Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 PROPUESTA DE MARCO NACIONAL DE BIOSEGURIDAD PARA URUGUAY Informe Final Proyecto DINAMA-PNUMA-FMAM URU-04-009 VOLUMEN 2 Setiembre 2007 Volumen 2 Pág. 1 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad MINISTRO DE AMBIENTE VIVIENDA, ORDENAMIENTO URU-04-009 TERRITORIAL Y MEDIO Arq. Mariano Arana SUBSECRETARIO DE VIVIENDA, ORDENAMIENTO TERRITORIAL Y MEDIO AMBIENTE Arq. Jaime Igorra DIRECTORA NACIONAL DE MEDIO AMBIENTE Ing. Agr. Alicia Torres Volumen 2 Pág. 2 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 INFORMES TÉCNICOS Martínez, G. (2006). MAÍZ BT EN URUGUAY: Elementos para una Evaluación de Riesgos Ambientales. Pardo, M.F. & Martínez, G. (2006). SOJA TRANSGÉNICA EN EL URUGUAY: Caracterización del cultivo y elementos para una Evaluación de Riesgos Ambientales. Pardo, M.F. (2006). INVENTARIO DE LAS CAPACIDADES EN INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO (I&D) EN BIOTECNOLOGÍA. Volumen 2 Pág. 3 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 MAÍZ BT EN URUGUAY: Elementos para una Evaluación de Riesgos Ambientales Julio, 2006 MSc Gonzalo Martínez Crosa Volumen 2 Pág. 4 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Índice 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................................... 6 2. EVALUACIÓN DE RIESGOS AMBIENTALES (ERA). ...................................................................................................... 8 3. EXPRESIÓN Y FLUJO DE LA TOXINA CRYIAB EN EL AMBIENTE.................................................................................... 10 4. TRANSFERENCIA GENÉTICA ................................................................................................................................... 13 4.1. Dispersión de polen ................................................................................................................................. 13 4.2. Transferencia horizontal .......................................................................................................................... 13 5. RESISTENCIA ........................................................................................................................................................ 14 5.1. Especies blanco....................................................................................................................................... 14 5.2. El desarrollo de la resistencia.................................................................................................................. 16 5.3. Manejo de la Resistencia de Insectos: la estrategia de Dosis Alta/Refugio ............................................ 16 6. RIESGOS FUERA DE BLANCO.................................................................................................................................. 21 6.1. Efectos sobre la biodiversidad................................................................................................................. 21 6.2. Consumidores primarios.......................................................................................................................... 22 6.2.1. Herbívoros ............................................................................................................................................... 22 6.2.2. Polinizadores ........................................................................................................................................... 25 6.2.3. Patógenos del maíz ................................................................................................................................. 25 6.3. Consumidores secundarios ..................................................................................................................... 26 6.3.1. Depredadores .......................................................................................................................................... 26 6.3.2. Parasitoides ............................................................................................................................................. 28 6.4. Organismos edáficos ............................................................................................................................... 30 6.4.1. Microorganismos...................................................................................................................................... 30 6.4.2. Invertebrados........................................................................................................................................... 31 6.5. Abordaje metodológico ............................................................................................................................ 32 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................................................................................................... 35 8. REFERENCIAS ...................................................................................................................................................... 37 9. ANEXO ................................................................................................................................................................. 47 Volumen 2 Pág. 5 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 1. URU-04-009 Introducción El desarrollo de la biotecnología moderna y sus herramientas para la manipulación de ácidos nucleicos, ha posibilitado la generación de organismos portadores de combinaciones genéticas no disponibles en la naturaleza, a los cuales se les denomina Organismos Vivos Modificados (OVM). Algunas de estas transformaciones implican la introducción y expresión de genes de interés de una especie en el genoma de otra, rompiendo las barreras reproductivas naturales. Los organismos así generados son denominados transgénicos. Un grupo importante de OVM vegetales está integrado por las plantas transgénicas resistentes a los insectos. La mayoría de los eventos de esta naturaleza contienen genes provenientes de la bacteria Bacillus thuringiensis (Berliner) que expresan productos tóxicos para algunos invertebrados que de ellos se alimentan. Se hará referencia a estas variedades en el presente trabajo como Cultivos Resistentes a Insectos con genes Bt (CRI-Bt). Los CRI-Bt han sido objeto de polémica en los más de diez años que llevan liberados al cultivo comercial (ILSI, 1998; Mellon & Rissler, 1998; Obrycki et al., 2001). Sus defensores argumentan que son ambientalmente seguros por su alta especificidad, que mejoran la calidad del producto (por ej.: al disminuir las vías de entrada de hongos generadores de micotoxinas) y que disminuyen el uso de insecticidas, convirtiéndolos en una de las mejores armas del Manejo Integrado de Plagas (Munkvold et al., 1999; Pimentel & Raven, 2000; Betz et al., 2000; Gamundi et al., 2002; James, 2005; Syngenta, 2004; NK® Brand, 2005; Monsanto, 2006a, 2006b, 2006c). El desarrollo de este tipo de OVM que expresan las proteínas Bt compensan una de las limitaciones más frecuentes del uso de formulaciones comerciales de B. thuringiensis: la variabilidad en su eficacia debida a la marcada incidencia de factores ambientales como la temperatura, humedad o radiación UV, entre otros (Brousseau et al., 1999). Por otra parte, dentro y fuera de la comunidad científica han surgido cuestionamientos al uso de estas plantas como cultivos. Las críticas se centran en el peligro que éstos podrían representar para la salud humana así como también para el mantenimiento de los ecosistemas agrícolas y naturales (Snow & Morán-Palma, 1997; Greenpeace, 1999; Marvier, 2001; Obrycki et al., 2001; Scriber, 2001; DSTA-UB-MATT, 2005). Los principales riesgos señalados por la comunidad científica abarcan: la transferencia genética desde los organismos transgénicos hacia las variedades convencionales (i e: no transgénicas) del cultivo o a especies silvestres emparentadas (Snow, 2002, 2003; Letourneau et al., 2003; Ma et al., 2004), el desarrollo de resistencia en las especies que se pretende combatir (May, 1993; Gould, 1994; Tabashnik et al., 1991; Tabashnik, 1994a, 1994b; Bauer, 1995; Brousseau et al., 1999; Mellon & Rissler, 1998, ILSI, 1998) y el impacto no intencional de estos cultivos en organismos que no son blanco de control del OVM, incluyendo otros herbívoros (Losey et al., 1999; EPA, 2001; Zangerl et al., 2001; Malone & PhamDelègue, 2001), enemigos naturales (Orr & Landis, 1997; Hilbeck, et al., 1998a, 1998b, 1999; Losey et al., 2004; Lövei & Arpaia, 2005) y la fauna edáfica (Wandeler et al., 2002; Zwahlen et al., 2003a; Blackwood & Buyer, 2004; Dunfield & Germida, 2004). Se han encontrado evidencias de que la vida media de los productos transgénicos en el ambiente es mayor que la que se suponía en un principio, acumulándose en el suelo y trasmitiéndose a través de las redes tróficas (Saxena & Stotzky, 2001a; Saxena et al., 1999, 2002; Evans, 2002; Einspanier et al., 2004; Harwood et al., 2005). A la luz de estas evidencias, las evaluaciones de riesgo tradicionales resultan insuficientes. Los impactos sobre la estructura y dinámica de los ecosistemas son generalmente sutiles y complejos y operan a escalas de tiempo mayores que los de la producción, por lo que requieren evaluaciones más sensibles y a mayor plazo (Obrycki et al., 2001; Andow & Hilbeck, 2004; Andow & Zwahlen, 2006, Lövei & Arpaia, 2005; Snow et al., 2005). Volumen 2 Pág. 6 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 En el año 2005 los 21 países que cultivan OVM plantaron más de 400 millones de hectáreas en el mundo. Uruguay se ubica en el noveno lugar con más de 300.000 ha, contribuyendo con menos del 1% al área total mundial cultivada con OVM. La superficie cultivada con OVM aumentó un 11% del 2004 al 2005 (James, 2005). En Uruguay los primeros ensayos con maíz transgénico se realizaron entre 1995 y 1999. Se evaluaron varios eventos que contenían transgenes Bt y se autorizó la importación y cultivo de los eventos MON 810 y Bt11, los cuales contienen la proteína CryIAb, de acción específica en lepidópteros. Dichos eventos fueron desarrollados para combatir al barrenador europeo del maíz, Ostrinia nubilalis (Hübner) pero se recomendaron en la región para el control del “barrenador del tallo” Diatraea sacharalis (Fabricius) (Fava et al., 2004). Entre los años 2003 y 2004 se sembraron 20.150 ha de maíz MON 810 representando un 29, 6 % del área total (estimando 64.200 ha) mientras que para el maíz Bt 11 se sembraron 1.700 ha en el 2004, representando un 2,65 % del área indicada más arriba. Los refugios plantados para estas variedades ocuparon 2.400 ha y 170 ha respectivamente (Frommel et al., 2006). En la última zafra se ensayó en condiciones de campo cultivares híbridos de NK603 x MON810 (tolerancia a glifosato y resistencia a lepidópteros) aunque su liberación al ambiente no ha sido autorizada. El objetivo del presente trabajo es revisar la última información en la literatura científica arbitrada, los boletines técnicos de los institutos agropecuarios de investigación de la región y los informes gubernamentales internacionales y nacionales sobre el fenómeno del maíz Bt. Se pretende aportar a la discusión del tema en el Uruguay, enmarcando el fenómeno en el contexto ambiental y señalando aspectos de la estructura y dinámica de los ecosistemas de la región. Se describe la metodología de Evaluación de Riesgos Ambientales y se discuten las características de su implementación para el caso del maíz Bt en Uruguay. Volumen 2 Pág. 7 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 2. Evaluación de Riesgos Ambientales (ERA). El riesgo es la combinación de la probabilidad de un acontecimiento adverso (peligro) y el daño correspondiente al mismo (Omenn et al., 1996). El Análisis de Riesgo (AR) es un proceso que involucra tres componentes interconectados: la Evaluación de Riesgos, la Gestión de Riesgos y la Comunicación de Riesgos (FAO/OMS, 2005). La Evaluación de Riesgos es un proceso que basándose en información y metodología técnicocientífica determina y caracteriza los riesgos que una nueva sustancia, factor físico o práctica representa para una población o ambiente determinado. La Gestión de Riesgos involucra la selección de una estrategia de acción en respuesta a un riesgo ya caracterizado. Se apoya en la información técnica obtenida de la evaluación pero involucra factores sociales, legales, políticos e incluso económicos (Omenn et al., 1996). En la gestión de riesgo la sociedad determina como éste será asumido. Las decisiones adoptadas en esta instancia involucran tolerar el riesgo tal cual se presenta, convivir con el mismo, elaborando medidas de mitigación o directamente evitarlo (Hilbeck & Andow, 2004). Se trata de una fase fundamentalmente política a diferencia de la anterior. En base a estas consideraciones, el Codex Alimentarius recomienda que, más allá de la necesaria interacción entre evaluadores y gestores, se asegure una separación funcional entre la evaluación de riesgo y la gestión, a los efectos de preservar la integridad científica de la evaluación, para prevenir confusión sobre las funciones que deben ejercer los evaluadores y gestores y para reducir cualquier conflicto de intereses. Finalmente, la Comunicación de Riesgos es el intercambio de información y opiniones a través de todo el proceso de AR. Este intercambio involucra información sobre los riesgos, factores relacionados y la percepción de los mismos entre los evaluadores, los gestores, los consumidores, la industria, la comunidad académica y otras partes involucradas. Comprende asimismo la explicación de los resultados de la evaluación de riesgo y de los fundamentos de las decisiones adoptadas con la gestión del riesgo. (FAO/OMS, 2005). La Evaluación de Riesgos Ambientales (referida en adelante como ERA) es un proceso que analiza información disponible en un momento dado, para determinar la probabilidad de que la exposición a uno o más estresores cause o haya causado daños al ambiente (EPA, 1998). Un estresor es una sustancia química o variable física pasible de ocasionar daño a organismos o ecosistemas expuestos. La ERA es una herramienta metodológica flexible, que considera tanto la información disponible como la incertidumbre, para elaborar un modelo interpretativo del conocimiento científico en un momento dado. Esta interpretación permite a los agentes tomadores de decisión imponer acciones tendientes a la reducción de efectos adversos en el ambiente (EPA, 1998). La ERA puede ser usada para anticipar la ocurrencia de efectos adversos (prospectiva) o para interpretar efectos causados por exposiciones al estresor en el pasado e implementar acciones correctivas (retrospectiva) (CalEPA, 2000). Históricamente, los riesgos ambientales han sido percibidos una vez que ha ocurrido el daño. El desafío que plantean los OVM es el desarrollo de herramientas de análisis que permitan una ERA de abordaje prospectivo (Andow & Hilbeck, 2004). Volumen 2 Pág. 8 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Las etapas que comprende una ERA son (Omenn et al., 1996; EPA, 1998): (1) Fase de identificación o fase de formulación del problema; (2) Fase de análisis: compuesta básicamente de: a. Análisis de la exposición al estresor, b. Análisis de los efectos producidos por el estresor en los organismos o parámetros ambientales expuestos y (3) Caracterización del riesgo. La fase de formulación comprende la elaboración de un modelo teórico acerca de la ocurrencia de efectos ambientales adversos provocados por el estresor en estudio, así como el establecimiento de metas y límites del abordaje. Concluye con el desarrollo de un protocolo de muestreo y análisis para la fase subsiguiente. La fase de análisis comprende las actividades necesarias para la estimación de los factores de exposición y efectos del estresor en el ambiente, de acuerdo a los supuestos asumidos en la primera fase. En el análisis de exposición se identifican