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El arroz dorado

Introducción.

Hace más de 12.000 años que el arroz (Oryza sativa) se cultiva y es la fuente de alimentación de más del 50% de la población mundial. Debido a que el maíz es producido para otros muchos propósitos que el del consumo humano, se puede decir que el arroz es el cereal más importante para la alimentación humana, y que contribuye de forma muy efectiva al aportecalórico de la dieta. El arroz es responsable del aporte calórico de una quinta parte de las calorías consumidas en el mundo por los seres humanos.

Desde tiempos ancestrales, el arroz ha sufrido cambios en su genoma, mutaciones, de forma natural que le han aportado ciertas ventajas de adaptación en su desarrollo como cereal. La biotecnología nos brinda en la actualidad la oportunidad de‘controlar’ esas mutaciones de forma específica, es decir, para que no sucedan al azar sino donde nosotros queramos en el genoma. Es una herramienta para producir, seguir y controlar un cambio introducido en el genoma de un organismo, en este caso el arroz, para obtener ciertos beneficios.

LOS COMIENZOS DEL PROYECTO ARROZ DORADO.

Este proyecto empezó a desarrollarse en 1992 gracias al ProfesorIngo Potrykus del Instituto de Ciencias Vegetales de Zúrich (Suiza) y del Dr. Peter Beyer de la Universidad de Friburgo (Alemania) con fondos públicos y con finalidad humanitaria.

Peter Beyer estaba estudiando la regulación de la vía terpenoides en narciso y estaba trabajando en el aislamiento de los genes que se necesitan para establecer la ruta en el endosperma de arroz, mientras quePotrykus tenía la tecnología de la ingeniería y creía en la viabilidad del proyecto. La investigación determinó que el precursor de la vía en el endosperma era el geranlygeranyl-pyro-fosfato y, como consecuencia, en teoría, debería ser posible llegar a un beta-caroteno a través de cuatro enzimas: fitoeno sintasa, desaturasa fitoeno, Zeta-caroteno desaturasa, y licopeno ciclasa.

Había cientosde razones científicas por las que la introducción y la coordinación de la función de estas enzimas no pudieran funcionaran. Incluso, Peter Beyer, y el Consejo Consultivo Científico de la Fundación Rockefeller, a excepción de Ralph Quatrano, no creían que pudiera funcionar.

Después de 8 años de trabajo vino el primer avance, Peter Burkhardt consigue plantas de arroz transgénicofenotípicamente normales y fértiles que producen buenas cantidades de fitoeno en su endosperma (Burkhardt et al., 1997). Esto demuestra dos hechos importantes: es posible desviar específicamente la ruta hacia la vía de beta-caroteno, y la canalización de una cantidad considerable de geranlygeranyl-pyrrophosphate (lejos de las otras vías importantes) no tuvo consecuencias graves sobre la fisiología y eldesarrollo. Xudong Ye del laboratorio de Potrykus hizo el experimento crucial, llevó a cabo la cotransformación con dos cepas de Agrobacterium que contenian todos los genes necesarios además de un marcador de selección. El resultado fue un endospermo de color amarillo con un contenido de provitamina A y otros terpenoides de importancia nutricional. Se demostró que era posible dirigir el procesobioquímico completo (Ye et al., 2000). Otra figura clave en la investigación fue Salim Al-Babili del grupo de Peter Beyer.

La línea que se obtuvo contenía suficiente provitamina A (1,6 mg g-1 endospermo) para esperar un efecto positivo en el alivio de la deficiencia de vitamina A, pero por supuesto esto tenía que ser probado con estudios de biodisponibilidad y de alimentación. Sin embargo, estos nose podia realizar con las cantidades de arroz que producían Peter y Potrykus en su invernadero. Se requería cientos de kilogramos, que sólo podian ser producidos en el campo, y la liberación en el campo sigue siendo un problema en Europa, como lo es en los países en desarrollo. De aquí vendrán más tarde todos los problemas que los creadores del arroz dorado tuvieron una vez conseguido el...