionantes avances científicos que se han hecho ya en este campo y en estas técnicas son de una gran importancia en el avance hacia una comprensión de los procesos bioquímicos fundamentales en células procariotas y eucariotas. El uso de la metodología de la recombinación de DNA promete revolucionar la práctica de la biología molecular. Aunque hasta ahora no se ha producido ninguna aplicación de las nuevas técnicas, existen todas las razones para creer que serán de gran utilidad práctica en el futuro.

La atención de los participantes a la reunión se dirigió de manera especial a la cuestión de si la suspensión provisional de ciertos aspectos de la investigación en este área, impuesta por el comité para la recombinación de moléculas de DNA de la Academia Nacional de Ciencias de USA, en la carta publicada en julio de 1974, debería levantarse; y en ese caso cómo podría emprenderse el trabajo científico con unos riesgos mínimos para el personal de laboratorio dedicado a este tipo de trabajo, para el público en general, y para los animales y plantas que comparten nuestro ecosistema.

Las nuevas técnicas que permiten la combinación de información genética entre organismos muy diferentes entre sí nos colocan en un área de la biología con muchas interrogantes. Incluso en la actualidad, el hecho de haber limitado la investigación en este campo, hace que la valoración de los posibles riesgos sea extremadamente difícil. Esta ignorancia es lo que nos ha impulsado a decidir que sería prudente tomar precauciones considerables en la realización de esta investigación. Sin embargo, los participantes a la conferencia acordaron que la mayor parte del trabajo sobre la construcción de moléculas de DNA recombinantes debería continuar siempre que se empleen medidas apropiadas de seguridad, principalmente en lo que se refiere a las barreras biológicas y físicas adecuadas para contener los nuevos organismos creados. Los criterios de protección deberían ser más exigentes aún en el comienzo y modificados a medida que la metodología mejore y se posea una valoración más precisa de los riesgos. También se acordó que hay ciertos experimentos en los cuales los riesgos potenciales son tan elevados que no deben realizarse dados los medios limitados actuales. En un plazo más largo pueden surgir problemas en la aplicación, a gran escala, de esta metodología en la industria, la medicina y la agricultura. Pero también se reconoció que una investigación futura y la experiencia pueden demostrar que muchos de los riesgos potenciales son menos serios y menos probables que lo que ahora sospechamos.

Principios que guían las recomendaciones y conclusiones

Aunque nuestras afirmaciones acerca de los riesgos que pueden implicar cada uno de los diferentes caminos de investigación, sobre la recombinación de las moléculas de DNA pueden diferir, pocas personas, si es que existe alguna, creen que esta metodología esté totalmente exenta de riesgo. Los principios de prudencia para tratar con estos riesgos potenciales son:

Que la utilización de barreras adecuadas se considere como algo esencial en el proyecto experimental, y que esta protección y aislamiento sean proporcionados al posible riesgo. Consiguientemente, junto a una escala de riesgos, debería existir la correspondiente escala de protección y aislamiento. La estimación de los riesgos será difícil e intuitiva al principio, pero mejorará a medida que se vayan adquiriendo nuevos conocimientos; en cada etapa habrá que comprobar que la protección y aislamiento son adecuados al riesgo posible. Parece lógico pensar que los experimentos que requieren operaciones a una escala mayor entrañen riesgos mucho más serios que los que se corren en los que se realizan en pequeña escala y, por tanto, requieren unos procedimientos de protección y aislamiento más rigurosos. El uso de vehículos clónicos o vectores (plásmidos, fagos) y huéspedes bacterianos, con una capacidad restringida para multiplicarse fuera del laboratorio, reducirían los riesgos de un experimento determinado. Por tanto, las formas de adecuar los niveles de aislamiento a los riesgos potenciales podrán variar con el tiempo, especialmente cuando las técnicas de protección y aislamiento mejoren. Los medios para valorar y equilibrar los riesgos con los niveles apropiados de aislamiento y protección habrán de revisarse periódicamente. Es de esperar que, a través de los canales de información, tanto formales como informales, nacionales e internacionales, la forma por la cual se hace frente a riesgos biológicos potenciales y de protección sea razonablemente consecuente.