las fuentes del estresor y se modela su distribución en el espacio y en el tiempo. También se cuantifica el contacto o coexistencia con receptores específicos en el ambiente (organismos vivos, suelo, aire, etc.). En el análisis de efectos se cuantifican las respuestas de los receptores a diferentes niveles de exposición al estresor. Finalmente, durante la caracterización del riesgo se integran los perfiles de exposición al estresor y las respuestas asociadas, determinándose los grados de confianza de los riesgos estimados. El manejo de la incertidumbre, es decir la falta de información, es un factor clave en todo el proceso de la ERA, especialmente en un abordaje prospectivo. El principal principio rector que establece el Protocolo de Cartagena (Anexo III) acerca del tratamiento de la incertidumbre es el Principio Precautorio, definido por la agenda 21 (SCDB, 2000) y en nuestro país ratificado por la Ley 17.283 (Art. 6º, Cap. II, apartado B). Este principio prescribe que ante la carencia de información sobre las implicancias ambientales de un determinado factor o proceso se debe adoptar el enfoque más conservador. Es necesario destacar que la incertidumbre es importante en lo referente a componentes y procesos de los ecosistemas terrestres de nuestro país (Evia & Gudynas, 2001; Grela, 2004). Se carece de macro relevamientos de biodiversidad entomológica, por lo que el nivel de resolución taxonómica es bajo. Asimismo, los estudios de macroecología funcional son escasos en lo que concierne a ecosistemas terrestres. Tampoco se han elaborado modelos cuantitativos para las principales plagas entomológicas del maíz, ni se han caracterizado los umbrales de daño en muchos casos. Este vacío de conocimiento debe tomarse necesariamente en cuenta para diseñar metodologías adecuadas. Volumen 2 Pág. 9 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 3. Expresión y flujo de la toxina CryIAb en el ambiente La bacteria Bacillus thuringiensis forma parte de un complejo subespecífico de bacilos grampositivos que se desarrollan en condiciones aeróbicas estando presente generalmente en el suelo en concentraciones de entre 102 y 104 unidades formadoras de colonias (UFC) por gramo de suelo (Polanczyk & Alves 2003). Bajo ciertas condiciones restrictivas esporula, sintetizando una gran cantidad de proteínas que forman un cuerpo de inclusión cristalina. Dichas proteínas, llamadas Cry, presentan actividad insecticida. Son codificadas por genes Cry ubicados en el cromosoma de la bacteria o en plásmidos (Polanczyk & Alves 2003). Actualmente se estima que existen unas 40.000 variedades de cepas Bt con especificidad para diferentes órdenes de insectos, dependiendo de las proteínas Cry que expresen (Bauer, 1995). La acción insecticida de las proteínas Cry en un organismo susceptible incluye las siguientes etapas: (1) Ingestión de la toxina; (2) Disolución de los cristales en medio alcalino: liberación de las protoxinas; (3) Hidrólisis de las protoxinas por proteasas específicas convirtiéndose en toxinas activas o δ-endotoxinas; (4) Unión de las δ-endotoxinas a sitios específicos en la membrana del mesenterón del insecto blanco; (5) Apertura de poros en la membrana, generando un transporte anormal de iones, lo que determina; (6) Lisis celular del mesenterón y (7) Muerte del insecto por septicemia o inanición. Las proteínas Cry se han vuelto particularmente ubicuas en el ambiente debido al uso de insecticidas preparados en base a B.thuringiensis y en épocas más recientes a su incorporación en el acervo genético de diferentes cultivos (Hilbeck et al., 1999; Scriber, 2001). Los genes insertados en el maíz Bt corresponden a B. thuringiensis var kurstaki (Btk) el cual expresa la toxina CryIAb de acción específica contra lepidópteros. Existen algunas diferencias entre las toxinas expresadas por la bacteria y las contenidas en la planta. En el primer caso las toxinas son liberadas al ambiente como protoxinas, requiriéndose de la acción de un medio alcalino y enzimas (proteasas) para su activación, mientras que los CRI-Bt contienen una forma activada de la proteína (Groot & Dicke, 2002). La expresión de las toxinas en la bacteria se presenta sólo como consecuencia de la esporulación a diferencia de lo que ocurre en los CRI-Bt donde es más o menos constante (Groot & Dicke, 2002; Hilbeck et al., 1999). Los niveles de expresividad de la toxina dependen del número de promotores y copias que se hayan insertado y esto varía según el evento transgénico del que se trate. Otros factores que condicionan los niveles de toxina en la planta son el estado fenológico, el órgano vegetal, la edad de los tejidos y el número de cloroplastos (Abel & Adamczyk, 2004; Zwahlen et al., 2003b). La Figura 1 muestra el ciclo de la toxina en el ambiente. El ingreso al sistema puede darse a través del polen, las partes verdes de la planta, la raíz o los granos. Como la toxina actúa a nivel del mesenterón o intestino medio de los insectos susceptibles, sólo es tóxica por ingestión, por lo que aquellos insectos que tengan contacto con el polen pero que no lo ingieran no sufrirán intoxicación (Polanczyk & Alves, 2003). Esta puede ser la situación para polinizadores que se alimenten de néctar, los cuales actuarían como vectores para la dispersión del polen pero no resultarían afectados por la toxina en forma directa (Groot & Dicke, 2002). Es importante remarcar que la toxina actúa exclusivamente al ser ingerida. Algunos experimentos diseñados para evaluar efectos fuera del blanco no han tenido en cuenta este aspecto (Lövei & Arpaia, 2005). Volumen 2 Pág. 10 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 1: Vías de ingreso de la toxina en el ambiente Biomagnificación NIVELES TRÓFICOS SUPERIORES Polinizadores/ viento Transporte Ingesta ENEMIGOS NATURALES Ingesta CONS. PRIMARIOS Depósito en plantas vecinas Ingesta Exudados radiculares DESCOMPONEDORES ORGANISMOS EDÁFICOS Rastrojos / restos animales Existen varias estimaciones de la distancia a la que se dispersa el polen en la atmósfera por acción del viento. Uno de los estudios más completos realizados en este sentido concluye que el radio de dispersión del polen abarca unos 60m (Raynor et al., 1972) pero se ha objetado que fue realizado bajo condiciones de viento suave y el resultado ha variado para ensayos realizados en condiciones de viento fuerte (Emberlin et al. 1999). Los máximos registros de dispersión de polen viable alcanzan unos 400m (Luna et al., 2001). No obstante, la concentración disminuye por debajo de 20 granos por cm2 a los 5 m de la planta (Wraight et al., 2000). La deposición del polen en la flora vecina depende de la dirección predominante del viento, la época y duración de la antesis y las características estructurales de la epidermis de las hojas sobre las que se deposita (Wraight, et al., 2000; Zangerl et al. 2001; Groot & Dicke, 2002). La lluvia lava buena parte del polen depositado (Zangerl et al., 2001). Un resumen de las distancias encontradas en la literatura se observa en la Tabla 1. Tabla 1: Concentraciones de polen de maíz a diferentes distancias de su centro de dispersión Distancia Sobre Evento Concentración 0,5 Planta no especificada MON810 (Pioneer34R07) 210 1,0 Planta no especificada MON810 (Pioneer34R07) 60-80 0,5 Asclepias curassavica 176 260 1,0 A. curassavica 176 170 0,5 Pastinaca sativa 176 320 Volumen 2 Fuente (granos/cm2) (m) Wraight et al., 2000. Wraight et al., 2000. Zangerl et al., 2001. Zangerl et al., 2001. Zangerl et al., 2001. Pág. 11 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Las empresas productoras de CRI-Bt han aportado datos de las concentraciones de toxina en las partes verdes (Monsanto, 2006c) y estas cifras han sido adoptadas como datos oficiales por las agencias gubernamentales (ANZFA, 2000; EPA, 2001). Sin embargo, las mediciones realizadas en diferentes trabajos científicos muestran una variabilidad importante en las cifras obtenidas, muchas veces mayores a las publicadas por dichas agencias. En la Tabla 2 se resumen algunos de los datos más relevantes. Tabla 2: Concentración de CryIAb en diferentes zonas de la planta y el ambiente. Zona Evento Cantidad Muestras de suelo Bt11 (NK4640Bt) 95 μg/g Raíz joven MON 810 20,2 µg/g (de proteína total) Tejido verde liofilizado MON810 50,6 µg/g Tejido verde fresco MON 810 6,27 µg/g Hojas verdes secas Bt 11 15,4±4,3 µg/g Polen Bt 176 1,4-2.3 μg/g Polen Bt 11 0,33 μg/g Polen MON810 0,09 µg/g Polen MON810 (Pioneer34R07) 0,02125 ±0,0002 μg/g Fuente Saxena et al., 1999. EPA, 2001. EPA, 2001. EPA, 2001. Zwahlen et al., 2003b. EPA, 2001. Sears et al., 2000. EPA, 2001; Sears et al., 2000. Wraight et al., 2000. En virtud de esta evidencia se considera necesario estimar las concentraciones de toxina expresadas por las plantas en nuestras condiciones de campo. Se ha registrado la deposición en el suelo de toxina proveniente de rastrojos del cultivo (Zwahlen et al., 2003b) y a través de exudados radiculares, aunque los investigadores no se ponen de acuerdo sobre la naturaleza de esos exudados y su concentración (Saxena & Stotzky, 2001a; Saxena, et al., 1999, 2002 pero cf. críticas en EPA, 2001). La CryIAb puede persistir en el suelo bioactiva por al menos 200 días, ligada a las arcillas presentes en el sustrato (Saxena et al., 2002; Zwahlen et al, 2003b) pero existen estudios que se contraponen a los anteriores (Dubelman et al, 2005). Es posible la exposición de lepidópteros a estas toxinas retenidas en el suelo ya que las especies de este orden acostumbran ingerir líquidos del suelo para complementar su ingesta de agua y sales (Bernays & Chapman, 1994). Existen también evidencias de bioacumulación (ie: incorporación de la toxina en los tejidos de los animales que se alimentan de plantas Bt) y biomagnificación (concentración en las redes tróficas) (Wandeler et al., 2002; Zwahlen et al., 2003a; Harwood et al., 2005). En resumen, dentro de los elementos a considerar en un análisis de exposición ambiental de la toxina CryIAb de maíz Bt se debe incluir: (1) El ingreso de la toxina al sistema a través de las diferentes partes de la planta, cuantificando las concentraciones para diferentes eventos y las fluctuaciones en la expresividad durante el ciclo de la planta; (2) la dinámica de la dispersión del polen (considerando viento y polinizadores), generando modelos para los gradientes de concentración de toxina en el suelo y en la vegetación vecina; (3) la liberación de toxina por las raíces y su incorporación al suelo, estimando vida media para diferentes tipos de suelo. Volumen 2 Pág. 12 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 4. Transferencia genética Los efectos adversos vinculados a la transferencia genética implican la diseminación no intencional de la construcción genética de un OVM hacia otras poblaciones, mediante mecanismos biológicos naturales como la reproducción sexual o la transferencia horizontal (Poverene & Ureta, 2004). 4.1. Dispersión de polen La dispersión del polen de un CRI-Bt implica riesgos para el ambiente por el entrecruzamiento potencial con variedades o especies silvestres emparentadas y la eventual formación de malezas (Snow, 2002; Letorneau, et al., 2003) o la contaminación de cultivos no modificados de la misma especie. El maíz, Zea mays L., es una especie que presenta un alto grado de alogamia: aproximadamente el 95% de las semillas se producen por fecundación cruzada (Giménez, 2001). Tal como se expuso en el apartado anterior, si bien los modelos más pesimistas plantean dispersión de polen por encima de los 250 m en general se considera esta distancia como la máxima posible para la fecundación cruzada en el maíz. No existe riesgo de hibridización del maíz con especies silvestres en nuestro país ni en la región sudamericana (Giménez, 2001). El maíz sólo exhibe compatibilidad genética con miembros del género Zea, básicamente los teosintes, gramíneas presentes sólo en México y extendiéndose por Centroamérica hasta Nicaragua (Sánchez & Ruiz, 1996). Otro riesgo potencial es la contaminación por transferencia genética de variedades convencionales de maíz (ie: no transgénicas) utilizadas por otras prácticas culturales (agricultura tradicional u orgánica). La dimensión espacial de la transferencia genética del maíz debe ser tenida en cuenta para elaborar estrategias de aislamiento que aseguren la coexistencia de las diferentes prácticas culturales del maíz a escala local. La posibilidad de coexistencia de los cultivos Bt con las prácticas tradicionales constituye un punto de conflicto entre las partes involucradas y ha sido puesto en tela de juicio por parte de la comunidad científica (Altieri, 2005). En Uruguay se estableció como distancia de aislamiento y amortiguación 250 m entre los cultivos Bt y otros cultivos (Resoluciones del MVOTMA 236A/003 y 276/003 referentes a MON810 y 292/004 referente a Bt11). 4.2. Transferencia horizontal La transferencia horizontal de genes (THG) implica el flujo de información genética hacia un organismo procariota por medio de un proceso de transformación (Brock & Madigan, 1993) Se ha demostrado la transferencia de genes Cry desde B.thuringiensis a otras especies bacterianas, probablemente debida a elementos transponibles. Sin embargo, no existe evidencia de THG desde el maíz Bt hacia microorganismos (Kleter et al., 2005). Volumen 2 Pág. 13 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 5. Resistencia 5.1. Especies blanco Se considera especie blanco o especie objetivo aquélla para la cual fue diseñado un determinado CRI-Bt. Los eventos transgénicos liberados en nuestro país (MON810 y Bt11) tienen como blanco original el “Barrenador Europeo del maíz (European Corn Borner o ECB)” Ostrinia nubilalis. Esta especie no se encuentra presente en la región neotropical. La liberación al ambiente de estos eventos ha sido justificada por el control que los mismos ejercerían sobre otras especies de lepidópteros plaga en Uruguay: el “barrenador del tallo” o “barrenador de la caña de azúcar” Diatraea saccharalis y la “lagarta cogollera” u “oruga militar” Spodoptera frugiperda (Smith). Existen al menos 8 especies de lepidópteros que se alimentan de maíz en Uruguay, considerando las que lo hacen de sus granos almacenados (Biezanko et al., 1957; Biezanko et al., 1974, 1978; Bentancourt & Scatoni, 1989, 2003) de las cuales sólo dos son mencionadas hasta 1995 como plagas de importancia económica: Agrotis ipsilon (Hufnagel) y S. frugiperda (Zerbino & Fassio, 1995). El “barrenador del tallo” D. saccharalis junto a la “lagarta elasmo” Elasmopalpus lignosellus (Zeller) y la “lagarta de la espiga” Helicoverpa zea (Boddie) se consideran plagas de menor interés “(…) ya sea porque no causan pérdidas económicas muy grandes o porque sus ataques no son frecuentes…” (Zerbino & Fassio, op.cit., pág. 1). La cortadora A. ipsilon tiene un comportamiento muy variable, presentando fluctuaciones poblacionales importantes de un año a otro (Bentancourt & Scatoni, 2003). Se considera a S. frugiperda la más importante desde el punto de vista económico por la permanencia de la misma en los cultivos y el ataque tanto a nivel de la implantación donde actúa como cortadora, como en las fases vegetativa (cogollo) y reproductiva (espiga) del cultivo (Bentancourt & Scatoni, 1989, 2003; Zerbino & Fassio, 1995). Existe, empero, una carencia importante de estudios de fenología de las poblaciones en la región, aunque se ha constatado variación en los parámetros poblacionales de acuerdo a la dieta (Murúa & Virla, 2004). En el Anexo 1 se puede consultar un resumen de la biología de estas tres especies. Nuestros sistemas de producción agrícola – ganaderos aseguran un mosaico de hábitats que permiten la coexistencia de los enemigos naturales todo el año, manteniendo las poblaciones de estos insectos en general por debajo del umbral de daño económico, a diferencia de los sistemas de explotación argentinos basados en el monocultivo sin rotación (Ribeiro, 2000). Uno de los datos imprescindibles para evaluar la eficacia de un CRI- Bt es el nivel de toxicidad del mismo en los insectos blanco. Recientes estudios de rentabilidad realizados en el INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Argentina) comparando diferentes manejos de cultivares de maíz muestran ventajas económicas en el uso de tecnologías de control químico basadas en la detección temprana de niveles de daño y el uso racional de pesticidas para el caso de D. saccharalis (Ianonne et al., 2004). Por otra parte, la cuantificación de la toxicidad en forma directa es necesaria para elaborar el programa de manejo de resistencia, tal como se discutirá más adelante. En la Tabla 3 se recopilan algunas dosis letales revisadas por la agencia de Recursos Naturales de Canadá (van Frankenhuyzen & Nystrom, 2002). Volumen 2 Pág. 14 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Tabla 3: Datos de toxicidad de CryIAb para diferentes especies de lepidópteros Especie Ensayo1 Instar2 Agrotis ipsilon* Bombyx mori B. mori B. mori Bombyx mori Cydia pomonella Danaus plexippus D. plexippus D. plexippus D. plexxipus Dieta Esparcido Esparcido Esparcido Esparcido Esparcido Dieta Dieta Dieta Polen 175 N L3 L3 L3 L3 N L1 L3 L4 L >80000 61 220 342 20 29200 3,3 35,1 >100 389 Diatraea grandiosella Polen MON810 Dieta ¿ N 0,38 Diatraea saccharalis (in situ) Dieta N Helicoverpa zea Helicoverpa zea Helicoverpa zea Heliothis virescens Heliothis virescens Heliothis virescens Manduca sexta Ostrinia nubilalis Ostrinia nubilalis Ostrinia nubilalis Esparcido Esparcido Esparcido Esparcido Dieta Esparcido Polen (Nk4640Bt) Dieta Esparcido Dieta Plutella xylostella Plutella xylostella Plutella xylostella Spodoptera frugiperda Spodoptera frugiperda Trichoplusia ni Trichoplusia ni Lombrices (earthworms, especie no determinada) Esparcido Esparcido Esparcido Esparcido Dieta Dieta Esparcido Dieta (derivado de E. coli) 14 días. D. saccharalis (in vitro) Bt11 LC50 Rango Unidades Fuente NRC3 NRC NRC NRC NRC NRC NRC NRC NRC Sears et al., 2000. 