Los árboles biotecnológicos genéticamente diseñados pueden ser clave para salvar los bosques de América

En comparación con los bebés genéticamente modificados en China y los ambiciosos proyectos para rescatar a los mamuts lanudos de la extinción, los árboles biotecnológicos pueden parecer bastante mansos.

Pero la liberación de árboles genéticamente modificados en bosques para contrarrestar las amenazas para la salud de los bosques representa una nueva frontera en la biotecnología. A pesar de que las técnicas de biología molecular han avanzado, los humanos aún no han lanzado una planta diseñada genéticamente que está destinada a extenderse y persistir en un entorno no administrado. Los árboles biotecnológicos, diseñados genéticamente o modificados genéticamente, ofrecen esa posibilidad.

Una cosa está clara: las amenazas que enfrentan nuestros bosques son muchas y la salud de estos ecosistemas está empeorando. Una evaluación realizada en 2012 por el Servicio Forestal de EE. UU. Estimó que para el 2027, casi el siete por ciento de los bosques en todo el país corre el riesgo de perder al menos una cuarta parte de su vegetación arbórea. Esta estimación puede no parecer demasiado preocupante, pero es un 40 por ciento más alta que la estimación anterior Hecho solo seis años antes.

En 2018, a solicitud de varias agencias federales de los EE. UU. Y la Dotación para la Forestería y las Comunidades de los EE. UU., Las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina formaron un comité para "examinar el posible uso de la biotecnología para mitigar las amenazas a la salud de los árboles forestales". A los expertos, incluido yo, un científico social centrado en las biotecnologías emergentes, se les pidió que "identificaran las implicaciones ecológicas, éticas y sociales del despliegue de la biotecnología en los bosques, y que desarrollen una agenda de investigación para abordar las brechas de conocimiento".

Los miembros de nuestro comité provenían de universidades, agencias federales y ONG y representaban una variedad de disciplinas: biología molecular, economía, ecología forestal, derecho, mejoramiento de árboles, ética, genética de poblaciones y sociología. Todas estas perspectivas fueron importantes para considerar los muchos aspectos y desafíos del uso de la biotecnología para mejorar la salud de los bosques.

Una crisis en los bosques de Estados Unidos

El cambio climático es solo la punta del iceberg. Los bosques enfrentan temperaturas más altas y sequías y más plagas. A medida que los bienes y las personas se mueven alrededor del mundo, incluso más insectos y patógenos se mueven en nuestros bosques.

Nos centramos en cuatro estudios de caso para ilustrar la amplitud de las amenazas forestales. El barrenador esmeralda del fresno llegó de Asia y causa una grave mortalidad en cinco especies de fresnos. Detectado por primera vez en el suelo de los EE. UU. En 2002, se había extendido a 31 estados desde mayo de 2018. El pino blanco, una de las especies clave y fundamental en las elevaciones altas de EE. UU. Y Canadá, está siendo atacado por el escarabajo nativo del pino de montaña y un hongo introducido. Más de la mitad del pino whitebark en el norte de EE. UU. Y Canadá han muerto.

Los álamos son importantes para los ecosistemas ribereños, así como para la industria de productos forestales. Un patógeno fúngico nativo, Septoria musiva, ha comenzado a moverse hacia el oeste, atacando poblaciones naturales de álamo negro en los bosques del noroeste del Pacífico y cultivando intensivamente el álamo híbrido en Ontario. Y la infame plaga del castaño, un hongo introducido accidentalmente desde Asia a América del Norte a fines del siglo XIX, eliminó miles de millones de castaños estadounidenses.

¿Puede la biotecnología venir al rescate? ¿Deberia?

Es complicado

Aunque existen muchas aplicaciones potenciales de la biotecnología en los bosques, como la ingeniería genética de plagas de insectos para suprimir sus poblaciones, nos centramos específicamente en los árboles biotecnológicos que podrían resistir plagas y patógenos. A través de la ingeniería genética, por ejemplo, los investigadores podrían insertar genes, de una especie similar o no relacionada, que ayudan a un árbol a tolerar o combatir un insecto u hongo.

Es tentador suponer que el entusiasmo y la emoción por la edición de genes garantizarán soluciones rápidas, fáciles y baratas a estos problemas. Pero hacer un árbol biotecnológico no será fácil. Los árboles son grandes y de larga vida, lo que significa que la investigación para probar la durabilidad y estabilidad de un rasgo introducido será costosa y tomará décadas o más. Tampoco sabemos tanto sobre los complejos y enormes genomas de árboles, en comparación con los favoritos de laboratorio como las moscas de la fruta y la planta de mostaza. Arabidopsis.