El aislamiento de agentes potencialmente perjudiciales puede conseguirse de varias formas. La contribución más importante para limitar la propagación de los DNA recombinantes es el uso de barreras biológicas. Estas barreras son de dos tipos: 1) Huéspedes bacterianos perjudiciales incapaces de sobrevivir en un ambiente natural; 2) Vectores no transmisibles e igualmente perjudiciales (plásmidos, bacteriófagos u otros virus) capaces de desarrollarse solamente en huéspedes específicos. El aislamiento físico, ejemplificado por el uso de campanas o, donde sea posible, accesos limitados a laboratorios con una presión negativa, proporcionan un factor de seguridad adicional. Es de especial importancia someterse a una estricta y exigente práctica microbiológica, la cual puede limitar, en gran medida, el escape de organismos del medio experimental, y, por tanto, aumentar la seguridad de la operación. Por consiguiente, la educación y formación de todo el personal implicado en los experimentos es esencial para la eficacia de todas las medidas de aislamiento.

En la práctica, estos diferentes medios de aislamiento se complementarán mutuamente y los adelantos sustanciales que se vayan consiguiendo para el desarrollo de huéspedes bacterianos y vectores podrían permitir modificaciones en los requisitos complementarios de aislamiento físico.

El aislamiento físico estricto y los procedimientos de laboratorio rigurosos pueden reducir, pero no eliminar, la posibilidad de agentes potencialmente peligrosos. Por lo tanto, los investigadores que basen su trabajo en huéspedes y vectores inactivados, como una seguridad adicional, deben comprobar rigurosamente la efectividad de estos agentes antes de aceptar su validez como barreras biológicas.

Recomendaciones para adecuar los tipos de aislamiento a los tipos de experimentos

Ninguna clasificación de experimentos en cuanto a riesgos, y ningún conjunto de procedimientos de aislamiento puede prever todas las situaciones posibles. Ante nuestras dudas actuales sobre los riesgos, los parámetros propuestos aquí se han concebido ampliamente y con intento de ofrecer una pauta provisional para los investigadores y centros relacionados con la investigación del DNA recombinante. Sin embargo, cada investigador tiene la responsabilidad de decidir si, en un caso concreto, las circunstancias especiales justifican un nivel más alto de aislamiento que el que aquí se sugiere.

Tipo de contención

1. Riesgo mínimo: Este tipo de aislamiento es adecuado para aquellos experimentos en los que los riesgos biológicos pueden valorarse con exactitud y todo haga esperar que sean mínimos. Tal aislamiento puede lograrse siguiendo los procedimientos recomendados para los laboratorios de microbiología clínica. Estas medidas se centran fundamentalmente en no beber, comer, o fumar en el laboratorio, utilizar batas en el área de trabajo, el uso de pipetas taponadas con algodón o preferiblemente pipetas mecánicas y una rápida desinfección de los materiales contaminados.

2. Riesgo bajo: Este nivel de aislamiento es apropiado para experimentos que generan biotipos nuevos, excepto cuando la información asequible indique que el DNA recombinante no pueda alterar de manera apreciable el comportamiento ecológico de las especies receptoras, aumente de manera significativa su patogenicidad, o impida un tratamiento efectivo de la posible infección resultante. Las características esenciales de este aislamiento (además de los procedimientos mínimos, mencionado arriba) son la prohibición del uso de pipetas de boca, un acceso limitado al personal de laboratorio, cabinas de seguridad biológica para los procedimientos que pueden producir aerosoles (por ejemplo, mezcla y sonicación). Aunque los vectores existentes pueden usarse en este nivel de aislamiento para trabajos de riesgo bajo, deberían adoptarse vectores y huéspedes más seguros, cuando se dispongan de ellos.

3. Riesgo moderado: Tales medidas de aislamiento son apropiadas para experimentos en los que haya probabilidad de generar un agente con un potencial significativo, en lo que se refiere a su patogenicidad o destrucción ecológica. Las características principales de este nivel de seguridad, además de las dos clases precedentes, son que las operaciones de transferencia deben realizarse en cabinas de seguridad biológica (por ejemplo, campanas de flujo laminar), deben utilizarse guantes durante el manejo de los materiales infecciosos, las líneas de vacío deben estar protegidas por filtros y en los laboratorios de acceso limitado debe mantenerse una presión negativa, Sin embargo los experimentos que ofrecen un riesgo moderado deben realizarse sólo con vectores y huéspedes que tengan una capacidad muy reducida para multiplicarse fuera del laboratorio.