0,08-0,15 0,28-0,54 ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml ng/ml granos /cm2 (LD50) mg/g mg/kg 0,27 0,21-0,34 mg/kg Huang et al., 2006 L1 N N L1 N N ¿ 74 1690 3490 1,5 200 68 5,2 52-114 1300-2430 Ng/cm2 ng/cm2 ng/ml ng/cm2 ng/ml ng/cm2 µg/g L1 N N 290 27 0,028 120-590 22-35 NRC NRC Lutrell et al., 1999. NRC NRC NRC Saxena et al., 1999. NRC NRC Huang et al., 2006 L3 L3 N ¿ N N N A 14000 3,9 1450 95890 95890 1230 3,4 >200 490-90000 3,3-4,7 1150-1780 48-76 194-248 306-453 15-22 10700-233000 2,2-4,8 30-106 0,8-2,3 57-82 0,021-0,033 900-1820 2,3-4,0 ng/ml ng/cm2 mg/kg ng/ml ng/cm2 ng/cm2 ng/ml ng/ml ng/ml ng/cm2 mg/kg (ppm) Wolt et al, 2003 Huang et al., 2006 NRC NRC NRC Lutrell et al., 1999 NRC NRC NRC EPA, 2001 1 Dieta: material incorporado en la dieta, Esparcido: preparaciones de Btk esparcidas sobre el alimento // 2 N: neonato; Lx: larva en el instar x; A: adulto // 3 van Frankenhuyzen & Nystrom, 2002 Las concentraciones letales (LC50) estimadas para S. frugiperda y A. ipsilon se ubican por encima de los 80.000 ng/ml (Lutrell et al., 1999). Aunque S. frugiperda figuraba en la lista de blancos de los eventos MON810 y Bt11 actualmente se considera que estos eventos expresan dosis por debajo del nivel necesario para complementar una estrategia de refugios que minimice la aparición de resistencia tal como se explicará en el apartado siguiente (EPA, 2001) por lo que se está experimentando con nuevos eventos o incluso con el apilamiento de varios genes Cry en un mismo vegetal (Buntin, Flanders & Lynch, 2004; Buntin et al., 2004). En lo que respecta a D. saccharalis trabajos recientes estiman LC50 unas 38 veces superior a la de O.nubilalis, cuestionando la calidad de Dosis Alta del evento MON 810 (Huang et al., 2006). . Las dosis letales para los insectos blanco de los eventos liberados no fue considerada en los informes técnicos elaborados por la CERV (CERV, 2002). Volumen 2 Pág. 15 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 5.2. URU-04-009 El desarrollo de la resistencia Uno de los argumentos de peso para el cultivo de CRI-Bt es que representan una alternativa menos perjudicial desde el punto de vista ambiental que el uso masivo de pesticidas químicos de amplio espectro (Betz et al., 2000; Pimentel & Raven, 2000; EPA, 2001; James, 2005), los cuales son tóxicos para humanos y otros seres vivos, persisten en el ambiente y además generan rápidamente resistencia en los insectos blanco a causa de su aplicación masiva y en grandes cantidades. La resistencia a un pesticida se define como la capacidad hereditaria de algunos individuos dentro de una población para sobrevivir y reproducirse después de la aplicación de un pesticida (Adaptado de Ríos, 2005). Dicha capacidad se adquiere evolutivamente como respuesta a la presión selectiva provocada por la exposición constante a dicho pesticida (Siegfried, 2000). La resistencia a los pesticidas químicos es un serio problema ya que se ha comprobado la fijación de genes de resistencia en más de 500 especies de insectos (Georghiou & LagunesTejeda, 1991). Desafortunadamente, el aumento de las áreas cultivadas con CRI-Bt a nivel mundial y la constante expresión de los genes Cry en las plantas, convierten al desarrollo de resistencia en una mera cuestión de tiempo (ILSI, 1998; Gould et al., 1998; Brousseau et al., 1999). El desarrollo de resistencia a las toxinas Cry fue reportado inicialmente en el lepidóptero Plodia interpunctella (Hübner) en granos de maíz tratados con insecticidas Bt (Mc Gaughey, 1985). Luego siguieron una serie de observaciones de resistencia en laboratorio para esta especie (Mc Gaughey & Whalon, 1992), así como para Trichoplusia ni Hübner (Estada & Ferré, 1992) y Spodoptera exigua (Hübner) (Moar et al., 1995) entre otras, así como la comprobación de resistencia in situ para Plutella xylostella (L.) (Tabashnik et al., 1990). Incluso se ha reportado resistencia in vitro en poblaciones de O. nubilalis (Huang et al., 1997) el insecto para el cual fueron desarrollados estos eventos. Muchos investigadores han conjeturado que la constante permanencia en el tiempo que representan los CRI-Bt acelerará la selección de resistencia a las toxinas Cry más rápido que las aplicaciones convencionales con mezclas Bt (Van Rie, 1991; Mc Gaughey & Whalon, 1992; Mc Gaughey, 1994; Tabashnik, 1994a; Gould, 1988). 5.3. Manejo de la Resistencia de Insectos: la estrategia de Dosis Alta/Refugio Como contraparte necesaria para retrasar el desarrollo de resistencia en los insectos blanco se han propuesto numerosas medidas dentro de un Programa de Manejo de Resistencia de Insectos plaga (MRI). Algunas de estas medidas son la rotación de toxinas, la producción de variedades que contengan una combinación de toxinas (OVM con genes apilados), la selección de eventos que expresen dosis muy altas o la combinación de eventos con dosis altamente tóxicas y la plantación de refugios (Brousseau et al., 1999). Se considerará la estrategia de Dosis Alta/ Refugio por ser la más estudiada y la única implementada en los cultivos de nuestro país. La probabilidad de que un fitófago desarrolle resistencia a una determinada toxina presente en un vegetal está directamente relacionada al tiempo de exposición del fitófago a esta planta y al área ocupada por la planta (Strong et al., 1984). Conforme aumente la exposición en el tiempo y espacio se seleccionará un mayor número de individuos resistentes. El aumento de la eficacia biológica que este carácter otorga en presencia de la toxina supondrá una mayor contribución en Volumen 2 Pág. 16 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 la siguiente generación de estos individuos, con lo que si la presión selectiva se mantiene, el carácter quedará finalmente fijado en la población. Se presenta en la Fig. 2 un diagrama de flujo para evaluar riesgos asociados al desarrollo de resistencia en insectos para plantas que contienen solo un gen (el caso de los eventos introducidos en nuestro país). Si se sigue este árbol de decisión ingresando los datos existentes sobre nuestra situación, el escenario que se plantea en este momento es de alto riesgo de desarrollo de resistencia para las dos especies que se pretende controlar con este paquete tecnológico. Figura 2: Árbol de decisión para plantas con una proteína Bt activa. Adaptado de ILSI (1998) Un refugio es una porción del cultivo que se ha sembrado con una variedad no Bt del mismo ciclo y en la misma fecha de siembra que el cultivo Bt (CUS, s/fecha). La meta de estos refugios es minimizar la selección de individuos resistentes, proveyendo de un stock de individuos susceptibles que se mezclen con aquéllos (Tabashnik, 1994b). La implementación de refugios como parte de un plan de MRI requiere establecer ciertas características: Naturaleza de los refugios. En el modelo clásico se procuraba que los vegetales que componían el refugio fueran de idénticas características a las variedades Bt, pero sin el evento, y que fueran sembrados en una misma época (Tabashnik, 1994b). Una alternativa que podría considerarse implica la construcción de refugios con otras especies de plantas hospederas de los insectos blanco (Gould & Tabashnik, 1998). Esta alternativa fue considerada en Uruguay previendo que en el caso de S.frugiperda de hábitos polífagos, las gramíneas circundantes al cultivo funcionarían como refugios restringiendo la construcción de los mismos para D.saccharalis. Sin embargo, los insectos polífagos presentan tendencia a seleccionar como planta para oviposición aquélla sobre la cual nacieron (Jolivet, 1992). La diferenciación alélica observada entre poblaciones de O.nubilalis colectadas en maíz y en otras plantas hospederas no cultivadas podrían apoyar esta teoría (Martel et al., 2003) y evidenciar procesos de especiación simpátrida en dichas poblaciones. Configuración espacial y proximidad. La distribución espacial depende de la movilidad de las especies blanco, por lo que antes de tomar decisiones a este respecto es necesario conocer en profundidad los patrones de distribución espacial y de movilidad de las especies que se quiere manejar (ver “Factores genéticos y ecológicos a considerar en un plan de MRI”, en el recuadro). Volumen 2 Pág. 17 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Proporción. En los primeros documentos elaborados sobre el tema se consideraba que el carácter reducido de los cultivos Bt no hacía necesaria la elaboración de refugios. A medida que la extensión de 1. Nº de generaciones expuestas 2. Porcentaje de la población expuesta en cada generación estos cultivos fue aumentando también lo 3. Mortalidad causada por la toxina en individuos hizo la proporción de refugios, pero la heterocigotas imposibilidad en muchos casos de 4. Movilidad del adulto y patrones de apareamiento 5. Movilidad de la larva establecer condiciones iniciales vuelve muy 6. Frecuencia inicial de los alelos de resistencia en la incierta cualquier afirmación categórica al población blanco respecto. El punto de vista que se maneja 7. Eficacia biológica (fitness) de los individuos portadores de genes de resistencia en presencia y ausencia de la actualmente toma como base las toxina frecuencias alélicas planteadas como iniciales para la resistencia (suponiendo que ésta es monogenética) y aplicando la ley de Hardy – Weinberg considera que un tamaño mínimo de refugio debe asegurar una proporción de 500:1 de adultos emergidos en el refugio con respecto a los del cultivo Bt (Tabashnik, 1997; EPA, 1998; EPA, 2001). El número de adultos emergentes va a depender del tamaño de los refugios y de la toxicidad de la dosis expresada, así como del manejo de ambos cultivos (p.ej: el uso de insecticidas en el refugio). Los modelos más prudentes elaborados para la situación norteamericana (ILSI, 1998) plantean tres escenarios de riesgo atendiendo a lo expresado y a la extensión de los cultivos Bt en los alrededores. De acuerdo a esta categorización nuestros cultivos entrarían en la franja de riesgo alto para lo cual este estudio prevé proporciones de entre un 40 a 60% del cultivo destinado a refugio en cultivos de más de 1500m de largo. No obstante se ha enfatizado la necesidad de ajustar las proporciones con un monitoreo in situ de la resistencia. En Uruguay es obligatoria la implementación de refugios correspondiendo a un mínimo del 10% del cultivo total (Res.Min. 236A/003, 276/003 y 292/004). Esta cifra no se basa en experiencias científicas in situ y es incluso menor a la recomendada actualmente por las empresas productoras de los eventos (Monsanto, 2006a, 2006b; NK® Brand, 2005). Factores genéticos y ecológicos a considerar en un plan de MRI (adaptado de Gould & Tabashnik, 1998): La correcta implementación de refugios es un punto crucial en un programa de MRI por lo que ha sido ampliamente discutida por la comunidad científica (ILSI, 1998; Mellon & Rissler, 1998). La estrategia de Dosis Alta / Refugio parte de un modelo en el que se realizan los siguientes supuestos: 1. la resistencia es monogenética y su frecuencia inicial (antes de la introducción del CRI-Bt) es muy baja; p= 10-2 – 10-3 (Tabashnik, 1997). 2. el gen de resistencia es recesivo (sólo se expresa en homocigosis) por lo que los individuos heterocigotas serán susceptibles a la toxina. 3. se conocen los patrones de distribución espacial y la movilidad de las especies blanco. 4. la dinámica espacial de la reproducción es aleatoria (el insecto no distingue entre una planta Bt y una no Bt para aparearse). 5. la oviposición del insecto blanco es aleatoria (el insecto ovipone de la misma manera en plantas Bt y en no Bt). Basándonos en estos supuestos y a la luz de la evidencia científica relevada podemos hacer las siguientes consideraciones: 1. No se encontró información disponible sobre la forma en la que se transmiten los genes de resistencia en D.saccharalis ni sobre cuáles son las frecuencias iniciales de estos alelos en las poblaciones silvestres. En general la expresión fenotípica del gen de resistencia es una mutación en los receptores a las toxinas Cry que impide su unión a las células epiteliales del mesenterón (Tabashnik, 1997; Masson et al., 1999) pero se han encontrado Volumen 2 Pág. 18 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 2. 3. 4. 