¿En qué consisten las evaluaciones de inocuidad por las que atraviesan los alimentos? En este artículo, te contamos, a nivel técnico cuáles son los pasos que se siguen en este proceso, específicamente para alimentos derivados de cultivos transgénicos. Este artículo puede ser de especial interés para personas con conocimientos previos de biología, genética, nutrición y áreas relacionadas. 

Según la OECD: "La seguridad de los alimentos para consumo humano se basa en que debe existir una certeza razonable de que no resultará daño alguno del uso debido bajo las condiciones de consumo anticipada. Históricamente, los alimentos preparados y utilizados bajo las condiciones tradicionales han sido considerados seguros, por su historia de uso y experiencia, aun cuando pudieran contener tóxicos naturales o anti-nutrientes. En principio, los alimentos se han considerado seguros, a menos que un peligro significativo se haya podido identificar". 

Estos conceptos, referidos a los alimentos en general, se aplican a los derivados de cultivos transgénicos (OGM) a través del enfoque comparativo para el establecimiento de la inocuidad y aptitud nutricional.

La forma en que los países han reglamentado los alimentos derivados de OGM es variada. En algunos países los alimentos OGM no están reglamentados todavía. Los países que llevan a cabo la evaluación de inocuidad y bioseguridad de OGM utilizan los criterios internacionalmente aceptados que se han explicado y que son de aplicación general.

Los datos e informaciones deben estar basados en sólidos principios científicos, deben ser obtenidos usando métodos apropiados y analizados mediante adecuadas técnicas estadísticas, debiendo ser de calidad y cantidad suficientes para que permitan realizar una evaluación científica.

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La finalidad de la evaluación de inocuidad es determinar si el nuevo alimento es igualmente seguro y no menos nutritivo que el producto equivalente convencional.

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Las evaluaciones de inocuidad se concentran en dos aspectos del OGM: la característica introducida y el cultivo o alimento completo.

a) Evaluación de la inocuidad de la característica introducida

Para evaluar la inocuidad del rasgo introducido se caracteriza completamente el gen insertado en el cultivo OGM y se evalúa la seguridad de la/s proteína/s resultantes. La inocuidad de la/s proteína/s producidas por el gen a insertar es lo primero que se evalúa.

De hecho, se realiza en forma temprana, previamente a la introducción del gen en la planta, ya que obviamente no podrá ser aprobado un cultivo que pueda presentar algún problema toxicológico o de alergenicidad. La evaluación se basa en información relativa a la fuente de origen de la proteína, su estructura (secuencia de aminoácidos, cambios post-traduccionales, e incluso su estructura tridimensional si es pertinente), su función biológica, especificidad y modo de acción, el patrón de expresión, la toxicología y el potencial de alergenicidad.

Toxicología

Gracias a que las secuencias de aminoácidos de las toxinas conocidas están hoy disponibles en diferentes bases de datos, es posible hacer un análisis bioinformático previo de las proteínas nuevas a expresar en cultivos GM. Estos análisis consisten en la comparación de la secuencia a insertar, contra miles de secuencias depositadas en bases de datos especiales (FASTA, BLASTP, entre otras). Permiten establecer la similitud (homología) de secuencia con toxinas conocidas y brindan información sobre otras características (familia, dominios, función biológica, etc.). 

Una homología mayor del 35% puede indicar similitudes con proteínas tóxicas que justifiquen otros estudios adicionales, sin embargo, es importante recordar que la bioinformática es una de las tantas evidencias que se usan en esta evaluación.

Luego, generalmente se estudia la toxicidad aguda de la proteína en ensayos estándar en ratones por vía oral, ya que la gran mayoría de las proteínas ejercen sus efectos tóxicos por esta vía. Las proteínas presentan características que hacen que su evaluación de inocuidad sea particular:

• Las proteínas, en general, no presentan problemas de inocuidad. Hay más de 2 millones de proteínas descriptas y muy pocas tienen actividad tóxica.
• Son componentes esenciales de las células y tejidos.
• Hay un alto componente proteico en la dieta humana. Se consumen entre 50 y 100 gramos de proteínas, de fuentes vegetales y animales, por día.
• La estructura terciaria puede predecir la función biológica.

Las proteínas tóxicas son en su mayoría de origen microbiano (cólera, botulismo, ántrax, enterotoxinas) o bien toxinas y antinutrientes de plantas (ricino, inhibidores de proteasas, lectinas, etc.). Actúan a bajas dosis (micro o nanogramos) y de manera aguda (en una exposición). Por ejemplo, la toxina botulínica provoca la muerte en ratones a una dosis oral de 0,00003 mg/kg y a 0,00001 mg/kg en humanos. 