4. Alto riesgo: Este nivel de seguridad está ideado para experimentos en los que el potencial de destrucción ecológica o patogenicidad del organismo modificado puede ser grave y, por tanto, presenta un peligro muy serio para el personal del laboratorio o para el público. Las características principales de este tipo de medida son las mismas que se utilizan en el manejo de agentes microbiológicos extraordinariamente infecciosos, y consisten en medidas de aislamiento del área de trabajo de otras áreas, mediante cierres de aire, un ambiente de presión negativa, la exigencia de cambios de indumentaria, ducha para el personal y laboratorios equipados con sistema para la inactivación o eliminación de agentes biológicos que pueden estar contenidos en el aire viciado y en los residuos líquidos o sólidos. Todas las personas que ocupen estas áreas deberían llevar batas de protección y ducharse en cada salida del ámbito de aislamiento especial. El manejo de los agentes biológicos debe hacerse exclusivamente en cabinas de seguridad biológica, en las que el aire viciado se incinere o pase a través de filtros especiales. El aislamiento para el trabajo de alto riesgo incluye, además de las características físicas y de procedimiento descritas arriba, el uso de vectores y huéspedes rigurosamente probados y cuyo desarrollo pueda ser confinado al laboratorio.

Tipos de experimentos

Cálculos precisos de los riesgos relacionados con diferentes tipos de experimentos son difíciles de obtener, debido a nuestra ignorancia sobre la probabilidad de que los riesgos que se anticipan se manifiesten. Sin embargo, los experimentos que implican la construcción y propagación de las moléculas de DNA recombinantes procedentes de: 1) procariotas, bacteriófagos y otros plásmidos; 2) eucariotas, han sido clasificados como de riesgo mínimo, bajo, moderado y alto para orientar a los investigadores en su elección de la protección apropiada. Estas designaciones deberían ser consideradas como valoraciones provisionales, que necesitarán una revisión a la luz de la experiencia futura.

Las mismas moléculas de DNA recombinante, como distintas de las células portadoras, pueden ser infecciosas para bacterias o para organismos superiores. Las preparaciones de DNA en estos experimentos, especialmente en grandes cantidades, deberían ser inactivadas químicamente antes de su eliminación.

1. Procariotas, bacteriófagos y plásmidos bacterianos: Donde la construcción de las moléculas de DNA recombinante y su propagación implica agentes procarióticos que se sabe que intercambian información genética de forma natural, los experimentos pueden realizarse con medidas de seguridad de riesgo mínimo. Siempre que los experimentos hagan sospechar un riesgo potencial, debe asegurarse una protección más rigurosa.

Los experimentos que implican la creación y propagación de las moléculas de DNA recombinante a partir de DNA de especies que ordinariamente no intercambian información genética, genera biotipos nuevos. Dado que tales experimentos pueden ofrecer riesgos mayores que los relacionados con los organismos originales, deberían hacerse, por lo menos, con las medidas de seguridad recomendadas para experimentos de bajo riesgo. Si los experimentos implican organismos patógenos, o determinantes genéticos que puedan aumentar la patogenicidad de las especies portadoras, o si el DNA transferido puede conferir a los organismos portadores nuevas actividades metabólicas no nativas para estas especies, y, por tanto, modificar su relación con el medio ambiente, entonces debe utilizarse el aislamiento para riesgo moderado o alto.

Los experimentos que provoquen en los agentes patogénicos para el hombre un aumento de la resistencia a antibióticos o a desinfectantes, podrían ser realizados sólo bajo condiciones de seguridad de riesgo moderado o alto, dependiendo de la virulencia del organismo implicado.