5. URU-04-009 casos de resistencia que no responden a este modelo (Brousseau, et al., 1999). Tabashnik et al. (1997) encontraron un gen presente en un 20% de la población silvestre de Plutella xylostella que confería resistencia cruzada para cuatro toxinas Cry. Existen poblaciones de S.frugiperda resistentes desde la implantación de los cultivos Bt en Estados Unidos (Buntin, Flanders & Lynch, 2004). En nuestro país se encuentra un 13% de plantas MON810 dañadas contra un máximo de 95 % en los refugios (Casella, 2004). Se ha encontrado dominancia parcial de los genes de resistencia para algunas especies en experiencias in vitro. Se ha reportado para CryIIIA en Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Cerambycidae) (Rahardja & Whalon, 1995) como también en Heliothis virescens para CryIAb (Sims & Stone, 1991) y en P. xylostella para CryIC (Liu & Tabashnik, 1997). Para que se cumpla el supuesto de recesividad, se seleccionan eventos que contengan dosis altas de la toxina. Se ha discutido qué concentración debe considerarse; se establece en algunos casos como dosis alta aquélla que contiene 25 veces la concentración necesaria para matar larvas susceptibles (Gould, 1994) aunque otros autores consideran que debería elevarse a 50 veces a la luz de la información publicada sobre resistencia a insectos (Caprio et al., 2000 cit. in Andow & Zwahlen, 2006). Esta condición no se cumple (con ninguno de los dos criterios) para S. frugiperda (Buntin, Flanders & Lynch, 2004; Buntin, All, Dewey & Wilson, 2004) ni para D. saccharalis (Huang et al., 2006). Se han realizado algunos estudios de D. saccharalis vinculada a caña de azúcar pero no hay estudios específicos de biología en cultivos de maíz en el país al momento. Por sus hábitos endofíticos esta especie está mucho más expuesta a la toxina que S.frugiperda. La ausencia de estudios sobre los patrones de cortejo y apareamiento en D.saccharalis no permiten estimar a priori si existe una selección de la planta en función de la presencia o ausencia de CryIAb. En la selección de plantas para cortejo intervienen una serie de características como la arquitectura foliar, el nivel de daño, los compuestos volátiles emitidos por la planta hospedera y la presencia de enemigos naturales (Jolivet, 1992). Experimentos recientes realizados en condiciones de campo sobre poblaciones de O. nubilalis demuestran que existe un número significativo de cópulas previas a la dispersión a escala local (Dalecky et al., 2006). El apareamiento previo a la dispersión entre áreas Bt y refugios no ha sido considerado en la calibración de la estrategia. Si bien no se encontraron diferencias significativas en la frecuencia de oviposición de O.nubilalis en maíz Bt y no Bt, sí hubo una disminución significativa en la viabilidad de los huevos en las puestas realizadas sobre Bt (Orr & Landis, 1997). Esta evidencia cuestiona la idea de que el nacimiento ocurre en la misma proporción en ambos sectores del cultivo. Resta saber si tal disminución de la natalidad ejerce a su vez algún tipo de presión sobre el huevo, porque de ser así se estaría generando un nuevo factor de selección que podría generar nueva inestabilidad en la población a largo plazo. La distribución espacial heterogénea de la toxina en las mazorcas podría darle una oportunidad a las especies que se alimentan de éstas (en nuestro caso S. frugiperda) para desarrollar respuestas comportamentales que le permitan evitarla, acelerando la adquisición de resistencia, tal como fue supuesto en un estudio en Helicoverpa zea (Horner et al., 2003). En H.zea la alimentación con maíz MON810 reduce la tasa de canibalismo modificándose la supervivencia de las poblaciones que viven en ese cultivo (Horner & Dively, 2003). Esta evidencia adicional apunta a que el comportamiento de las especies no es igual en el maíz Bt que en el refugio, conformando poblaciones con diferentes parámetros de supervivencia y por lo tanto teniendo una dinámica diferente. Este factor debería también ser tomado en cuenta para calcular los tamaños efectivos de los refugios. Volumen 2 Pág. 19 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 En resumen, los supuestos formales en los que se basa el modelo de implementación de refugios no se cumplen en una serie de escenarios y en ningún caso son generalizables para situaciones nuevas, sin la debida investigación. Aparte de los aspectos científicos formales de la implementación de refugios se han planteado otros reparos y críticas. Un concepto básico del manejo integrado de plagas es usar una estrategia de manejo sólo cuando las poblaciones de la plaga exceden un nivel crítico (Obrycki et al., 2001). El cultivo de una variedad transgénica resistente a los insectos debería considerarse sólo si las pérdidas económicas debidas a los insectos plaga así lo justifican. Esto ocurre en Estados Unidos donde el costo económico y en salud humana y ambiental de controlar a O. nubilalis mediante insecticidas convencionales es muy importante y superior comparado con el uso de CRI-Bt (Pimentel & Raven, 2000) pero no se justifica si el daño producido por D. saccharalis no es el principal problema en el cultivo de maíz en el Uruguay (Zerbino & Fassio, 1995) y si existen formas de control basadas en el monitoreo y aplicación de químicos que reportan ventajas económicas (Ianonne et al., 2004). Este hecho motivó un informe por parte de la Facultad de Agronomía en contra de la siembra en Uruguay de estas variedades por considerar que no había beneficios directos que compensaran el riesgo potencial de este tipo de explotación (Facultad de Agronomía, 2002). En dicho informe se critica la ausencia de ensayos de laboratorio y de campo para evaluar la vulnerabilidad de estas especies a los CRI-Bt. No debemos olvidar que el uso de insecticidas en forma preventiva es uno de los factores que más contribuye al desarrollo de resistencia (Bauer, 1995). En el caso de S. frugiperda quien es reportada como la especie de mayor importancia económica en el país la situación podría ser más grave ya que los niveles de toxicidad en los eventos MON810 y Bt11 son bajos para esta especie (cf. Tabla 3). El uso de dosis bajas de toxina (relativas a las LC50 reportadas para la especie blanco) podría acelerar, bajo ciertas condiciones, el desarrollo de resistencia (Brousseau et al., 1999). Esto constituye el mayor riesgo potencial en lo que respecta a los insectos blanco en nuestro país. Finalmente, debemos considerar que la separación efectiva de parches con dosis altas de toxina (el cultivo) y parches no tóxicos (el refugio) no es absoluta. La contaminación de los refugios con polen proveniente de las plantas Bt genera un escenario con parches que ofrecen dosis escalonadas de las toxinas (Ma et al., 2004). Se ha detectado la expresión de toxinas Cry en refugios de maíz hasta a 31m de las plantas Bt encontrándose además un 45 % de granos positivos para la toxina en plantas del refugio a 2m de las plantas Bt (Chilcutt & Tabashnik, 2004). Este escenario en dégradée podría acelerar la resistencia aumentando el rango espacial de exposición pero además exponiendo a los individuos a niveles intermedios que podrían elevar la dominancia funcional de la resistencia (lo cual cancela el supuesto 3 del modelo). El riesgo potencial sería considerable para S. frugiperda porque esta especie se alimenta de los granos en ciertos estadios (Willink et al., 1991; Bentancourt & Scatoni, 2003). Volumen 2 Pág. 20 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 6. Riesgos fuera de blanco. La expresión riesgos fuera de blanco, traducción del inglés non target risk, se refiere a los impactos no intencionales sobre el ambiente receptor de un OVM vegetal. Comprende así alteraciones en la biodiversidad, efectos a nivel de las redes tróficas y alteración de procesos ecosistémicos a nivel de suelo. 6.1. Efectos sobre la biodiversidad La biodiversidad es la “(…) variabilidad entre organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; (…)” (SCDB, 1993, Art. 2). Esta variabilidad se expresa al nivel de individuos en una población, de especies en una comunidad, o de ecosistemas en una región. Existe preocupación acerca de los riesgos que pueden significar los CRI-Bt para la diversidad debido a que los mismos se insertan en agroecosistemas, los cuales ya contienen una diversidad degradada (Krebs et al., 1999). El principal desafío de una ERA está en poder discriminar la variación natural de los cambios provocados por el cultivo de OVM en la abundancia de genotipos, especies y procesos ecosistémicos (Andow & Zwahlen, 2006). Esta naturaleza multidimensional de la biodiversidad dificulta la implementación de los estudios y oscurece la interpretación de sus resultados. Un punto de partida aceptable podrían ser los estudios comparativos de riqueza específica instantánea. La riqueza específica de una comunidad ha sido utilizada como un indicador eficiente de la diversidad con fines comparativos (Magurran, 1998). Se ha estandarizado una metodología para los muestreos, especialmente en lo relativo a entomofauna (Colwell & Coddington, 1994; Coddington et al., 1996; Gotelli & Colwell, 2001). Existen algunos datos de riqueza específica en la región. En Venezuela se han elaborado listas de insectos fitófagos asociados al maíz que cuentan mas de 20 especies de artrópodos de las cuales 6 son lepidópteros, además de unos 6 nemátodos (Clavijo & Pérez Greiner, 2000). En Brasil se cuentan más de 20 especies de lepidópteros que se alimentan de maíz ya sea exclusiva o alternativamente (Sánchez-Soto & Nakano, 2003). Los relevamientos realizados en Argentina son de difícil acceso al tratarse en su mayoría de boletines técnicos de escasa circulación, elaborados por el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). No se han realizado hasta ahora relevamientos directos de la entomofauna asociada al maíz en el país, pero dos investigaciones se encuentran en curso sobre cultivares Bt (Bayce com. pers.; Zerbino com. pers.). A partir de la información sobre hospederos disponible en la bibliografía se pueden identificar entre 7 y 9 especies de lepidópteros directamente vinculadas al maíz y unas 10 más que tienen como hospederos gramíneas en general (Biezanko et al., 1957; 1974; Bentancourt & Scatoni, 1989, 2003; Zerbino & Fassio, 1995). Si a estos datos les sumamos las especies de depredadores y parasitoides, los depredadores de mayor orden como reptiles, aves y roedores y los organismos edáficos comprendemos la complejidad de un abordaje total. El único relevamiento comparativo de comunidades de insectos en cultivares de MON810 y variedades isogénicas en la región basado en riqueza especifica no encontró variaciones significativas entre éstos si bien los números totales fueron siempre menores para el primero (Frizzas, 2003). El tamaño total del área relevada para cada tratamiento en algunos casos era menor a 1ha y las réplicas se realizaron sobre parcelas permanentes y con un gran esfuerzo de muestreo (alta pseudo replicación) lo que obliga a considerar estos datos con cautela. Las redes tróficas están constituidas por complejas relaciones entre los organismos que componen un ecosistema y son parte vital del proceso de transferencia de materia y energía de los mismos (Margalef, 1993; Ricklefs & Schluter, 1993). Volumen 2 Pág. 21 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 La Fig. 3 ilustra los principales componentes de una red trófica asociada al maíz. En las siguientes secciones se detallarán los aspectos más relevantes que una evaluación de riesgos ambientales (ERA) fuera del blanco debe considerar para cada uno de los niveles de esta red. Figura 3: Principales gremios de una red trófica asociada al maíz Depredadores de orden superior Depredadores Herbívoros fuera del Blanco Polinizadores Parasitoides Insectos Blanco Patógenos del Maíz Organismos edáficos: Descomponedores y detritívoros Existe una creciente preocupación por parte de la comunidad científica internacional para estandarizar la metodología de evaluación de riesgos en especies fuera del blanco (Marvier, 2001; Lövei & Arpaia, 2005; López et al., 2005; Andow & Zwahlen, 2006; Andow & Hilbeck, 2004). La definición de un protocolo estandarizado de muestreo que permita una minimización del ruido y la evaluación de diferencias sutiles a un alto grado de resolución estadística, conjuntamente con criterios consensuados para la elaboración de diseños experimentales es uno de los aspectos más importantes a considerar si se pretende generar resultados confiables y comparables. 6.2. Consumidores primarios 6.2.1. Herbívoros Este grupo comprende a todos los animales que se alimentan de partes verdes, granos o raíces del maíz. La exposición con la toxina Cry se puede dar por tres vías: (1) (2) (3) Ingiriendo partes de la planta Ingiriendo polen Ingiriendo agua del suelo Los herbívoros que se alimentan de partes verdes o de espigas y cuya susceptibilidad a la toxina es baja podrían aumentar su nivel de daño, convirtiéndose en nuevas plagas. Al desaparecer la competencia que suponen las especies blanco, la liberación de este nicho y el levantamiento de la exclusión competitiva podría llevar a nuevas especies a colonizar la planta o a incrementar el uso de este recurso (Strong et al, 1984; Bernays & Chapman, 1994; Jolivet, 1996). Esta posibilidad aumenta con el tiempo y la extensión del área ocupada por el CRI-Bt. A nivel empírico se han Volumen 2 Pág. 22 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 constatado modificaciones en frecuencias de daño entre diferentes especies blanco debido a una respuesta diferencial a las toxinas (Buntin, Flanders & Lynch, 2004). En nuestro país conviven con las 3 especies plaga mencionadas anteriormente unas 15 especies de insectos que generan algún grado de daño sobre el maíz (Bentancourt & Scatoni, 2003), las cuales se hallan resumidas en la Tabla 4. De estas especies, 3 son lepidópteros. Sólo se han encontrado estimaciones de LC50 para la “lagarta de la espiga” Helicoverpa zea. La misma es variable y se encuentra entre los valores registrados para O.nubilalis y S.frugiperda (ver Tabla 3). Tabla 4: Principales insectos que se alimentan de maíz en el Uruguay. Orden Especie Coleoptera Conoderus spp. Sem 1 Pla Rai Tal Cog Hoj Esp Pan Gra Cyclocephala signaticollis Diabrotica speciosa Diptera Delia platura Hemiptera: Delphacodes spp homoptera2 Empoasca curveola Rhopalosiphum maidis Schizaphis graminum Hymenoptera Acromyrmex heyeri Acromyrmex lundi Lepidoptera Elasmopalpus lignosellus Helicoverpa zea Peridroma saucia Sitotroga cerealella 1 Sem: semillas; Pla: plántulas; Rai: raíces; Tal: tallos; Cog: cogollos; Hojas: hojas; Esp: espiga; Pan: panoja; Gra: granos almacenados. 2 Los homópteros son suctores, la columna refiere al lugar de la planta donde se encuentran. Adaptado de Bentancourt & Scatoni, 2003 El grupo de insectos no susceptibles que provocan daños económicos aun más importantes que los propios blancos, son las hormigas cortadoras (Formicidae: Attini). Estos insectos de distribución neotropical defolian vegetación para alimentar un hongo con el que viven en relación mutual. No se reportan estudios sobre el impacto de los cultivos Bt sobre los géneros nativos de hormigas cortadoras (géneros Atta y Acromyrmex). Los himenópteros son poco susceptibles a las toxinas Cry del subgrupo I (Bauer, 1995). Una ERA debería considerar posibles interacciones de la toxina con el hongo mutual, así como el signo de dicha interacción. Tampoco deberían descartarse efectos en otros organismos asociados a los hormigueros (parásitos, comensales, etc.). Aparte de su rol perjudicial, las hormigas cortadoras juegan un papel importante en el reciclaje de biomasa, especialmente en las comunidades de pradera de América del Sur. Finalmente, se deberían realizar estudios comparativos de la intensidad de forrajeo de las hormigas en cultivos Bt y en variedades no Bt. No se han realizado mayormente estudios de evaluación de riesgos fuera del blanco en hormigas ni en insectos sociales en general, a pesar de ser integrantes relevantes de los agroecosistemas (Lövei & Arpaia, 2005). La ingesta de polen extiende el riesgo de exposición a los organismos que habitan la flora adyacente a los cultivos de maíz, por ingesta accidental de los granos depositados sobre las plantas hospederas. La preocupación sobre este grupo de herbívoros surgió a partir de una Volumen 2 Pág. 23 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 comunicación de Losey et al. (1999) publicada en la revista Nature, que daba cuenta de una disminución significativa en las tasas de alimentación, crecimiento y mortalidad de orugas de mariposa “Monarca” Danaus plexxipus L. al ser alimentadas con hojas de Asclepias curassavica (su planta hospedera) cubiertas de polen proveniente de maíz Bt 176. La importancia cultural y turística que esta especie de mariposa tiene en Norteamérica convirtió esta publicación en un argumento de peso en el discurso de muchas ONG’s ambientalistas. Si bien recibió una serie de críticas por los organismos gubernamentales (EPA, 2001; Sears et al., 2000) y fue cuestionado en contribuciones posteriores (Wraight et al., 2000; Pimentel & Raven, 2000; Sears et al., 2001) en cuanto al alcance y la validez de las conclusiones presentadas para las condiciones experimentales en las que fue desarrollado, dejó en evidencia la complejidad de las interacciones que los OVM podían establecer en el ambiente y la consecuente sutileza de los riesgos potenciales. Los resultados de las investigaciones posteriores han sido variables en cuanto a los niveles y las condiciones en las que ese riesgo puede manifestarse. Como fue anteriormente mencionado, las mediciones de CryIAb realizadas sobre el