La toxicología oral aguda de las proteínas presentes en los cultivos OGM disponibles en el mercado indica la ausencia de toxicidad. Como ejemplo, los niveles de dosis más altos que fue posible administrar en ensayos en condiciones experimentales de la proteína Cry1Ab, presente en maíces resistentes a insectos (Bt), la Cry1Ac, expresada en algodón Bt, y la enzima CP4 EPSPS, presente en soja, algodón y maíces tolerantes a glifosato, indican ausencia de efectos adversos por vía oral en una administración a altas dosis (aguda).  

Estudios de digestibilidad in vitro

Las proteínas forman parte de la dieta normal y los sistemas digestivos animales están preparados para degradarlas y utilizarlas como fuente de aminoácidos para sintetizar las proteínas necesarias.

Las proteínas producidas a partir de los genes insertados tienen un destino metabólico idéntico al de cualquier otra proteína ingerida, sin embargo, se someten a estudios de digestión en sistemas simulados con el objeto de verificar su degradabilidad y conocer si una proteína será estable al calor o a otros tipos de procesamiento. 

Estos ensayos tienen por objeto conocer si hay resistencia a la degradación a nivel estomacal o intestinal, ya que esto puede aumentar el grado de exposición a la proteína. Si bien la resistencia a la digestión no es por sí misma indicador de toxicidad o alergenicidad, es un elemento más a tener en cuenta, que se suma al "peso de la evidencia" para evaluar inocuidad. 

Potencial alergénico 

Hay tres cosas que deben evitarse cuando se desarrolla un OGM con fines alimentarios: 

• Introducir un alérgeno conocido
• Modificar la proporción de alérgenos endógenos
• Introducir un alérgeno nuevo

Este es uno de los focos de la evaluación de cualquier OGM que también se realiza en forma muy temprana en el desarrollo del mismo. En la estimación del potencial alergénico, la aproximación que se utiliza es la del "peso de la evidencia". En el caso de los alérgenos especialmente, no existe un único parámetro que defina a un alérgeno, y dado que aún no es posible contar con modelos animales validados o simulaciones que predigan adecuadamente la alergenicidad en humanos, es más importante aún, utilizar este criterio.

Existe una serie de características fisicoquímicas que son comunes a los alérgenos proteicos conocidos (un grupo reducido de proteínas de origen animal y vegetal), y pueden ser utilizadas para estimar la posible alergenicidad de la proteína en estudio. Por ejemplo, la resistencia a la digestión, la prevalencia en el alimento (normalmente, los alérgenos proteicos son mayoritarios en la composición final) y la similitud con otras proteínas alergénicas, son algunos de estos parámetros. 

Al igual que con la toxicidad, como primera medida, se realizan análisis bioinformáticos que comparan la secuencia de los productos de expresión presentes en los OGM, contra bases de datos de todos los alérgenos conocidos. Para ayudar en la evaluación del potencial alergénico se han desarrollado árboles de decisión (ILSI, FAO-OMS) que siguen una secuencia de evidencias y guían en la estimación del potencial alergénico de una nueva proteína. 

Se considera la fuente del gen que se introdujo en la nueva variedad o alimento. Si esta fuente es alergénica (por ejemplo, maní), se continuará evaluando la proteína como si se tratara de un alérgeno potencial.

Los ensayos de digestibilidad in vitro aportan evidencia adicional. La presencia de fragmentos intactos o mayores a ciento tamaño de la nueva proteína podría sugerir un potencial alergénico. En ciertos casos, se recomienda estudiar la proteína con sueros de pacientes alérgicos.

En el caso de cultivos convencionales que tienen actividad alergénica conocida (como la soja o el maní) es posible comparar los patrones de proteínas para determinar si hay nuevas proteínas alergénicas o si el patrón convencional (endógeno) se ha visto alterado por la modificación. Esto se hace comparando los patrones de proteínas que se unen a la inmunoglobulina E (IgE), responsable de las reacciones alérgicas severas, de sueros de pacientes sensibles, entre el cultivo convencional y el GM. 

b) Evaluación de la inocuidad del cultivo o alimento completo

Es más complejo que en el caso de las proteínas extrapolar los métodos de la toxicología tradicional al alimento completo, o a la fuente de estos alimentos. Esto es así porque se trata de mezclas complejas, con miles de compuestos que hay que evaluar.

La evaluación se enfoca en la parte de la planta que, o bien se consume completa, o es la fuente de ingredientes (hidratos de carbono, proteínas o aceites y sus derivados) que se utilizan en la industria alimentaria. 

Como punto de partida, se analizan los rasgos fenotípicos/agronómicos y la composición del cultivo OGM y se los compara con los de sus contrapartes no-GM o convencionales. Las diferencias encontradas, ya sean intencionales o no, se convierten en el centro de subsiguientes evaluaciones de seguridad.

Rasgos fenotípicos 

Este análisis se realiza durante la evaluación agronómica del nuevo cultivo. La caracterización fenotípica/agronómica del cultivo GM se hace tempranamente durante el proceso de selección.

