Por Claire Robinson, 26 de septiembre de 2023
Una joven investigadora de la Universidad de Cornell acaba de publicar un estudio en el que advierte a los impulsores de los organismos transgénicos de que no hagan afirmaciones exageradas sobre el supuesto aumento del rendimiento de estos cultivos. Merritt Khaipho-Burch es la primera autora de la nueva publicación, titulada " La modificación genética puede mejorar el rendimiento de los cultivos, pero hay que dejar de exagerar".
Khaipho-Burch presentó inicialmente su postura en Twitter el año pasado, desacreditando exhaustivamente artículos publicados en la revista Science que informaban de aumentos espectaculares del rendimiento de la ingeniería genética en plantas de arroz y soja. Las afirmaciones de Science sobre estos artículos fueron acogidas acríticamente por los principales medios de comunicación, lo que llevó a Khaipho-Burch a condenar ambos artículos como "engañosos" y al ex periodista de Science Magazine Michael Balter a acusar a la revista de ser "demasiado crédula" en ciertas áreas de la ciencia, como la investigación sobre transgénicos.
Ahora, Khaipho-Burch y sus coautores han llevado el debate a un nivel superior, en forma de un artículo revisado por expertos en la revista científica multidisciplinar más importante del mundo, Nature, que pone de manifiesto muchos de los puntos que GMWatch lleva años planteando. En este artículo, Khaipho-Burch et al señalan que en las dos últimas décadas se han publicado artículos en los que se describe cómo la modificación de uno o unos pocos genes mediante modificación genética puede dar lugar a aumentos sustanciales del rendimiento de los cultivos, con incrementos que oscilan entre el 10% y el 68%. Pero a menudo se trata de resultados de pruebas realizadas en invernaderos o en ensayos de campo a pequeña escala - estos últimos suelen consistir en plantas cultivadas en pequeñas parcelas - y "casi ningún resultado se ha traducido en aumentos del rendimiento en explotaciones reales".
La mejora convencional supera a la ingeniería genética
En particular, Khaipho-Burch et al demuestran que el aumento real del rendimiento de los principales cultivos logrado en las últimas décadas es el resultado de la mejora convencional, y no de la ingeniería genética, combinada con prácticas agrícolas avanzadas, y que la ingeniería genética ha aportado mejoras insignificantes a esos aumentos. Como ejemplo del importante papel de las prácticas agrícolas, en el maíz, alrededor del 8,5-17% del crecimiento observado en el rendimiento puede atribuirse a un aumento de la densidad de plantación.
Estos puntos vitales -que hasta ahora han sido casi totalmente ignorados en las páginas de las revistas científicas- fueron planteados ya en 2009 por el científico estadounidense Dr. Doug Gurian-Sherman, en su informe " Fracaso en el rendimiento". El informe, que GMWatch ayudó a publicar, concluía que la mejora convencional y los avances en las prácticas agrícolas han superado sistemáticamente a los transgénicos en el aumento del rendimiento de los cultivos. Comentando sus conclusiones sobre el fitomejoramiento frente a los transgénicos, el Dr. Gurian-Sherman afirmó que, cuando se trata de aumentar el rendimiento, "el fitomejoramiento tradicional supera con creces a la ingeniería genética".
Sólo hemos tenido que esperar 14 años para que se confirme su opinión en las páginas de una revista revisada por expertos.
El rendimiento es un rasgo genético muy complejo
Khaipho-Burch et al también señalan que el rendimiento es un rasgo poligénico muy complejo, es decir, controlado por miles de variantes genéticas, cada una de las cuales tiene un efecto pequeño. Manipular uno o unos pocos genes mediante modificación genética no puede producir aumentos significativos del rendimiento. La naturaleza genéticamente compleja de los rasgos de rendimiento es un factor sobre el que GMWatch ha llamado la atención en repetidas ocasiones a lo largo de los años, por ejemplo, en un artículo de 2018 del Dr. Michael Antoniou, genetista molecular, en el que afirmaba que solo la mejora convencional puede maximizar todo el potencial de los muchos genes que afectan al rendimiento, reuniendo familias enteras de genes que actúan en red.