mismo evento en diferentes estudios han demostrado una gran variabilidad (Abel & Adamczyk, 2004; Zwahlen et al., 2003b). Es necesario conocer los valores de toxina que expresan los cultivos en nuestras condiciones. También es necesaria la realización de ensayos de deposición de polen ajustados para nuestras condiciones de viento y la estructura de las plantas adyacentes a los cultivos. Dentro de nuestras comunidades vegetales linderas a los cultivos de maíz, la asociación vegetal conocida como chircal (Sganga, 1994) debería ser uno de los hábitats sobre el cual iniciar los estudios. En ella se encuentran algunas especies vegetales que son hospederas de un gran número de lepidópteros nativos: compuestas, umbelíferas, solanáceas, etc. Un número importante de mariposas de la subfamilia Danainae, a la cual pertenece la monarca son frecuentes en esta asociación. La Fig. 4 presenta los componentes de una Evaluación de Riesgos de organismos fuera del blanco que habitan en zonas adyacentes a los cultivos. El riesgo de intoxicación para los fitófagos que se alimentan de jugos o néctar no se presume significativo, debido a las bajas concentraciones de las toxinas Cry en estos sectores de la planta. No obstante, algunas de estas poblaciones también podrían verse afectadas por los cambios en las poblaciones de los insectos susceptibles (Raps et al., 2001). Existen especies de lepidópteros que se alimentan de los granos almacenados, la mayoría de ellas cosmopolitas y polífagas. Algunas de ellas presentan resistencia a las toxinas Bt como es el caso mencionado de Plodia interpunctella. Sería importante evaluar si existen efectos negativos para el complejo de enemigos naturales que controlan las poblaciones de estos insectos en los silos, especialmente en el complejo de parasitoides tal como se discutirá en las próximas secciones. Volumen 2 Pág. 24 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 4: Componentes de una ER del impacto del polen de maíz Bt en las poblaciones de fitófagos asociados a ecosistemas maiceros Lepidópteros Maíz Bt Presencia y distribución Regional, zonas maiceras, paisaje y hábitat Comportamiento Fenología, oviposición Producción y distribución Caracterización del polen Dispersión del polen Plantas hospederas EXPOSICION AMBIENTAL EFECTO TÓXICO Presencia y distribución Regional, paisaje, abundancia en zonas maiceras RIESGO Adaptado de Sears et al. (2001). 6.2.2. Polinizadores No se ha detectado intoxicación debida a la exposición a maíz Bt en Apis mellifera L. (Malone & Pham-Delègue, 2001). Ni las larvas ni los adultos son afectados por la ingesta de polen de maíz Bt de diversos eventos, habiéndose detectado, por el contrario, toxicidad en el lepidóptero parásito Galleria melonella L. (Hanley et al., 2003). No existe información sobre nuestros polinizadores nativos. Los polinizadores representan un desafío al aislamiento de los cultivos Bt, ya que actúan como vectores de dispersión del polen. Si en el contexto de un proyecto productivo para el país se planteara la coexistencia de sistemas de producción basados en OVM con proyectos agroecológicos (huerta orgánica, apicultura orgánica), sería necesario delimitar las áreas efectivas de forrajeo (home range) de las especies de polinizadores, para poder determinar el riesgo de flujo genético desde las plantas transgénicas a variedades no Bt y establecer áreas efectivas de exclusión. La posibilidad real de coexistencia de ambos regímenes de explotación agrícola es un punto necesario en la discusión hacia la elaboración de un marco nacional de bioseguridad. Dicha posibilidad ha sido puesta en tela de juicio en los últimos años y con miradas ciertamente críticas en los últimos años (Altieri, 2003, 2005). 6.2.3. Patógenos del maíz En Estados Unidos, donde la principal plaga es O. nubilalis, se ha registrado una disminución de las micotoxinas de la familia de las fumonisinas en las plantas Bt, como consecuencia del menor número de plantas afectadas por el barrenador, que actúa como vector para la diseminación de propágulos de los hongos patógenos (Munkvold et al., 1999). No se ha estudiado si este fenómeno se verifica para nuestras especies (en Uruguay el principal vector es D. saccharalis) pero algunas evidencias apuntan en esa dirección (Casella, 2004). Debería estudiarse la interacción de los cultivos de maíz con la explotación de Soja RR. Se ha comprobado que estos cultivos promueven un aumento en las poblaciones de Fusarium spp. (Dunfield & Germida, 2004), uno de los géneros de hongos productores de micotoxinas más importantes para nuestro país. Volumen 2 Pág. 25 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 6.3. URU-04-009 Consumidores secundarios Al pasar de las interacciones bitróficas (planta – consumidor primario) a las tritróficas (planta – consumidor primario – consumidor secundario), las vías de exposición se vuelven mucho más sutiles y complejas, dificultándose su elucidación (Andow & Hilbeck, 2004). Una revisión exhaustiva sobre los estudios realizados para estimar impactos de los cultivos Bt sobre enemigos naturales ha sido realizada por Lövei & Arpaia (2005). En dicho trabajo los autores remarcan la importante influencia de los diseños experimentales y de muestreo e insisten en la necesidad de estandarizar los mismos y establecer criterios claros que permitan un mejor análisis comparativo de los datos obtenidos. Algunas publicaciones ya exigen un cierto número de réplicas o niveles de incertidumbre para los estudios a presentar (Andow & Zwahlen, 2006). Los efectos producidos por los CRI-Bt sobre los enemigos naturales son específicos para cada taxón y están relacionados con la arquitectura de las redes tróficas. En un país donde la mayoría de los órdenes de insectos no ha sido debidamente estudiada y no se posee un nivel de resolución taxonómica por debajo del nivel de familia es muy difícil evaluar este tipo de riesgos por falta de información. Un consumidor secundario (depredador o parasitoide) podría ser afectado por los CRI-Bt de diversas maneras: • • Directamente: o responde a las toxinas Bt contenidas en la presa/hospedero o ingiere partes de la planta o sufre las consecuencias de dosis subletales en la presa/hospedero (atacando individuos con menor peso o calidad nutricional). Indirectamente: o los cambios en la población de la presa/hospedero afectan su propia dinámica poblacional y/o comportamiento con consecuencias sobre su densidad, distribución espacial, flujo génico, etc. 6.3.1. Depredadores Un depredador es un consumidor secundario que se alimenta de presas vivas (generalmente de menor tamaño) a las que caza y mata, consumiéndolas en un periodo relativamente corto de tiempo. Existen diversos grados de especificidad pero la mayoría de los depredadores son generalistas, consumiendo presas dentro de un amplio margen de taxa. Desde la perspectiva de los agroecosistemas, los depredadores son importantes para el control biológico natural de las especies plaga (Bentancourt & Scatoni, 2001). Los principales riesgos de los CRI-Bt se relacionan con el consumo de presas que contienen la toxina en sus tejidos, el consumo de plantas o la reducción en la eficacia biológica de los depredadores por alimentarse de presas de menor tamaño o calidad nutricional. Otros riesgos más difíciles de caracterizar incluyen alteraciones en los parámetros poblacionales de los depredadores debidos a cambios en la oferta de presas o a modificaciones del paisaje por el manejo de los cultivos. En lo que refiere a intoxicación por Cry es potencialmente más peligroso para los depredadores consumir insectos no susceptibles. En los insectos blanco la toxina ingerida se une a receptores en el mesenterón (intestino medio) y sufre una reestructuración que implica la pérdida de toxicidad (Masson et al, 1999). En insectos fuera del blanco no susceptibles a la toxina, ésta permanece en el cuerpo del insecto manteniendo su toxicidad (Groot & Dicke, 2002). Volumen 2 Pág. 26 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Algunos depredadores pueden alimentarse de polen u hojas si la presa disminuye su densidad (Groot & Dicke, 2002). En este caso el riesgo de intoxicación aumenta en las zonas del cultivo transgénico, donde la densidad de la presa es baja. En un metanálisis que involucra la recopilación de más de 100 parámetros cuantificados en laboratorio para diferentes depredadores y en diferentes condiciones Lövei & Arpaia (2005) encontraron un 30% de trabajos que reportan cambios negativos significativos (p < 0,05) contra un 47, 5% de estudios que no encuentran cambios (p=0,5). El nivel de afectación difiere no sólo según el diseño experimental y de muestreo sino también según el grupo zoológico en consideración. La toxina se acumula en los tejidos de varios depredadores (Harwood et al., 2005) entre los que se cuentan hemípteros pertenecientes a las familias Nabidae y Anthocoridae, coleópteros de las familias Chrysomelidae, Coccinelidae, Carabidae y Scarabeidae y arañas. Los hemípteros ingieren la toxina porque complementan la dieta de presas alimentándose muchas veces de polen. Dentro de los antocóridos el género Orius se encuentra presente en nuestro país siendo la especie más común Orius insidiosus (Say) (Bentancourt & Scatoni, 2001). Estos animales también complementan su dieta consumiendo plantas además de presas, con lo que concentran altas cantidades de toxina en sus tejidos (Harwood et al., 2005). Esta especie ha sido estudiada en profundidad debido a su importancia como controlador natural de O.nubilalis. Sin embargo, no se han encontrado efectos negativos en su supervivencia ni en sus parámetros poblacionales (AlDeeb et al., 2001; Harwood et al., 2005; Pilcher et al., 2005). Las diversas familias de arañas que habitan en altas densidades en nuestros agroecosistemas constituyen un grupo de depredadores generalistas que contribuyen al control de las poblaciones de insectos perjudiciales (Bentancourt & Scatoni, 2001). Muchas arañas consumen hemípteros y otros depredadores aumentando considerablemente las concentraciones de toxina en sus tejidos (Harwood et al., 2005). Los nábidos son abundantes en nuestro país en los cultivos de cereales e importantes controladores de varios lepidópteros (Bentancourt & Scatoni, 2001). También complementan su dieta con la ingesta de polen, pero no se han realizado estudios sobre el impacto de los CRI-Bt sobre este grupo. En lo que respecta a los coleópteros, la ingesta de toxina se da mayoritariamente por el consumo de presas. Las toxinas Cry del grupo I son inocuas para los coleópteros (Bauer, 1995; Polanczyk & Alves, 2003). Se requieren estudios de efectos indirectos debidos al consumo de presas de inferior calidad. Su carácter de grupo megadiverso, ocupando prácticamente todos los niveles tróficos convierte a los coleópteros en candidatos para un estudio de riesgos en maíz Bt. Ya se ha evaluado este potencial para los carábidos, buscando especies que permitan estimaciones estadísticamente fiables (López et al., 2005). Dentro de esta familia se ubican las larvas carnívoras del género Calosoma, que son controladoras de varias especies de lepidópteros plaga y entre ellos de S.frugiperda (Bentancourt & Scatoni, 2001). Hacia fines de la década del 90 una serie experiencias de laboratorio demostraron un aumento significativo en la mortalidad y una reducción del crecimiento en neurópteros de la especie Chrysoperla carnea al ser alimentada con presas que habían consumido dietas con toxina CryIAb o plantas Bt (Hilbeck et al., 1998a, 1988b, 1999). Estos datos provocaron preocupación en la comunidad científica porque los neurópteros están filogenéticamente más cerca de los coleópteros que de los lepidópteros, por lo que no se suponía que pudieran ser susceptibles a las toxinas Cry del grupo I. Además los crisópidos son organismos importantes para el control de insectos perjudiciales en los agroecosistemas. Estudios posteriores no han encontrado diferencias en la abundancia in situ de C. carnea en cultivos Bt y no Bt (Pilcher et al., 2005). Los autores reclaman Volumen 2 Pág. 27 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 más estudios sobre la exposición de esta especie a la toxina en condiciones de campo. Los adultos también complementan su dieta con polen y de hecho son atraídos a los maizales durante la antesis (Pilcher, et al., 2005). La diversidad de los neurópteros del Uruguay ha sido escasamente estudiada (Bentancourt & Scatoni, 2001). La especie más común dentro de la familia Chrysopidae es Chrysoperla externa Hagen, un importante controlador en diversos cultivos. Otro grupo importante de depredadores lo constituyen los ácaros de la familia Phytoseiidae, los cuales son usados desde hace algunos años como agentes de control biológico para ácaros fitófagos (Groot & Dicke, 2002). Existe un trabajo que da cuenta de toxicidad en el ácaro depredador Metaseiulus occidentalis, pero se basa en el rociado con Btk no proveniente de una planta (Chapman & Hoy, 1991). En resumen, existen escasas evidencias de intoxicación aguda para la mayoría de los depredadores, exceptuando neurópteros. No obstante los depredadores se exponen a concentraciones variables de las toxinas acumuladas en los tejidos de sus presas. En lo que concierne a este grupo, una ERA debería estimar las consecuencias de la exposición crónica sobre la eficacia biológica de los individuos (Andow & Zwahlen, 2006). El único estudio que existe sobre efectos de la exposición crónica encontró una disminución significativa de la masa corporal (Zwahlen et al.,2003a). Este estudio, realizado para la lombriz de tierra Lumbricus terrestris L. será comentado más adelante. No debería soslayarse que un cambio en la dinámica de las interacciones tróficas a estos niveles podría afectar a depredadores de orden superior como los quirópteros o aves. Los vertebrados no son sensibles a las toxinas Cry incluso en concentraciones varios órdenes de magnitud por encima de las ambientales (EPA, 2001). Cabe preguntarse si los cultivos Bt se están convirtiendo en “desiertos ecológicos” para estos animales, afectando su selección de hábitat (Obrycki et al. 2001). 