Los puntos evaluados (morfología, rendimiento, reproducción) son muy sensibles a los cambios genéticos y a las perturbaciones desfavorables en el metabolismo y, por lo tanto, son buenos indicadores de equivalencias entre el cultivo modificado y su contraparte tradicional.  

Composición Química

En este estudio se fundamenta gran parte del análisis comparativo. La determinación analítica de la composición se lleva a cabo en diferentes tejidos de la planta, sobre muestras de ensayos a campo controlados que se realizan en ambientes representativos de aquellos agroecosistemas en los que se sembrará ese cultivo y a lo largo de varias campañas de producción (años). 

Se determina la composición de macro y micronutrientes (proteínas, grasas, hidratos de carbono, aminoácidos y ácidos grasos, vitaminas, etc.), minerales, tóxicos naturales y compuestos bioactivos y/o metabolitos secundarios, dependiendo del cultivo. 

La OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos) ha publicado recientemente recomendaciones que especifican qué componentes es más apropiado analizar para cada cultivo en sus Documentos de Consenso, que se ocupan de varias especies alimentarias.

Los métodos y protocolos utilizados en el análisis de la composición son los aceptados y validados generalmente por organismos de referencia como OAC (Organization of Analytical Communities) y AACC (American Association of Cereal Chemists). Estos deben ser realizados por laboratorios acreditados y con materiales de referencia certificados o estándares verificados. 

La interpretación de las diferencias estadísticas identificadas para ciertos componentes se realiza a la luz de la variabilidad natural de los componentes en cuestión. Para ello, es importante contar con datos previos de la especie, que generalmente se obtienen de la literatura y de bases de datos composicionales para los principales cultivos agroalimentarios. Estas bases de datos permiten establecer rangos de variación para una gran cantidad de componentes (analitos) que pueden ser utilizados como referencias para contribuir a la correcta interpretación de diferencias surgidas del análisis composicional comparativo.

Toxicología/alergenicidad

En caso de que el cultivo convencional presente componentes alergénicos o anti-nutricionales, se verificará que el nuevo cultivo (la versión GM) presente niveles similares (y no mayores) como producto de la modificación. Un caso conocido es el de la soja, que tiene potencial alergénico para personas sensibles, y que mantiene el mismo perfil en su versión GM tolerante a glifosato.

Estudios en animales

Aún después de haber efectuado el primer nivel de estudios para estimar la inocuidad de la nueva variedad OGM, generalmente se realizan estudios de alimentación en animales y en algunos casos estudios toxicológicos sub-crónicos (en general, estudios de 90 días en rata) cuando se considera justificado por las demás evidencias experimentales. Para estos ensayos se utilizan protocolos estandarizados por la OECD.

Es crítico poder ensayar la dosis más alta posible sin alterar el balance nutricional (maíz, hasta 33%, soja hasta 15% por ej.), ya que esto provoca efectos adversos que interfieren con los resultados del estudio. Esto es particularmente delicado cuando se estudian cultivos que no son nutricionalmente adecuados para esa especie, o que no forman parte de las dietas normalmente utilizadas. 

Aptitud nutricional

Además de la comparación en la composición, se realizan generalmente ensayos de alimentación con el alimento completo en modelos animales, para estimar la aptitud nutricional, aplicando también en este caso, el enfoque comparativo. Estos ensayos apuntan a detectar efectos no intencionales de la modificación que pudieran haber afectado el valor nutricional del alimento, la biodisponibilidad de nutrientes o su inocuidad. 

Otros aspectos

En algunos casos también se han efectuado estudios sobre las características organolépticas de los ingredientes derivados del OGM, como aceite, y otros alimentos procesados. Si bien esto no sería necesario en base a los estudios composicionales que determinaron la equivalencia entre OGM y convencional, se han hecho por motivos de aceptabilidad del producto.  

Por último, un tema que se ha discutido ampliamente por las preocupaciones que ha generado, es el uso de genes selectores para resistencia a antibióticos durante la etapa de transformación genética, también conocidos como "marcadores de resistencia a antibióticos". La preocupación planteada por algunos grupos reside en la posibilidad de transferencia de estos genes a bacterias del ambiente o del intestino de los animales o humanos que consumieran los OGM en cuestión, que eventualmente se volverían insensibles a esos antibióticos. 

Si bien este es un punto que se evalúa caso a caso, el consenso de los expertos a nivel internacional acepta que la posibilidad de generar microorganismos resistentes a antibióticos por esta vía es remota, en particular cuando se la compara con el aumento de resistencia provocado por el uso de los antibióticos. Por lo tanto, los expertos coinciden en que los marcadores generalmente utilizados en la transformación de plantas (en particular, el de la neomicina fosfo-transferasa o nptII, presente en algunos OGM aprobados) son seguros. Aun así, la tendencia es a reemplazar el uso de este tipo de selectores por otros, basados en la resistencia a otros principios.

 

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