2. Virus animales: Los experimentos que implican unión de genomas virales o segmentos de genes a vectores procariotas y su propagación en células procariotas deberían ser realizados con sistemas de huésped-vector, con una capacidad de desarrollo nula fuera del laboratorio y con medidas de seguridad adecuadas para un riesgo moderado. Los segmentos rigurosamente caracterizados y purificados de genomas virales no oncogénicos demostrablemente no transformantes de DNA de virus oncogénicos pueden unirse a vectores actualmente existentes y propagados dentro del recinto exigible para un riesgo moderado; cuando se disponga de sistemas de huésped-vector más seguros, tales experimentos pueden llevarse a cabo con medidas de bajo riesgo.

Los experimentos encaminados a introducir o propagar DNA no viral u otros agentes de bajo riesgo en células animales deberían utilizar como vectores sólo DNA animal de bajo riesgo (por ejemplo, viral, mitocondrial) y las manipulaciones deberían realizarse donde existan las medidas de aislamiento para riesgo moderado.

3. Eucariotas: Los riesgos asociados con la unión fortuita de fragmentos de DNA de eucariotas a vectores de DNA de procariotas y la propagación de estos DNA recombinantes en huéspedes procariotas son los más difíciles de valorar.

A priori, el DNA de vertebrados de sangre caliente es más probable que contenga genomas virales, potencialmente patógenos para el hombre, que los DNA de otros eucariotas. Por consiguiente, los intentos de clonar segmentos de DNA de tales animales y particularmente los genomas de primates deberían realizarse sólo con sistemas de huésped-vector que tengan una capacidad demostrada de crecimiento restringido fuera del laboratorio y con medidas de aislamiento adecuadas para riesgo moderado. Hasta que los segmentos clonados de DNA de vertebrados de sangre caliente estén completamente caracterizados, deberían mantenerse en el sistema huésped-vector de máxima restricción en laboratorios de contención de riesgo moderado; cuando tales segmentos clonados estén caracterizados, pueden ser propagados, como se ha sugerido para los segmentos purificados de genomas virales.

A menos que los organismos sinteticen un producto conocido como peligroso (tales como toxinas, virus), los DNAs recombinantes de vertebrados de sangre fría y todos los demás eucariotas inferiores pueden ser construidos y propagados con el sistema huésped-vector más seguro entre los disponibles, con medidas de aislamiento para bajo riesgo.

El DNA purificado de cualquier fuente, que realice funciones conocidas y puedan ser juzgadas como no tóxicas puede clonarse con vectores ordinariamente disponibles y con medidas de seguridad para bajo riesgo. (El término tóxico se aplica aquí para las toxinas, productos potencialmente oncogénicos o sustancias que podrían perturbar el metabolismo normal, si se produjesen en un animal o planta por la presencia de un microorganismo).

4. Experimentos que deben ser aplazados: Hay experimentos factibles que presentan tan graves peligros que su realización no debería emprenderse de momento con los sistemas huésped-vector ahora disponibles y con las medidas de protección actuales. Estos incluyen el clonaje de los DNA recombinantes derivados de organismos, considerados como muy patogénicos (es decir, agentes etiológicos de las clases III, IV y V según la clasificación del Departamento de la Salud, Educación y Bienestar Social de USA), el DNA que contenga genes tóxicos y experimentos a gran escala (más de 10 litros de cultivo) usando DNA recombinantes capaces de sintetizar productos potencialmente dañinos para el hombre, animales o plantas.

Realización

En muchos países, organizaciones nacionales empiezan a dar pasos encaminados a la elaboración de códigos o normas aplicables en la realización de experimentos con riesgos conocidos o potenciales. Mientras éstos no estén perfectamente establecidos, urgimos a los científicos para que usen como una guía lo que se propone en este documento. Además, hay algunas recomendaciones que podrían ser puestas en marcha de manera inmediata y directa por la comunidad científica.

Desarrollo de vectores y huéspedes más seguros

Una importante y esperanzadora consecución de la reunión fue la verificación de que bacterias y vectores especiales con capacidad restringida para multiplicarse fuera del laboratorio pueden construirse genéticamente, y que el uso de estos organismos aumentará la seguridad de los experimentos con DNA recombinantes en muchos órdenes de magnitud.