6.3.2. Parasitoides Pertenecen a este grupo insectos en su mayoría representantes de los órdenes Hymenoptera y Diptera que realizan parte de su ciclo vital parasitando los huevos, larvas o pupas de insectos específicos, a los cuales finalmente matan (Bentancourt & Scatoni, 2001). Los parasitoides se caracterizan por una especificidad mucho mayor que los depredadores y una sincronización de los ciclos vitales con sus hospederos, convirtiéndose en agentes importantes de control biológico (Godfray, 1994). Existe un mayor consenso en lo que refiere a los impactos negativos de los CRI-Bt sobre las poblaciones de parasitoides, consenso que se basa en un mayor número de evidencias. En el estudio de Lövei & Arpaia (2005) referido anteriormente, 57% de los estudios realizados para CRIBt reportan diferencias negativas significativas. La intoxicación de los parasitoides por consumo de partes de la planta es improbable. En general los adultos de estas especies no se alimentan o lo hacen de néctar, el cual contiene cantidades muy bajas de toxinas Cry como ya se mencionara. Se reporta disminución de la supervivencia en parasitoides creciendo en herbívoros alimentados con toxinas Cry en una serie de estudios (Groot & Dicke, 2002; Lövei & Arpaia, 2005). Por otra parte, se registran diferencias significativas en la abundancia de parasitoides entre cultivos Bt y sus pares isogénicos (Pilcher et al., 2005). Uno de los estímulos que guían a los parasitoides en el campo son los compuestos volátiles emitidos por las plantas en respuesta al ataque de herbívoros hospederos (Shiojiri et al., 2002; Lo Pinto et al., 2004). Como se registran menores tasas de daño en los CRI-Bt la concentración de estos volátiles disminuye en los cultivos Volumen 2 Pág. 28 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 pero además se registran diferencias cualitativas en la composición de los volátiles (Dean & De Moraes, 2006). Esto lleva a la emigración de los enemigos naturales hacia ambientes con mayor número de señales (Johnson, 1997). Consecuentemente, las tasas de parasitismo también disminuyen en los cultivos Bt. Este fenómeno ha sido observado también en nuestro país, con un aumento muy marcado de las poblaciones de parasitoides en los refugios (Bayce, com. pers.). El establecimiento de poblaciones de alta densidad de parasitoides en los refugios, rodeados de bajas densidades en el área Bt nos plantea un nuevo escenario ecológico. ¿Cómo estará afectando esta distribución espacial altamente parcheada al flujo génico de las poblaciones de parasitoides? ¿Existe probabilidad de aislamiento geográfico de las poblaciones de parasitoides en los refugios? Si es así, ¿cómo afecta este aislamiento a la supervivencia de las poblaciones? Y, finalmente: ¿Cómo se puede manejar la estrategia de refugios para minimizar consecuencias negativas? El impacto de las estrategias de MRI sobre especies fuera del blanco debería ser considerado en una ERA, aunque esta preocupación recién comienza a manifestarse en la comunidad científica (Bates et al., 2005). El control biológico natural por parte de los enemigos naturales es un factor importante en el mantenimiento de las poblaciones blanco (Ribeiro, 2000). Las especies de lepidópteros del maíz son controladas por un número importante de parasitoides (14 en S.frugiperda y 9 en D. saccharalis) (Bentancourt & Scatoni, 2001; Basso & Morey, 1990) por lo que una evaluación de riesgos debería considerar muy especialmente este complejo de especies. Volumen 2 Pág. 29 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 6.4. URU-04-009 Organismos edáficos Dentro de esta categoría se incluyen todos los organismos habitantes del suelo: los microorganismos descomponedores de la rizosfera, algas, hongos y la fauna detritívora, compuesta principalmente de artrópodos, nemátodos y anélidos. Se utiliza el término rizosfera para referirse al “volumen de interacción entre el sistema radical de los vegetales y su inmediato medio suelo” (Frioni, 1999). Comprende todo el volumen de suelo en contacto con las raíces. En esta zona se da la mayor interacción entre microorganismos y vegetales y está caracterizada por un marcado aumento en las poblaciones de microorganismos, en comparación con el suelo circundante (Frioni, 1999; Motavalli et al, 2004). Si bien el crecimiento y comportamiento de los vegetales en condiciones naturales depende fundamentalmente de factores edáficos y ambientales, es afectado en forma significativa por los organismos que colonizan su rizosfera (Dunfield & Germida, 2004; Fang et al., 2005). El aumento en la productividad de este micro ecosistema se complementa con una rica fauna de invertebrados, en su mayoría detritívoros, cuya actividad es importante para el mantenimiento de las cualidades fisicoquímicas del suelo. La biota asociada al suelo es fundamental para el flujo de materia y energía en los ecosistemas. Es responsable de una serie de procesos fisicoquímicos: la descomposición de materia orgánica, la mineralización de nutrientes y la fijación de nitrógeno atmosférico, entre otros. El riesgo potencial de los CRI-Bt sobre estos organismos fue originalmente señalado por Snow & Morán-Palma (1997) aunque en ese trabajo se minimizaba su efecto, debido a que las toxinas Cry se hallan naturalmente presentes en el suelo y porque se estimaba una vida media relativamente corta. En los últimos 5 años, una serie de trabajos ha cuestionado estos dos supuestos. La concentración de toxinas Cry ha aumentado más de 2500 veces su concentración en los suelos cultivados con CRI-Bt (EPA, 2001; Blackwood & Buyer, 2004) con respecto a iguales suelos sin estos vegetales. Por otra parte, existen evidencias de que los exudados de la raíz de plantas Bt (tanto Bt11 como MON810) contienen concentraciones tóxicas de CryIAb (Saxena et al., 1999, 2002) que retienen su actividad insecticida hasta por 300 días. También se libera la toxina en el suelo a partir de los rastrojos (Zwahlen et al. 2003b) de plantas Bt. La toxina puede resistir aun la digestión ruminal, habiéndose encontrado en los jugos gástricos de vacunos e inclusive en sus heces (Einspanier et al., 2004). 6.4.1. Microorganismos Han sido detectadas diferencias significativas en la composición y actividad de las comunidades microbianas asociadas a la rizosfera entre cultivos Bt y sus isogénicos más cercanos. Dunfield & Germida (2004) resumen los resultados más relevantes en la materia. Los cambios probablemente se asocian con una respuesta diferencial de las distintas especies o gremios tróficos a los nuevos compuestos liberados en el suelo. Sin embargo los efectos varían según el tipo de suelo, la época del año y el método de análisis (Dunfield & Germida, 2004; Fang, et al., 2005). La principal variable determinante de la composición y estructura de las comunidades microbianas asociadas a la rizosfera en cultivos de maíz es el tipo de suelo (Blackwood & Buyer, 2004; Fang et al., 2005). No se han detectado diferencias significativas en la abundancia, asociados a la presencia de CRI-Bt, en aquellos microorganismos abundantes y frecuentes pero sí son afectadas otras especies, muchas de las cuales no pueden ser cultivadas en laboratorio y de las que se posee escasa información. Volumen 2 Pág. 30 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Al discriminar las comparaciones para cada tipo de suelo Blackwood & Buyer (2004) encontraron una disminución significativa del perfil fisiológico de la comunidad (Community-Level Phyisiological Profiling) en suelos con mayor contenido de arcilla. Esta evidencia se suma a los trabajos de Saxena y colaboradores, que demuestran un mantenimiento de la actividad de las toxinas Cry al ser retenidas por arcillas en el suelo (Saxena et al, 1999, 2002). Un ordenamiento territorial de los cultivares Bt debería tener en cuenta esta variable para decidir la implementación o no de esta tecnología en diferentes regiones del país. Existen otras diferencias entre el cultivo Bt y su isogénico no OVM que podrían afectar el desempeño de los microorganismos del suelo. El menor daño de los cultivos Bt produce una mayor biomasa muerta disponible y un cambio en la composición de los residuos (Motavalli et al., 2004). Esto, sumado a la mayor presencia de lignina en el maíz Bt, hasta un 96% más que en sus isogénicos no Bt más cercanos (Saxena & Stotzky, 2001b) podría retardar la descomposición de residuos. 6.4.2. Invertebrados Conviviendo con los microorganismos existe un importante número de habitantes del suelo que incluye entre otros microartrópodos, larvas y pupas de insectos superiores, ácaros, anélidos, moluscos y nemátodos. Dentro de este grupo heterogéneo de organismos algunos cumplen importantes funciones como detritívoros. Los detritívoros procesan la biomasa muerta como paso previo para su utilización por los microorganismos descomponedores (Margalef, 1993). Muchos de estos detritívoros son importantes agentes de mezcla y compactación del humus con los minerales del suelo. Los trabajos sobre el efecto de los CRI-Bt en este gremio son muy recientes. Blackwood & Buyer (2004) encontraron una reducción significativa de los perfiles de fosfolípidos (PhosphoLipid Fatty Acid Profiles) en algunos suelos compactados cultivados con maíz Bt, lo cual podría sugerir una disminución significativa de las poblaciones de microartrópodos, mediada por la presencia de CryIAb. Algunas ONG’s internacionales reportan toxicidad de ciertas variedades Bt para insectos edáficos, específicamente Collembola spp. (Greenpeace, 1999). Un informe de la Environmental Protection Agency (Estados Unidos), al cual probablemente refiere el documento de Greenpeace, encontró efectos negativos en algunas especies de colémbolos (Folsomia candida) que se manifestaron en un aumento de la mortalidad y una reducción de la reproducción de estos animales (EPA, 2001) si bien se descartó para el evento MON810. En este mismo informe se descarta toxicidad en condiciones de campo para las lombrices y nemátodos. El estudio del que se hace referencia no explicita las condiciones en las que se hizo el experimento ni es suficientemente claro en sus resultados. Otros estudios no hallaron toxicidad en nemátodos o lombrices en 45 días (Saxena & Stotzky, 2001a) o incluso en colémbolos (Gamundi et al, 2002). Como se ha señalado en las anteriores secciones, la duración de los estudios puede determinar los resultados. En este gremio es particularmente importante, ya que muchos detritívoros tienen ciclos generacionales más largos que los artrópodos (Marvier, 2001). Zwahlen et al. (2003a) encontraron diferencias significativas en el peso de lombrices adultas (Lombricus terrestris) alimentadas en el laboratorio sólo a partir de los 200 días de alimentación. En un estudio de preferencias de consumo del “bicho bolita” Porcellio scaber ante una oferta de híbridos Bt y no Bt, se encontró una alimentación significativamente menor sobre hojas de maíz Bt11 (Wandeler et al., 2002). En dicho estudio se detectó además la toxina CryIAb en las heces y en los tejidos del animal, indicando que parte de la toxina no es eliminada. Volumen 2 Pág. 31 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 En resumen, el estudio de los efectos adversos a nivel de la biota edáfica y las categorías tróficas que la componen se encuentra todavía en un estadio temprano. La naturaleza aparentemente crónica y acumulativa de este fenómeno y la disparidad de resultados obtenidos al momento obligan a realizar un seguimiento a largo plazo en este sector del ecosistema. 6.5. Abordaje metodológico Debido a la naturaleza reciente de los OVM liberados al ambiente, la comunidad científica aún no ha estandarizado los procedimientos para una evaluación de riesgos ambientales fuera del blanco. Uno de los abordajes más utilizados es el ecotoxicológico. El principal objetivo de este tipo de enfoque es determinar intoxicación aguda, utilizando especies indicadoras. Los pasos a seguir son: (1) Elección de especies indicadoras; (2) identificación de las puertas de entrada de la toxina en el ambiente; (3) cuantificación de dosis letales y subletales para las especies indicadoras, realizada en laboratorio usualmente a partir de la toxina depurada incorporada en dietas artificiales y (4) cruzamiento de la información anterior con la distribución espacial y la fenología de las especies indicadoras. En el contexto de los OVM vegetales cultivados, este modelo presenta algunas desventajas. El análisis ecotoxicológico considera datos de intoxicación aguda, con lo cual no contempla necesariamente los tiempos en los que operan los procesos poblacionales y comunitarios ni los flujos de materia y energía en el ecosistema. Pueden existir efectos subletales que disminuyan la eficacia biológica o fitness de las especies y que pasen desapercibidos en este tipo de abordaje (Andow & Hilbeck, 2004). El criterio de selección de especies se basa en su ubicuidad y facilidad de muestreo y cría en laboratorio, por lo que tampoco es útil para detectar efectos a nivel de las redes tróficas. Finalmente, el uso de dietas artificiales o de toxinas depuradas no considera las interacciones químicas que ocurren dentro del OVM, que pueden a su vez modificar los perfiles químicos que los sustituyen. No obstante lo antedicho, este abordaje presenta características relevantes para la evaluación de OVM como la medición de incertidumbre o el escalonamiento, sobre los cuales se hará referencia más adelante. Otro abordaje es el modelo de especies invasoras. En este contexto, un OVM es tratado con un análisis similar al de las especies exóticas introducidas intencional o accidentalmente en un ecosistema. Es una fuerte recomendación de la comunidad científica internacional tratar el fenómeno de las especies invasoras y el de los OVM en forma conexa, unificando a nivel gubernamental las oficinas y el personal dedicado a los mismos (David Andow, com.pers.). Los protocolos de metodologías de análisis de riesgo de plagas (ARP) desarrolladas por FAO han recogido esta recomendación en la elaboración de la norma internacional NIMF11. La formulación actual de este modelo es, empero, demasiado burda para poder considerar la complejidad del fenómeno de los OVM y no prevé un tratamiento sistemático de la incertidumbre (Andow & Hilbeck, 2004). En la última década, las crecientes evidencias de bioacumulación y biomagnificación de las toxinas Bt (Wandeler et al., 2002, Zwahlen et al., 2003b; Harwood et al., 2005) y de efectos en otros niveles tróficos (Orr & Landis, 1997; Hilbeck et al., 1998a, 1998b, 1999; Hanley et al., 2003; Zwahlen et al., 2003a) han llevado a la búsqueda de nuevas alternativas de abordaje (Lövei & Arpaia, 2005; Andow & Zwahlen, 2006). Andow & Hilbeck (2004) elaboraron un modelo de análisis de riesgo de CRI-Bt para organismos fuera del blanco potencialmente presentes en agroecosistemas, a escala local. La comunidad total es dividida en diferentes nichos tróficos o gremios (guilds). Las especies en cada compartimento son calificadas en función de una serie de variables. Una vez caracterizada la exposición al OVM, las especies mejor calificadas son evaluadas en el laboratorio, buscando alteraciones en su eficacia biológica causadas por la Volumen 2 Pág. 32 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 exposición al OVM. Los riesgos potenciales identificados son contrastados con datos de campo. Se recurre, a un diseño estadístico capaz de detectar diferencias sutiles entre tratamientos, a un alto nivel de resolución (Fig. 5). El refinamiento de dicho modelo se encuentra en consideración por la comunidad científica. Figura 5: Etapas en una evaluación de riesgos ambientales (ERA) basada en criterios ecológicos. Traducido y adaptado de Andow & Hilbeck (2004). Otro factor que debe considerarse es la realización de evaluaciones en forma escalonada. El escalonamiento en una ERA implica la recolección de información y datos y un algoritmo de decisión que considera si los riesgos pueden ser evaluados con la información y datos disponibles o si se requiere información adicional (Andow & Zwahlen, 2006). Los procesos vinculados a cada escalón se incluyen en la Fig. 6. Volumen 2 Pág. 33 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 6: Marco metodológico de una ERA escalonada. Se muestra la estructura de un escalón Traducido de Andow & Zwahlen (2006). El escalonamiento permite concentrarse en los riesgos potenciales más serios en primera instancia y economizar esfuerzos y presupuesto. Cada escalón del proceso debería poder determinar decisiones de gestión (Andow & Zwahlen, 2006). Finalmente, una ERA requiere de pruebas estadísticas formuladas con un poder y criterio diferente al tradicional. En lo que refiere al poder estadístico de los experimentos, si es posible ajustar el factor de incertidumbre el experimento debería detectar diferencias de un 25 a 30 % a p= 0,05. Si no se puede ajustar la incertidumbre el experimento debería detectar diferencias de un 10% a ese nivel de p. Los resultados que excedan esos mínimos deberían disparar nuevos experimentos (Andow & Zwahlen, 2006). El modelo de inferencia usual en pruebas experimentales también debe ser revisado. En un experimento tradicional es importante que el diseño de las pruebas de significación permita minimizar el error de tipo I (rechazar la H0 cuando ésta es verdadera). Es importante descartar falsos positivos en una prueba de medias, por ejemplo. En una ERA, las pruebas de inferencia estadística deben ser igualmente eficaces en minimizar el Error de tipo II (aceptar la hipótesis nula cuando es falsa). Evitar un falso negativo en un contexto precautorio es incluso más importante por las consecuencias que ello implica en una ERA: aceptar la falta de evidencia como ausencia de efectos adversos. En un enfoque precautorio “la ausencia de