La edición genética de animales está revolucionando la agricultura, ganadería y la acuicultura, ofreciendo nuevas formas de mejorar la producción, la salud y el bienestar de los animales. A diferencia de los organismos genéticamente modificados (OGM) tradicionales, que introducen genes completos de manera aleatoria, la edición genética (GnEd) permite modificar de manera precisa el ADN, generando cambios específicos y controlados en el genoma. Esto abre la puerta a animales con rasgos deseables para la industria alimentaria, la medicina y la conservación de especies.
¿Qué es la edición genética y cómo funciona?
La edición genética consiste en modificar el ADN de un organismo mediante herramientas avanzadas que producen cambios específicos en el genoma. Entre las técnicas más utilizadas se encuentran CRISPR/Cas9, TALEN y ZFN, siendo CRISPR la más popular debido a su eficiencia, facilidad de diseño y bajo costo.
Existen diferentes formas de modificar el genoma:
- Knockouts (KO): eliminan genes específicos para alterar funciones genéticas. Por ejemplo, eliminar un gen que regula el crecimiento muscular puede producir animales con mayor masa muscular.
- Edición dirigida por homología (HDR): utiliza una plantilla de ADN para introducir cambios precisos, como mutaciones puntuales o incluso la inserción de genes completos.
- Edición de bases: permite cambiar nucleótidos individuales sin romper el ADN, reduciendo errores y efectos no deseados.
Estas técnicas se aplican a través de tres métodos principales:
- Transferencia nuclear de células somáticas (SCNT): se clona un animal a partir de una célula editada, evitando el mosaicismo, es decir, la coexistencia de diferentes genotipos en un mismo animal.
- Manipulación directa del cigoto: se introducen los componentes de edición en el cigoto unicelular mediante inyección o electroporación, produciendo animales editados desde la etapa inicial de desarrollo.
- Edición de células germinales primordiales (PGC): especialmente útil en aves, donde las PGC pueden aislarse, editarse y reintroducirse en embriones, produciendo gametos que transmiten las modificaciones a la siguiente generación.
Aplicaciones de la edición genética en animales
La GnEd (edición genética) tiene aplicaciones en rumiantes, monogástricos, aves, peces e insectos, con fines de mejora de la producción, bienestar animal y resistencia a enfermedades. Las aplicaciones más frecuentes incluyen:
1. Mejora del rendimiento y crecimiento
Uno de los genes más estudiados es MSTN (miostatina), un regulador negativo de la masa muscular. Su eliminación produce el fenotipo conocido como “doble músculo”, aumentando la masa muscular y reduciendo la grasa corporal. Este enfoque se ha aplicado en ganado, ovejas, cerdos, peces y hasta perros.
Otros genes relacionados con el crecimiento incluyen IGF-1, IGF-2, folistatina, FBXO40 y receptor de leptina, todos con potencial para mejorar la eficiencia alimentaria y la producción cárnica.
2. Reproducción controlada
La edición genética permite controlar la proporción de sexos, algo especialmente valioso en la producción de huevos o leche, donde predominan las hembras. También se utilizan reproductores sustitutos: animales editados para producir gametos de donantes específicos, lo que acelera la diseminación de genética de élite y permite producir animales estériles, evitando cruces no deseados en el medio ambiente.
3. Resistencia a enfermedades
La edición genética puede generar animales más resistentes a patógenos. Por ejemplo:
- Cerdos resistentes al virus PRRS: se modifica el receptor CD163 para evitar la infección.
- Pollos resistentes a la influenza aviar: se alteran múltiples genes para reducir la susceptibilidad al virus.
Estas modificaciones ayudan a disminuir la mortalidad, mejorar el bienestar animal y reducir la dependencia de antibióticos y vacunas.
4. Bienestar animal y adaptabilidad
La GnEd también se aplica para mejorar el bienestar y adaptabilidad:
- Eliminación de cuernos en ganado, evitando procedimientos dolorosos como el descornado.
- Pelaje liso o diluido mediante genes como PRLR o PMEL, aumentando la tolerancia al calor.
- Reducción de alérgenos en cerdos mediante la eliminación del gen GGTA1, disminuyendo reacciones alérgicas en humanos al consumir carne.
5. Producción de peces y animales comerciales
Japón ha aprobado la venta de peces editados genéticamente, incluyendo besugo rojo, pez globo tigre y lenguado oliva, con mejoras en crecimiento y eficiencia alimentaria. Empresas como Regional Fish Co. Ltd. lideran este tipo de innovaciones.
Regulación y comercialización
El marco regulatorio de animales GnEd varía según el país:
- No OGM: Japón, Argentina y Brasil consideran que los knockouts SDN1 y SDN2 no son OGM, permitiendo su comercialización sin trámites extensos.
- Regulación estricta: Australia, la UE y Nueva Zelanda regulan todos los animales GnEd como OGM.
- Estados Unidos: la FDA evalúa las Alteraciones Genómicas Intencionales (IGA) según riesgo. Las IGA de Categoría 2 se consideran de bajo riesgo y pueden comercializarse tras revisión de datos sin necesidad de aprobación completa.
La armonización regulatoria internacional será clave para facilitar el comercio de productos alimentarios y reproductivos derivados de animales editados.
Papel de los veterinarios y productores
La GnEd requiere tecnologías reproductivas avanzadas, como clonación y transferencia de embriones, donde los veterinarios desempeñan un papel crucial. También se involucran en el cuidado y manejo de animales editados, especialmente aquellos diseñados para resistencia a enfermedades o mejora de bienestar.
El mosaicismo es un desafío, especialmente en especies con larga gestación y pocas crías por parto. La clonación puede evitarlo, pero está prohibida en algunos países. Además, la mayoría de los rasgos económicamente importantes son poligénicos, lo que hace que la edición sea más efectiva para rasgos simples y monogénicos, como MSTN o defectos de un solo gen.
Futuro de la edición genética en agricultura
La edición genética está avanzando rápidamente y tiene un potencial enorme para la sostenibilidad agrícola:
- Mejora del rendimiento y eficiencia alimentaria.
- Reducción de enfermedades y dependencia de antibióticos.
- Aumento del bienestar animal mediante eliminación de prácticas dolorosas.
- Conservación de especies mediante reproducción controlada y preservación genética.
Empresas como Genus plc están desarrollando cerdos GnEd resistentes a PRRS en múltiples países, y Japón ya comercializa peces GnEd para consumo humano.
A medida que la tecnología y los marcos regulatorios evolucionen, la GnEd podría convertirse en una herramienta estándar en la cría de animales de granja y acuicultura, beneficiando tanto a productores como consumidores.
Conclusión
La edición genética de animales es una herramienta innovadora que combina ciencia avanzada, producción sostenible y bienestar animal. Desde la edición de genes simples para mayor musculatura hasta la creación de animales resistentes a enfermedades, la GnEd está cambiando la agricultura moderna.
Aunque los desafíos regulatorios y técnicos persisten, el potencial para transformar la producción animal es enorme. Con la colaboración internacional y regulaciones claras, los animales editados genéticamente podrían convertirse en parte esencial de una agricultura más eficiente, saludable y sostenible. Más información