Los experimentos en este sentido están en fase de progreso, y en un futuro próximo se podrá disponer de variantes del bacteriófago, plásmidos no transmisibles y cepas especiales de Escherichia coli. Todos estos vectores podrían reducir extraordinariamente el riesgo potencial al mismo tiempo que ayudarán a mejorar la metodología. Otros sistemas de huésped-vector, especialmente las cepas modificadas de B. subtilis, bacteriófagos y plásmidos, pueden también ser útiles para fines concretos. Muy posiblemente se encontrarán vectores adecuados y totalmente inocuos para los huéspedes eucariotas, tales como levaduras, células animales y vegetales fácilmente cultivables. Es probable que haya un continuo desarrollo en esta área y los participantes de la reunión acordaron que sistemas huésped-vector en que se introducen mejoras que reduzcan los riesgos de la investigación de DNA recombinante estarán a disposición de todos los investigadores interesados.

Procedimientos de laboratorio

Es responsabilidad del investigador principal informar al personal del laboratorio de los riesgos de tales experimentos antes de que sean iniciados. Es necesaria una discusión libre y abierta para que cada participante en el experimento comprenda plenamente la naturaleza del mismo y cualquier riesgo que pueda implicar. Todo el personal ha de ser adiestrado en lo que se refiere a las medidas de seguridad encaminadas a controlar los riesgos, incluidas las actuaciones de emergencia, en caso de que se presente un riesgo inesperado. Se recomienda también que se realice periódicamente un control apropiado de la salud de todo el personal, incluida una monitorización serológica.

Intercambio de experiencia y cursos de adiestramiento

La investigación en esta área avanzará con rapidez y los métodos utilizados encontrarán aplicación en muchos problemas biológicos diferentes. Es imposible prever la gama completa de posibles experimentos y establecer un juicio preciso sobre cada uno de ellos. Por lo tanto, es esencial llevar a cabo una valoración continua de los problemas, a la luz de los nuevos conocimientos científicos. Esto podría lograrse por medio de una serie de reuniones de trabajo y conferencias anuales, algunas de las cuales deberían tener lugar a nivel internacional. Deberían existir, también, cursos para el adiestramiento de personal en los métodos importantes, ya que es probable se interesen por este tipo de trabajo laboratorios que pueden no haber tenido una extensa experiencia en esta área. Debe darse prioridad a la investigación que puede mejorar y valorar la eficacia de las medidas de aislamiento de los sistemas huésped-vector ya existentes y de los que puedan encontrarse en el futuro.

Conocimientos nuevos

Este documento presenta una primera valoración de los riesgos potenciales a la luz de los conocimientos actuales. Sin embargo, se sabe muy poco acerca de la viabilidad de cepas de bacterias y bacteriófagos de laboratorio en diferentes nichos ecológicos del mundo exterior. Y menos aún se sabe acerca de si las moléculas de DNA recombinantes mejorarán o empeorarán la supervivencia de sus vectores y huéspedes en la naturaleza. Estas cuestiones son fundamentales en la valoración de cualquier nuevo organismo que pueda construirse en el futuro. Es necesario emprender una investigación en esta área y darle una gran prioridad. Sin embargo, la mayoría de los biólogos moleculares que pueden construir moléculas de DNA recombinante no están realizando estos experimentos y será necesario facilitar una investigación en colaboración entre ellos y grupos experimentados en el estudio de la infección bacteriana o la microbiología ecológica.

También debería realizarse un trabajo que haga posible la monitorización del escape o diseminación de vehículos clónicos y sus huéspedes.

Nada se sabe acerca de la capacidad de infección potencial en organismos superiores de fagos o bacterias que contengan segmentos de DNA eucarióticos y muy poco sobre la capacidad de infección de las moléculas de DNA por sí mismas. La transformación genética de las bacterias ocurre, sin duda, en animales, lo que sugiere que las moléculas de DNA recombinantes pueden retener su potencia biológica en este ambiente. Hay muchos interrogantes en este campo cuyas respuestas son esenciales para una valoración correcta de los riesgos de los experimentos con moléculas de DNA recombinantes. Será necesario asegurar que este trabajo se planifique y se lleve a cabo; y será especialmente importante tener esa información antes de que se intente la aplicación a gran escala del uso de las moléculas de DNA recombinantes.