Khaipho-Burch et al señalan que, a pesar de la exageración generada en torno a los enfoques transgénicos (incluida la edición de genes) para aumentar el rendimiento, los enfoques convencionales de fitomejoramiento utilizados durante décadas ofrecen una imagen muy diferente de lo que las modificaciones genéticas pueden lograr en las próximas décadas. Los fitomejoradores consideran que los aumentos de rendimiento del 1-5% en una sola generación de plantas son auténticos avances. "Aunque aparentemente modestos, estos aumentos son en realidad notables en el contexto de la producción mundial total".
Khaipho-Burch et al advierten que estos aumentos deben validarse en experimentos plurianuales en múltiples lugares del mundo. Un proyecto de Corteva de dos décadas de duración probó el efecto de 1.671 genes de 47 especies sobre el rendimiento, el uso del nitrógeno, el uso del agua y otros rasgos del maíz. Sólo el 1% de estos genes (22 genes) aumentaron el rendimiento lo suficiente en un ensayo inicial como para justificar una mayor investigación. Y en pruebas posteriores, sólo un gen (zmm28) generó el tipo de mejoras de rendimiento que la empresa esperaba.
Los investigadores de Corteva utilizaron la ingeniería genética para introducir cambios genéticos que provocaron la sobreexpresión de este gen en líneas de élite (de alto rendimiento). Khaipho-Burch et al recuerdan a sus lectores que estas líneas de élite se han obtenido mediante cría selectiva convencional -no transgénica- durante los últimos 100 años. Corteva probó los híbridos resultantes durante 4 años en 58 lugares. Khaipho-Burch et al comentan: "Todas estas pruebas de campo demostraron que la sobreexpresión de zmm28 podía aumentar el rendimiento del maíz en torno a un 2%".
Esa cifra, por supuesto, está en el extremo inferior del rango de los aumentos de rendimiento del 1-5% que Khaipho-Burch et al indican que los mejoradores han logrado sin transgénicos en una sola generación de plantas.
El suelo y los regímenes de gestión son cruciales
Khaipho-Burch et al afirman: "Aunque los genes individuales pueden afectar al rendimiento, dichos genes siempre operan en conjunción con los regímenes de gestión del suelo y los fertilizantes, los cientos de otros genes implicados en la domesticación y adaptación de los cultivos, etc.".
Además, explican que el rendimiento de los cultivos ha evolucionado bajo una intensa selección, "de tal forma que cualquier variante genética que aumente significativamente el rendimiento en la mayoría de los entornos y variedades de un cultivo existentes hoy en día ya ha sido incorporada a las líneas de mejora" a través de la mejora convencional.
Por todo ello, Khaipho-Burch et al señalan que "no es sorprendente que ninguno de los estudios publicados que afirman que un solo gen o unos pocos genes afectan al rendimiento haya sido validado en condiciones parecidas a las de las explotaciones agrícolas". Pero, se preguntan, "¿por qué se publican tales afirmaciones desde un primer momento?". Nosotros no podríamos haberlo expresado mejor.
Sugieren algunas posibles respuestas: "Sin fitomejoradores, genetistas cuantitativos o agrónomos (investigadores centrados en los suelos y las prácticas agrícolas) en sus equipos, los investigadores podrían fracasar a la hora de garantizar que las evaluaciones de rendimiento se realizan utilizando diseños experimentales adecuados." Y "En las revistas de alto impacto y no especializadas, como Nature o Science, el problema podría deberse a que los editores no tienen suficiente contacto con especialistas en fitomejoramiento y genética cuantitativa, estudiosos capacitados para examinar críticamente los experimentos de campo y los ensayos de rendimiento."
Cinco criterios que los investigadores y editores de revistas deben comprobar
Khaipho-Burch pide a los investigadores, revisores y editores de revistas que "se aseguren de que se cumplen al menos cinco criterios siempre que se hagan afirmaciones sobre los efectos de un solo gen o de unos pocos genes en el rendimiento de un cultivo":
1) Los estudios deben utilizar definiciones estándar de rendimiento, como el peso del grano seco cosechado por unidad de superficie, o el contenido de materia seca de las raíces y tubérculos cosechados por unidad de superficie, y no otra métrica como la longitud o la anchura del grano.