evidencia no es evidencia de ausencia” (Altman & Bland, 1995). Volumen 2 Pág. 34 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 7. Conclusiones y recomendaciones • El Análisis de Riesgos no ha sido conducido correctamente en ninguno de los procesos de aprobación de maíz transgénico en el Uruguay. Se recurrió a un panel de expertos (CERV) pero sus informes se limitaron a una interpretación de los materiales bibliográficos suministrados por los solicitantes. En lo que concierne a la Evaluación de Riesgos Ambientales, se realizó un esbozo de la formulación de problema y la fase de análisis se reduce a una investigación bibliográfica incompleta, sin que medie comprobación in vitro o in situ de los datos relevados. No se caracterizaron los riesgos ni se presentó un plan de manejo. • El manejo de la incertidumbre no respetó el Principio de Precaución. De ser así debería haberse postergado la introducción de los eventos hasta tanto no se tuvieran datos de toxicidad de los eventos de maíz introducidos, sobre las especies propuestas como blanco. • Se debe fortalecer el conocimiento en Análisis de Riesgo y especialmente en Evaluación de Riesgos Ambientales. La carencia en el segundo caso es profunda, afectando no sólo a la producción científica sino también al personal capacitado en la academia y en los organismos de contralor. • En los aspectos metodológicos, se debería desarrollar un abordaje escalonado que permitiera tomar decisiones intermedias, a medida que se obtiene nueva información. Esto favorecería un adecuado uso de los recursos económicos. Asimismo, este enfoque metodológico podría habilitar la implementación de medidas de gestión en forma escalonada pero sin intervenir con la ERA. • Deben establecerse con claridad las competencias y obligaciones que corresponden a los diferentes actores (proponentes, gobierno, sociedad civil, productores, ONG) en la implementación de los AR de OVM, incluyendo los aspectos de financiación de los estudios. • Se debería discutir la conveniencia de realizar en forma previa a la liberación de un CRI-Bt un análisis de su eficacia en el control de nuestra matriz de plagas. La relevancia de tal estudio dependerá de la forma en la que el país asuma los costos de un eventual fracaso del paquete tecnológico implementado y constituye una herramienta de decisión política, conectada a la gestión pero separada de la ERA. • No existe posibilidad de transferencia genética desde el maíz hacia especies silvestres en nuestro país, pero sí riesgo de contaminación de cultivares no Bt con polen proveniente de OVM. Las medidas vigentes para mitigación de ese riesgo, ya comentadas, implican la delimitación de áreas de amortiguación. Dichas medidas, que son necesarias para asegurar la coexistencia entre cultivos de maíz Bt y variedades no modificadas, deberían armonizarse con los protocolos para certificación de semilla. El Instituto Nacional de Semillas (INASE) es el organismo que debería tener la competencia específica en esta área a nivel gubernamental, en articulación con las unidades del MGAP y la DINAMA. • Existe suficiente evidencia al momento presente para considerar que los eventos MON 810 y Bt11 no son los adecuados para nuestra matriz de plagas. Si el país optara por el uso de OVM en la producción de maíz, deberían testearse otras toxinas con mayor especificidad para los lepidópteros que provocan el mayor daño económico. Las exotoxinas producidas por algunas cepas de Bt en estado vegetativo como la VIP3 han demostrado una toxicidad mucho más pronunciada para A.ipsilon y S.frugiperda (Estruch et al., 1996). Volumen 2 Pág. 35 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 • Los impactos de los CRI-Bt sobre la biodiversidad serán difíciles de evaluar en Uruguay hasta tanto no se cuente con relevamientos a mayor escala de resolución taxonómica y espacial, particularmente en los grupos de invertebrados terrestres. También sería importante contar con un sistema de información sobre biodiversidad que permitiera establecer modelos de distribución geográfica y sucesión temporal de las especies. En este sentido se destaca como positiva la existencia de formularios de registro de siembra y de transacción de maíz Bt. Se recomienda continuar con la aplicación de los mismos, mejorando su presentación y aprovechando la información que de ellos se obtiene. • Consideraciones similares a la anterior deben hacerse con respecto a los impactos sobre compartimientos tróficos particulares (herbívoros, depredadores, parasitoides, detritívoros). No obstante debe señalarse que a nivel internacional la preocupación se ha centrado particularmente en los consumidores secundarios (depredadores y parasitoides) y en la biota edáfica. • A nivel de consumidores secundarios, la información relevada sugiere que la estrategia de MRI podría estar afectando las distribuciones espaciales de los parasitoides y ello podría repercutir sobre los flujos génicos, disminuyendo la eficacia biológica de estas especies. Se recomienda estudiar particularmente este fenómeno, ya que un adecuado control de las poblaciones de plagas por sus enemigos naturales es uno de los factores que inciden en la productividad de nuestros ecosistemas. En lo que respecta a insectos depredadores, se señala una vez más el importante vacío de información en grupos clave como los neurópteros o los coleópteros. • El estudio de la relación entre la persistencia de la toxina en el suelo y sus características físico-químicas (particularmente el contenido de arcillas) permitiría elaborar estrategias de manejo de los cultivos que minimicen los riesgos ambientales de la acumulación, especialmente donde no se aplique un esquema racional de rotaciones. Volumen 2 Pág. 36 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 8. Referencias Abel CA, Adamczyk J (2004) Relative Concentration of Cry1A in Maize Leaves and Cotton Bolls with Diverse Chlorophyll Content and Corresponding Larval Development of Fall Armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) and Southwestern Corn Borer (Lepidoptera: Crambidae) on Maize Whorl Leaf Profiles. Journal of Economic Entomology 97, 1737-1744. 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Anexo Lepidópteros de importancia económica en maíz en Uruguay Agrotis Ipsilon (Hüfnagel) (Lep: Noctuidae) Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lep: Pyralidae) Lagarta cortadora Barrenador del tallo Distribución Cosmopolita Neotropical Hospederos Poaceae, Poaceae Poaceae Chenopodiaceae Solanaceae ¿3 ciclos anuales? 3 o 4 ciclos anuales Setiembre – marzo Fines de agosto – abril ¿2 o 3 ciclos anuales? Setiembre – marzo Sobrevive el invierno como pupa enterrada. Sobrevive el invierno como pupa Sobrevive el invierno como larva enterrada. dentro de los tallos. 1500-2000 300 en masas de 10 a 50 4-5 días 6-7 días Duración :5 a 9 semanas Duración: 3 a 5 semanas 6 instars 6 instars L1 y L2 tienen fototropismo positivo L1 y L2 raspan las hojas L3 se entierra y busca alimento de A partir de L3 barrenan el tallo y se noche alimentan dentro de él. L3- L6 cogollo y mazorca en estado lechoso. 2 a 3 semanas 1 – 2 semanas en el tallo 1 – 2 semanas Especie Nombre común Chenopodiaceae Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lep: Noctuidae) Lagarta cogollera; oruga militar tardía Neotropical Solanaceae Fenología Huevos Desarrollo embrionario Larva Pupa Adulto 500 a 2000 3-7 días Duración: variable según la temperatura, en regiones tropicales 2 semanas. 6 instars L1 y L2 raspan hojas Hipogea (diapausa) Hipogea (invernante) Oviponen 3-4 días después de Oviponen 2 o 3 días después de emerger emerger Daños Importante en la implantación. Corta No pérdidas debidas al quebrado de la Acentuados en siembra tardía y en condiciones de plantas. planta. baja fertilidad y estrés hídrico. Noviembre y diciembre. Ataca hasta Larva ataca tejido foliar en L1 – L2 Importantes en todos los estadios fenológicos del que el cultivo tiene 50cm. pero a partir de L2 ingresan al tallo. maíz: Al barrenar el tallo puede disminuir el Destruye aproximadamente 4 plantas en estado larval. rendimiento de la planta por destruir los haces vasculares o incluso matar plantas jóvenes por destrucción del brote terminal. Prefiere plantas en Implantación: actúa como cortadora estadios vegetativos tempranos (V1-V4) Los orificios de entrada y las galerías aumentan también la incidencia de patógenos como la podredumbre del tallo Vegetativo: cogollera. En V8-10 el rendimiento de la planta se reduce un 20%. Como consecuencia de esto aparecen líneas alargadas en las hojas. Nivel de control: 5-7% de plantas dañadas Manejo Reproductivo: Espigas. En Argentina se utiliza como medida Siembra temprana. de decisión para el control la captura Volumen 2 Pág. 47 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 de más de 100 adultos en trampa de luz y la postura en trampas. Adaptado de Willink et al., 1991; Greco, 1995; Zebino & Fassio, 1995; Bentancourt & Scatoni, 2001, 2003; Fava et al., 2004 Volumen 2 Pág. 48 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 SOJA TRANSGÉNICA EN EL URUGUAY: Caracterización del cultivo y elementos para una Evaluación de Riesgos Ambientales Setiembre, 2006 Ing. Agr. Mª Fernanda Pardo González MSc Gonzalo Martínez Crosa Volumen 2 Pág. 49 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Índice 1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................................... 51 2. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE LA SOJA ........................................................................................................... 52 2.1. CARACTERIZACIÓN TAXONÓMICA Y CENTROS DE ORIGEN ........................................................................................ 52 2.2. MORFOLOGÍA ....................................................................................................................................................... 52 2.3. REPRODUCCIÓN ................................................................................................................................................... 52 2.4. DESARROLLO Y FISIOLOGÍA................................................................................................................................... 53 2.5. SIMBIOSIS ............................................................................................................................................................ 54 3. CARACTERÍSTICAS DEL EVENTO GTS 40-3-2 ......................................................................................................... 55 3.1. DESCRIPCIÓN DE LA NUEVA CARACTERÍSTICA ........................................................................................................ 55 3.2. SECUENCIAS REGULADORAS Y OTRAS SEÑALES ..................................................................................................... 55 3.3. MÉTODO DE TRANSFORMACIÓN ............................................................................................................................. 56 4. CARACTERÍSTICAS SOCIO-ECONÓMICAS DEL CULTIVO ............................................................................................. 56 4.1. CONTEXTO INTERNACIONAL Y REGIONAL................................................................................................................ 56 4.2. EVOLUCIÓN DE LA SITUACIÓN NACIONAL ................................................................................................................ 57 4.3. USO DE LA SOJA................................................................................................................................................... 60 5. CARACTERÍSTICAS AGRONÓMICAS DEL CULTIVO DE SOJA EN URUGUAY ................................................................... 61 5.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES ............................................................................................................................. 61 5.2. ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS ASOCIADAS AL CULTIVO......................................................................................... 62 5.3. MALEZAS EN SOJA ............................................................................................................................................... 65 6. CARACTERÍSTICAS DEL PAQUETE SD-GLIFOSATO ASOCIADO A LA SOJA 40-3-2........................................................ 66 6.1. SISTEMA DE LABOREO: SIEMBRA DIRECTA ............................................................................................................ 66 6.2. USO DEL GLIFOSATO............................................................................................................................................. 69 7. ELEMENTOS PARA UNA EVALUACIÓN DE RIESGOS AMBIENTALES (ERA)................................................................... 71 7.1. TRANSFERENCIA GENÉTICA ................................................................................................................................... 71 7.1.1. DISPERSIÓN DEL POLEN............................................................................................................................................... 71 7.1.2. TRANSFERENCIA HORIZONTAL ....................................................................................................................................... 72 7.2. RESISTENCIA........................................................................................................................................................ 72 7.2.1. BIOTIPOS RESISTENTES A GLIFOSATO.............................................................................................................................. 74 7.2.2. MANEJO DE LA RESISTENCIA ......................................................................................................................................... 75 7.3. RIESGOS FUERA DE BLANCO ................................................................................................................................. 79 7.3.1. BIODIVERSIDAD Y REDES TRÓFICAS ................................................................................................................................. 79 7.3.2. MODIFICACIÓN DE LAS COMUNIDADES FLORÍSTICAS ............................................................................................................. 83 7.3.3. BIOTA EDÁFICA ......................................................................................................................................................... 85 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES................................................................................................................... 88 9. REFERENCIAS ...................................................................................................................................................... 90 10. ANEXOS ............................................................................................................................................................... 