Además, dado que los árboles necesitan sobrevivir con el tiempo y adaptarse a los entornos cambiantes, es esencial preservar e incorporar su diversidad genética existente en cualquier árbol "nuevo". A través de los procesos evolutivos, las poblaciones de árboles ya tienen muchas adaptaciones importantes a amenazas variadas, y perderlas podría ser desastroso. Así que incluso el árbol biotecnológico más elegante dependerá en última instancia de un programa de reproducción reflexivo y deliberado para garantizar la supervivencia a largo plazo. Por estas razones, el comité de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina recomienda aumentar la inversión no solo en investigación biotecnológica, sino también en mejoramiento de árboles, ecología forestal y genética de poblaciones.

Desafíos de supervisión

El comité encontró que el Marco Coordinado de EE. UU. Para la Regulación de la Biotecnología, que distribuye la supervisión federal de los productos de biotecnología entre agencias como la EPA, el USDA y la FDA, no está completamente preparado para considerar la introducción de un árbol biotecnológico para mejorar la salud de los bosques.

Obviamente, los reguladores siempre han requerido la contención de polen y semillas durante los ensayos de campo de biotecnología para evitar el escape de material genético. Por ejemplo, no se permitió que floreciera la castaña biotecnológica para asegurar que el polen transgénico no volara a través del paisaje durante las pruebas de campo. Pero si los árboles biotecnológicos están destinados a difundir sus nuevos rasgos, a través de semillas y polen, para introducir resistencia a las plagas en los paisajes, entonces serán necesarios estudios de reproducción silvestre. Actualmente no están permitidos hasta que un árbol biotecnológico esté completamente desregulado.

Otro defecto del marco actual es que algunos árboles biotecnológicos pueden no requerir ninguna revisión especial. Al USDA, por ejemplo, se le pidió que considerara un pino de pino que fue diseñado genéticamente para una mayor densidad de la madera. Pero debido a que la autoridad reguladora del USDA se deriva de su supervisión de los riesgos de plagas de las plantas, decidió que no tenía ninguna autoridad reguladora sobre ese árbol biotecnológico. Se mantienen preguntas similares con respecto a los organismos cuyos genes se editan utilizando nuevas herramientas como CRISPR.

El comité señaló que las regulaciones de los EE. UU. No promueven una consideración integral de la salud de los bosques. Aunque la Ley de Política Ambiental Nacional a veces ayuda, es poco probable que se evalúen algunos riesgos y muchos beneficios potenciales. Este es el caso de los árboles biotecnológicos, así como de otras herramientas para combatir plagas y patógenos, como la reproducción de árboles, los pesticidas y las prácticas de manejo del sitio.

¿Cómo se mide el valor de un bosque?

El informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina sugiere un marco de "servicios ecosistémicos" para considerar las diversas formas en que los árboles y los bosques proporcionan valor a los humanos. Estos van desde la extracción de productos forestales hasta el uso de bosques para recreación y los servicios ecológicos que proporciona un bosque: purificación de agua, protección de especies y almacenamiento de carbono.

El comité también reconoció que algunas formas de valorar el bosque no encajan en el marco de servicios ecosistémicos. Por ejemplo, si algunos consideran que los bosques tienen un "valor intrínseco", entonces tienen valor en sí mismos, aparte de la forma en que los humanos los valoran y tal vez implican una especie de obligación moral de protegerlos y respetarlos. Los temas de "salvajismo" y "naturalidad" también surgen.

¿Naturaleza salvaje?

Paradójicamente, un árbol biotecnológico podría aumentar y disminuir su estado salvaje. Si la naturaleza depende de la falta de intervención humana, entonces un árbol biotecnológico reducirá la naturaleza salvaje de un bosque. Pero quizás también lo sería un árbol híbrido criado convencionalmente que se introdujo deliberadamente en un ecosistema.

¿Qué reduciría más la naturaleza salvaje - la introducción de un árbol biotecnológico o la erradicación de una especie de árbol importante? No hay respuestas correctas o incorrectas a estas preguntas, pero nos recuerdan la complejidad de las decisiones de usar la tecnología para mejorar la "naturaleza".

Esta complejidad apunta a una recomendación clave del informe de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina: el diálogo entre expertos, partes interesadas y comunidades sobre cómo valorar los bosques, evaluar los riesgos y los beneficios potenciales de la biotecnología y comprender las respuestas públicas complejas a cualquier potencial Intervenciones, incluidas las relacionadas con la biotecnología. Estos procesos deben ser respetuosos, deliberativos, transparentes e inclusivos.

Dichos procesos, como un taller de partes interesadas de 2018 sobre la castaña biotecnológica, no borrarán el conflicto ni garantizarán el consenso, pero tienen el potencial de crear una visión y un entendimiento que pueden contribuir a las decisiones democráticas basadas en el conocimiento experto y los valores públicos.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Jason A. Delborne. Lee el artículo original aquí.