2) Los ensayos deben repetirse en distintas parcelas, ubicaciones geográficas y años. Parece que "en algunos casos, los investigadores registran datos de múltiples parcelas en estudios de campo a pequeña escala, pero luego informan de los rendimientos sólo de las parcelas o plantas con mejor rendimiento. Lo más habitual es que los investigadores midan el rendimiento en ensayos no replicados, sin tener en cuenta las condiciones ambientales variables (incluidas las futuras previstas por los modelos climáticos), ni las prácticas de cosecha y de otro tipo típicas de ese cultivo en explotaciones reales."
3) Las variedades, las densidades de plantación y otras condiciones, como el riego y la aplicación de fertilizantes, deben ser muy similares a las de las explotaciones agrícolas.
4) Deben utilizarse controles adecuados. Las mediciones del rendimiento de los cultivos modificados deben compararse con el rendimiento local o nacional del cultivo que se esté investigando, no con alguna variedad antigua que ya no se utilice. El rendimiento de las variedades más antiguas puede ser entre 4 y 17 veces menor que el de las variedades comerciales actuales.
5) Los investigadores deben dar prioridad a los genes que el fitomejoramiento podría haber pasado por alto: "Antes de invertir una cantidad considerable de tiempo y dinero en la investigación de un gen de interés concreto, los investigadores deben comprobar que los alelos [variantes del gen] comparables no estén ya presentes o fijados en variedades comerciales de cultivos. Si los fitomejoradores ya han trabajado con un gen durante décadas, es muy poco probable que de repente proporcione grandes ganancias de rendimiento."
Los autores concluyen su artículo aconsejando a los investigadores que "adopten métodos de eficacia probada para medir con precisión el impacto de los cambios genéticos en el rendimiento de los cultivos".
Habríamos pensado que la mayoría de estos puntos, si no todos, eran obvios para cualquier persona capaz de pensamiento lógico, pero aparentemente no es así. La prueba está en la abundancia de afirmaciones absurdas sobre aumentos milagrosos del rendimiento de los cultivos transgénicos publicadas en revistas por lo demás respetables. Como señalan Kaipho-Burch et al, "pocos trabajos, por no decir ninguno, han utilizado los diseños experimentales necesarios para evaluar el rendimiento de los cultivos en entornos reales."
Pam Ronald, impulsora de los transgénicos, se une a las voces de cautela
Desde el momento en que Khaipho-Burch empezó a exponer sus argumentos en Twitter, fueron tan convincentes que incluso la incondicional defensora de los transgénicos Pam Ronald tuvo que mostrarse de acuerdo con su demoledora crítica del artículo que informaba de un aumento del 40% en el rendimiento del arroz transgénico.
Y eso a pesar de que Ronald había apoyado anteriormente el mismo artículo sobre el arroz transgénico en la revista Science, donde se la citaba en un artículo entusiasmada con la afirmación sobre el rendimiento: "Es una gran cifra. Asombroso".
Ahora Ronald se ha unido a Khaipho-Burch como coautora del nuevo artículo que desmiente las exageradas afirmaciones sobre el rendimiento de los transgénicos. Se trata o bien de un movimiento cínicamente oportunista por parte de Ronald (en términos de ver por dónde rueda el carro y subirse a él rápidamente) o bien del comienzo de su maduración para convertirse en una comunicadora más sólidamente basada en pruebas sobre los cultivos transgénicos. Dada la trayectoria de Ronald hasta la fecha, es comprensible que haya cierto escepticismo sobre la probabilidad de esto último.
Dosis de realidad
En definitiva, Khaipho-Burch ha prestado un servicio a científicos, editores de revistas y responsables políticos de todo el mundo al aportar una dosis de realidad al exagerado mundo de la investigación sobre cultivos transgénicos. Como el niño del cuento de hadas del emperador con ropa nueva, se ha atrevido a señalar el engaño de los cultivos transgénicos superproductivos.
El nuevo estudio:
Khaipho-Burch M et al (2023). Genetic modification can improve crop yields - but stop overselling it. Nature 20 de septiembre de 2023. https://www.nature.com/articles/d41586-023-02895-w#ref-CR5
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