La biotecnología que hay detrás del salmón AquAdvantage

La biotecnología que hay detrás del salmón AquAdvantage

El salmón transgénico AquAdvantage fue diseñado y generado por vez primera en el año 1989, hace 26 años y los primeros resultados se publicaron en 1992. La empresa AquaBounty solicitó su autorización para su comercialización y consumo a la FDA por vez primera en 1995, hace 20 años.

Ejemplar de salmón transgénico AquAdvantage (detrás) junto a un individuo hermano, no transgénico (delante) durante la fase de crecimiento. El salmón AquAdvantage crece mucho más rápido que sus congéneres que no portan la modificación genética. Fotografía: AquaBounty Technologies, Inc.

Ejemplar de salmón transgénico AquAdvantage (detrás) junto a un individuo hermano, no transgénico (delante) durante la fase de crecimiento. El salmón AquAdvantage crece mucho más rápido que sus congéneres que no portan la modificación genética. Fotografía: AquaBounty Technologies, Inc.

Tras los resultados espectaculares de Brinster y Palmiter en 1982, quienes generaron un ratón transgénico más del doble de grande que sus hermanos de camada, debido a la sobreexpresión del gen de la hormona del crecimiento en el hígado de esos animales, diversas iniciativas biotecnológicas intentaron reproducir los resultados en otras especies. Sin embargo, los intentos de obtención de cerdos transgénicos con características similares acabaron en un fiasco colosal. La biología no acompañó a aquellos primeros desarrollos biotecnológicos animales. Los animales obtenidos ni eran de mayor tamaño, ni crecían más rápido ni podían comercializarse, al producir carne de una calidad muy inferior a la esperada, entre otros problemas. Esos desafortunados y desgraciados errores iniciales, probablemente por las prisas, seguro por falta de conocimiento, y por falta de la necesaria investigación para diseñar y preparar los transgenes más adecuados a cada especie, condenaron la biotecnología animal para consumo a una moratoria y una travesía del desierto de la que justo salimos ahora, con más de 20 años de retraso en relación a productos análogos vegetales (recordemos que la primera planta transgénica autorizada para su consumo, el tomate Flavr Savr, apareció en 1994, tras apenas tres años de estudios y revisión por parte de la FDA). Por el contrario, las aplicaciones de biotecnología animal destinadas a la investigación biomédica, la creación de nuevos modelos animales, modificados genéticamente, para el estudio de enfermedades humanas, han continuado progresando a lo largo de todos estos años.

A diferencia de lo que ocurrió en mamíferos, las investigaciones en acuicultura con objeto de intervenir en los ritmos de crecimiento y desarrollo, tuvieron mucho más éxito. Los investigadores se centraron en diseñar transgenes funcionales tras estudiar la fisiología y metabolismo basales de diversas especies de peces. El salmón atlántico (Salmo salar), uno de los animales más consumidos como fuente de proteína a nivel mundial, requiere unos 36 meses (tres años) para llegar al tamaño comercial. La inmensa mayoría de salmones que se consumen en la actualidad proviene de piscifactorías. Estas se instalan en la costa y por ello los animales siguen las pautas de crecimiento estacionales, creciendo fundamentalmente durante los meses cálidos de primavera y verano, siguiendo la expresión endógena del gen de la hormona de crecimiento. La característica diferencial del salmón AquAdvantage es que incorpora un transgén que expresa el gen de la hormona de crecimiento del salmón Chinook del Pacífico (Oncorhynchus tshawytscha), bajo el control del promotor y las zonas reguladoras del gen de la proteína anti-congelante de un pez anguila bentónico (Zoarces americanus) que vive en el Atlántico Norte. Así pues, en primer lugar, se trata de una construcción génica enteramente derivada de secuencias de ADN de peces. En segundo lugar, el transgén permite la expresión del nuevo gen de la hormona de crecimiento en los meses fríos, de otoño e invierno, cuando se activa el gen de la proteína anti-congelante de forma natural. Gracias a esta inteligente y elegante innovación biotecnológica, el salmón AquAdvantage consigue mantener el crecimiento durante todo el año. En los meses primaverales y estivales, debido a su hormona de crecimiento endógena, y en los meses otoñales e invernales, debido a la hormona de crecimiento del transgén. El resultado de todo este proceso es que el salmón AquAdvantage crece mucho más rápido que el salmón natural y por ello llega al mismo tamaño comercial en unos 18 meses, apenas un año y medio, siendo además uno de los productos biotecnológicos más eficientes (1 kilogramo de comida se convierte aproximadamente en 1 kilogramo de salmón AquAdvantage), consumiendo adicionalmente un 25% menos de pescado que sus congéneres naturales. En comparación se requieren aproximadamente 8 kg de comida por kg de carne de vaca, o 3 kg de comida por kg de carne de cerdo, o 2 kg de comida por kg de carne de pollo. Por otra parte, el salmón AquAdvantage no llega a un tamaño superior que sus congéneres no transgénicos, simplemente llega al tamaño máximo de la especie en la mitad de tiempo, lo cual es una característica única y biotecnológicamente aprovechable.

La empresa biotecnológica AquaBounty merece ser destacada por su persistencia; por la constancia en sus objetivos; por haberse mantenido a flote, en un entorno regulador, social y político totalmente desfavorable; por haber conseguido suscitar las expectativas de los sucesivos grupos de inversores durante tantos años (que invirtieron en total más de 80 millones de dólares en el desarrollo del salmón AquAdvantage); y por no haber cedido a las múltiples presiones sociales, políticas y económicas que ha sufrido durante más de dos décadas. Tras esta aprobación, verdadera punta de lanza, hay muchos otros desarrollos biotecnológicos animales, congelados y a la espera de ser aprobados: cabras transgénicas que producen lisozima, un agente natural antimicrobiano, en su leche, que puede ser usada para combatir diarreas infantiles en países en vías de desarrollo; cerdos transgénicos con carne de mayor calidad, con menor contenido graso y con la presencia de ácidos grasos poli-insaturados Omega-3, beneficiosos para la salud, etc… No solamente en EEUU, sino principalmente en países asiáticos como China, con muchos de estos animales en diferentes fases de desarrollo.

La Biotecnología Animal está pues de enhorabuena. En menos de dos años podremos encontrar en los supermercados (estadounidenses) los primeros ejemplares del salmón AquAdvantage. La empresa AquaBounty, con el permiso recién conseguido, deberá reactivar ahora todo el proceso hasta lograr producir un máximo de 100 toneladas anuales, que es su capacidad de producción actual (una producción todavía muy modesta, comparada con las más de 230.000 toneladas anuales que las piscifactorías de salmón producen, solamente en EEUU). Los huevos de estos salmones son producidos por la empresa en sus instalaciones de Prince Edward Island, en Canadá. Por seguridad, solamente se producen hembras, hemicigotas para el transgén (solamente está presente en uno de los cromosomas del salmón, en una determinada localización, no estando en el otro cromosoma homólogo), insertado en forma de una sola copia en el genoma del salmón. Además, todas ellas se producen, aplicando un procedimiento determinado, como organismos triploides, con tres copias de cada cromosoma, en lugar de las dos habituales, y por lo tanto todas ellas son estériles. El crecimiento de los huevos de salmón transgénicos se efectúa en Panamá, en unos tanques acuáticos de AquaBounty, confinados en el interior del país, alejados de la costa y de cualquier río o lago, nuevamente por medidas de seguridad, adicionales y redundantes. Todo ello para evitar la suelta/escape accidental de salmones AquAdvantage al medio ambiente, siguiendo los requisitos explicitados por la FDA. Y, en el supuesto e improbable caso de que llegara a producirse una suelta o escape accidental, los experimentos de campo realizados demuestran, en contra de lo que se había especulado, que estos salmones, debido a su crecimiento constante, necesitan una alimentación igualmente constante, fácilmente obtenible en piscifactorías, pero difícilmente localizable en el medio natural. Por lo que estos salmones AquAdvantage, además de no poder reproducirse ni cruzarse con el resto de salmones (al ser todas hembras, y estériles) no se adaptarían al medio natural y rápidamente serían desplazados por salmones naturales, con menores requisitos alimentarios. Por todo ello la conclusión de la FDA fue que la producción del salmón AquAdvantage no conlleva impacto significativo en el medio ambiente.

Lluís Montoliu
Investigador Científico del CSIC y del CIBERER-ISCIII
Centro Nacional de Biotecnología, Madrid
montoliu@cnb.csic.es

Nota: para más información sobre todo el proceso de aprobación del salmón AquAdvantage por parte de la FDA puede leerse otro artículo en este blog de la AcB, complementario a éste.

Lluis Montoliu
montoliu@cnb.csic.es

Lluís Montoliu es investigador científico del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología, investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Raras (CIBER-ER), del ISCIII, y profesor honorario de la Universidad Autónoma de Madrid. En su laboratorio investiga en temas básicos (cómo se organizan los genes en el genoma para funcionar todos correctamente) y aplicados (modelos animales para el estudio de enfermedades raras humanas, como el albinismo). Ha trabajado con organismos modificados genéticamente desde 1986, realizando su tesis doctoral en biología molecular de plantas, en maíz, y posteriormente sus estudios se han centrado en el ratón, como modelo animal experimental, desde 1989. En 2006 contribuyó a fundar la International Society for Transgenic Technologies (ISTT) de la que fue su Presidente hasta 2014. Además de la investigación le interesa y apasiona la formación y la divulgación científica.