98 Volumen 2 Pág. 50 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 1. Introducción En forma similar a los cultivos Bt, resistentes a insectos, se han desarrollado variedades genéticamente modificadas que incorporan genes de resistencia a herbicidas. Se los denomina Cultivos Resistentes a Herbicidas (CRH) siendo la soja resistente a los herbicidas formulados a base de Glifosato el principal cultivo en expansión territorial a escala mundial. El evento de transformación de soja resistente al herbicida Glifosato, GTS 40-3-2, fue autorizado en nuestro país para su producción, importación y consumo, el 2 de octubre de 1996 por Resolución de la Dirección de Servicios de Protección Agrícola, del Ministerio de Ganadería Agricultura y Pesca (MGAP). Desde ese momento la superficie cultivada ha experimentado un notorio incremento, desplazando completamente a la producción de soja convencional y otros sistemas productivos. Este cambio ya ha determinado en otros países la transformación del paisaje rural y la aparición de malezas resistentes al glifosato. En Argentina, uno de los principales productores de soja en el mundo, la intensificación agrícola de la producción bajo monocultivos asociada a la soja transgénica ha determinado consecuencias ambientales y socio-económicas (Pengue, 2005). En el maíz Bt la naturaleza del evento es la principal causa de posibles efectos adversos sobre el ambiente. En la soja 40-3-2, por el contrario, el vegetal en sí mismo no contiene genes que representen riesgos, pero la modificación se encuentra indisolublemente asociada a un conjunto de prácticas culturales. Es todo el paquete tecnológico Soja transgénica-Siembra Directa-Glifosato el que actualmente es cuestionado en lo que refiere a sus efectos ambientales. En nuestro país la introducción de la soja 40-3-2 se realizó sin que mediara un Análisis de Riesgo. Tampoco se han realizado estudios socio-económicos del impacto de la soja OVM en comparación con la soja convencional, que justifiquen la adopción del mismo. Por otra parte, no existe ningún tipo de registro territorial de la producción sojera, a diferencia de lo que ocurre en el maíz Bt. El objetivo principal del presente trabajo es recopilar la información disponible sobre el cultivo de soja y sobre el evento transgénico 40-3-2 en el Uruguay, señalando los principales elementos a tener en cuenta para una Evaluación de Riesgos Ambientales asociados a este evento. Volumen 2 Pág. 51 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 2. Características biológicas de la Soja 2.1. Caracterización taxonómica y centros de origen La soja cultivada es un vegetal perteneciente a la familia Fabaceae (leguminosas) y dentro de ésta a la subfamilia Papilionoideae. El género Glycine Willd., al cual pertenece este vegetal, se divide en dos subgéneros Glycine y Soja. El primero consta de 12 especies silvestres perennes distribuidas principalmente en Australia, Islas del Pacífico Sur, Filipinas, China, Nueva Guinea y Taiwán (incluye: G. clandestina Wendl., G. falcata Benth, G. latifolia Benth., G. latrobeana Meissn. Benth., G. canescens F.J. Herm., G. tabacina Labill. Benth., and G. tomentella Hayata) (Plant Biossafety Office, 1996). El subgénero Soja consta de tres especies anuales procedentes de Asia: G. max L. (Merr.) que es la soja cultivada, G. soja Sieb & Zucc. que es su forma silvestre y G. gracilis Skvortsov considerada maleza, la cual posee fenotipos intermedios a las anteriores (Plant Biosafety Office, 1996; Lackey, 1981 cit. in: Monsanto, 2002). La soja fue domesticada en la mitad oriental de China entre los siglos VII y XI A.C y es considerado uno de los cultivos más antiguos (Hymowitz, 1970). Continúa siendo bien conocida en esa región, donde es utilizada como alimento. 2.2. Morfología La siguiente descripción morfológica se basa en la diagnosis elaborada por Rosengurtt et al. (1991). G. max es una planta de hábito erecto que alcanza hasta 1.5 m de altura (Plant Biossafety Office, 1996). Su sistema radicular desarrolla los mayores volúmenes en los primeros 30 cm. del suelo, alcanzando la raíz principal una profundidad de 1.5 m o incluso superiores (Luizzi & Castiglioni, 1993). Presenta hojas trifoliadas ovales grandes, con estipelas, en disposición alterna. La flor presenta características comunes con otras leguminosas papilionoideas. Consta de racimos axilares paucifloros. Cáliz hirsuto con cinco lóbulos; corola alba o violácea con estandarte orbicular y alas adheridas a la quilla. Androceo diadelfo, con estambre generalmente libre. Ovario sésil, hirsuto, 2 a 5-ovulado. El fruto es una legumbre o vaina hirsuta, de tamaño variable, poco comprimida y ligeramente contraída entre las semillas. Las semillas son globosas, lisas exalbuminadas, de color variado. Los cotiledones son oleosos y es de donde se extrae la materia prima para la elaboración de aceite. 2.3. Reproducción La soja posee una flor del tipo de las papilionoideas, con las adaptaciones características de una planta entomófila, es decir, visitada por insectos. No obstante, es considerada una planta básicamente autógama sin recibir el beneficio de la polinización por insectos. (Mc Gregor, 1976). Caviness (1970) demostró que la abeja (Apis mellifera L.) es responsable de la polinización cruzada ocasional, mientras que algunas especies de trips son polinizadores, aunque poco eficaces. En lo referente al tipo de fecundación, la soja es esencialmente autógama (Carlson & Lersten, 1987; McGregor, 1976). Clásicamente se considera como escasa la polinización cruzada, entre Volumen 2 Pág. 52 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 0,03 y 3,62% (McGregor, 1976; Woodworth, 1992). A distancias de más de 4,5 metros de la fuente del polen, la polinización natural cruzada en la soja es poco frecuente (menos del 0.02%) y a menudo indetectable (Caviness, 1966). Recientes trabajos han cuestionado estos resultados. En dos experimentos evaluando el porcentaje de hibridización en más de 70.000 ejemplares de soja blanca y púrpura en plantaciones del delta del Mississipi, Ray et al. (2003) registraron tasas de polinización cruzada del orden del 0.41% a 0.9 m de la fuente de polen y 0.03% a 5.4 m respectivamente. La soja cultivada es sexualmente compatible sólo con los miembros del género Glycine, especialmente con el subgénero Soja. El cruzamiento con especies del subgénero Glycine es posible a través de varias técnicas de biotecnología moderna, que por lo general derivan en progenies estériles (Plant Biossafety Office, 1996). 2.4. Desarrollo y fisiología Es un vegetal de ciclo anual estival con un rango de desarrollo que varía de 70 a 200 días. El ciclo biológico de la soja es un proceso continuo que comienza en la germinación y culmina en la cosecha de las nuevas semillas (Luizzi & Castiglioni, 1993). Las variedades de soja se dividen en grupos de crecimiento determinado e indeterminado. En el primer grupo, el crecimiento vegetativo cesa a partir de la floración, la cual ocurre simultáneamente en la parte superior e inferior de la planta. El desarrollo de las vainas y semillas es similar a lo largo del vegetal. En cambio las variedades de crecimiento indeterminado comienzan a florecer cuando han alcanzado al menos la mitad de su altura final. El desarrollo de las vainas y semillas en la parte inferior de una planta se encuentra más avanzado que en su parte superior (Luizzi & Castiglioni, 1993). La soja es un cultivo sensible al fotoperíodo (Fp); su transición de la etapa vegetativa a la reproductiva se realiza en respuesta directa a la duración del día. Es clasificada como planta de día corto, por lo que, la soja comienza a florecer poco después de que los días comienzan a acortarse. Por lo general, bajas temperaturas y días largos (noches cortas) atrasan el desarrollo reproductivo, mientras que altas temperaturas y días cortos (noches largas) lo adelantan (Luizzi & Castiglioni, 1993; Plant Biossafety Office, 1996). El nivel de humedad del suelo es una variable crítica durante la germinación y el desarrollo de granos por lo que estos procesos se verán afectados ante cualquier período de stress hídrico, déficit o exceso (Luizzi & Castiglioni, 1993). Las plantas tienen requerimientos térmicos para su desarrollo, principalmente en la germinación, que condicionan la duración del período de siembra, emergencia y post-emergencia (Ferreras et al., 1999). Bajas temperaturas en los comienzos de la primavera afectan el desarrollo del cultivo. Una temperatura promedio del aire de 15ºC constituye el umbral térmico para un crecimiento adecuado. En el otro extremo, temperaturas mayores a los 30ºC producen una disminución del ciclo biológico (Luizzi & Castiglioni, 1993). La temperatura óptima para el desarrollo de la soja es de 18ºC (Ernst, 1999). En función de la duración del ciclo biológico se han determinado grupos de madurez (GM) para los cultivares de soja. Las diferencias obedecen a la respuesta al fotoperíodo y comportamiento en función de la temperatura. Las variedades de crecimiento determinado pertenecen a los GM V al X, mientras que las de crecimiento indeterminado se corresponden con los grupos 000 – IV (Plant Biosafety Office, 1996). La caracterización fenológica distingue estadios vegetativos (Vn) y reproductivos (Rn). Los primeros comprenden la emergencia de la semilla y la formación de las estructuras vegetativas Volumen 2 Pág. 53 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 (cotiledones, hojas trifoliadas, nudos). Los estadios reproductivos incluyen los procesos de formación de flores, frutos y semillas (ver Anexo 1: estadios fenológicos de la soja). En el hemisferio norte, se han clasificado 13 GM (Tabla 1), los más precoces se adaptan al Sur de Canadá (alta latitud, noches cortas) y los más tardíos se adaptan al trópico (baja latitud, noches largas) (Ceretta & Mandl, 2002). Tabla 1: Rendimiento en horas para la floración Grupo Varietal Grupo de Madurez Tardías * Semitardías Semiprecoces Precoces ** VIII- IX- X V-VI-VII II-III-IV 000-00-0-I Nictoperíodo (Horas de oscuridad) 10 ó más 9 – 10 8- 9 8 Fotoperíodo 14 ó más 14 – 15 15 – 16 16 Fuente: Adaptado de Luizzi & Castiglioni (1993). * La estación del año para que florezcan está muy cerca del final del año. ** Estos ciclos no se adaptan a nuestras condiciones porque florecen muy rápido y se obtienen bajos rendimientos. La soja es un cultivo que requiere suelos con buena profundidad y drenaje, de forma tal de evitar condiciones de anaerobiosis que afecten el desarrollo de los rizobios asociados y al sistema radicular. Más allá de lo antedicho, es un cultivo poco exigente en calidad del suelo. Crece bien en suelos de textura franca, con bajos niveles de materia orgánica y pH ácido. No prospera en suelos alcalinos ni en suelos con pH menor a 5.6 (Luizzi & Castiglioni, 1993). 2.5. Simbiosis El Nitrógeno es un componente abundante en la atmósfera como N2, pero inaccesible a los vegetales por carecer de enzimas que catalicen su fijación. La fuente de N para la síntesis de proteínas en los vegetales es el suelo, donde está disponible en forma de nitratos. Sin embargo, las leguminosas son capaces de fijar el N2 gracias a la asociación simbiótica que estos vegetales establecen con bacterias de la familia Rhizobiaceae, designadas colectivamente como rizobios. Los rizobios ingresan a la raíz de la leguminosa por los pelos radiculares e inducen en el vegetal la formación de nódulos de fijación (Frioni, 1999). Los nódulos son estructuras altamente especializadas, formadas por ambos organismos, donde se optimizan las condiciones para la fijación biológica del Nitrógeno atmosférico. Dentro del nódulo, la bacteria se diferencia en bacteroide y se ubica en simbiosomas. Las células vegetales, por su parte producen leghemoglobina, una proteína transportadora de oxígeno, la cual provee a la bacteria el oxigeno necesario para la su subsistencia, y a la vez disminuye la concentración de oxigeno libre, que dañaría a la enzima nitrogenasa (responsable de la fijación). Ambos organismos se ven así beneficiados. El rizobio dispone en el nódulo de un ambiente seguro y una fuente constante de Carbono. La leguminosa obtiene a cambio una fuente de Nitrógeno, lo cual aumenta sustancialmente su producción sin necesidad de fertilizantes externos. Existe una alta especificidad leguminosa-rizobio. La misma se debe a los factores nod que producen las distintas especies de rizobios. Los factores nod son las moléculas bacterianas responsables de inducir la formación de nódulos en el vegetal (Pacios-Bras, 2005). La especie asociada a soja es Bradyrhizobium japonicum. La fijación simbiótica de Nitrógeno puede proveer de 65-160 kg/ha de N2 fijado (40-70% del requerimiento) en soja (Klubeck et al., 1988 in Zablotowicz & Reddy, 2004). En Uruguay no existen cepas nativas de B. japonicum, por lo que se debe recurrir a la inoculación de las semillas de soja para asegurar la nodulación. Es una medida de manejo importante que se Volumen 2 Pág. 54 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 refleja en respuestas en el rendimiento, con incrementos en el entorno de 900 Kg. por ha (Labandera, 2003). 3. Características del Evento GTS 40-3-2 El evento GTS 40-3-2 fue desarrollado a través de la tecnología del ADN recombinante para permitir el uso de glifosato como un sistema alternativo para el control de malezas en la producción de soja (FAGRO, 2005). La soja con este evento, también denominada Soja Roundup Ready (RR), presenta tolerancia al glifosato, principio activo del herbicida Roundup. El mecanismo de acción del glifosato consiste en inhibir la actividad de la enzima 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS). Esta enzima es esencial en la ruta metabólica del shikimato, encargada de la producción de los aminoácidos aromáticos: fenilalanina, tirosina y triptófano (Monsanto, 2002; FAGRO, 2005). Esta ruta metabólica, que tiene lugar en el cloroplasto, produce además muchos productos aromáticos como las ligninas, alcaloides, flavonoides, ácidos benzoicos y fitohormonas. Hasta un 20% del Carbono fijado durante la fotosíntesis es destinado a esta vía (Crop Technology, 2006). Al ser inhibida, se acumula shikimato y se bloquea la síntesis de los aminoácidos aromáticos necesarios tanto para su incorporación en proteínas como en la síntesis de metabolitos secundarios (ver Anexo 2: ruta del shikimato). La EPSPS es el blanco biológico del glifosato en las plantas, y ninguna otra enzima es inhibida por el glifosato (FAGRO, 2005). Actualmente los OVM cultivados resistentes al glifosato son: soja (Glycine max (L) Merril), maíz (Zea mays L.), algodón (Gossypium hirsutum L.), canola (Brassica sp.), remolacha (Beta vulgaris L.), alfalfa (Medicago sativa L.), trigo (Triticum aestivum L.) y Agrostis palustris Huds. 3.1. Descripción de la nueva característica Cuando las plantas tradicionales son tratadas con glifosato, no pueden producir los aminoácidos aromáticos necesarios para su supervivencia. Las variedades de soja 40-3-2 expresan la proteína CP4 EPSPS, la cual se obtuvo de la cepa CP4 de Agrobacterium tumefaciens. La proteína CP4 EPSPS es de forma natural, mucho menos sensible a la inhibición por el glifosato y de este modo, las plantas que expresan esta proteína son tolerantes al herbicida Roundup (Monsanto, 2002). El gen cp4 epsps codifica la enzima CP4-EPSPS. Esta enzima de 46 KD difiere en un aminoácido de la versión vegetal de EPSPS (alanina por glicina). En presencia de glifosato las plantas que expresan CP4-EPSPS continúan la síntesis de aminoácidos aromáticos (FAGRO, 2005). 3.2. Secuencias reguladoras y otras señales La región codificante del gen cp4 epsps, que codifica 456 aminoácidos, se colocó bajo la regulación de un fuerte promotor constitutivo del Virus del Mosaico del Coliflor (P-CaMV E35S). El gen ctp4 de Petunia sp. codifica para el Péptido de Tránsito Cloroplástico que media el transporte de la CP4-EPSPS al cloroplasto, donde se ubica la vía del shikimato. La secuencia terminadora (T-NOS) del gen nos (Nopalina sintetasa), derivado de A. tumefaciens se ubica en la región 5’ adyacente al gen de fusión (FAGRO, 2005). Además de la inserción funcional primaria, este evento contiene dos pequeños segmentos insertados de ADN: de 250 y 72 pares de bases de ADN. La ausencia de funcionalidad de estos segmentos se comprobó por la ausencia de ARN mensajero detectable y por la ausencia de proteínas. Las inserciones se heredan según el patrón mendeliano esperado y se ha constatado estabilidad y comportamiento consistente (MONSANTO, 2002) Volumen 2 Pág. 55 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.3. URU-04-009 Método de transformación La variedad de soja comercial no transgénica A5403, variedad de la Compañía de Semillas Asgrow, fue transformada por medio de bombardeo con partículas de oro con el plásmido vector PV-GMGT04 amplificado en Escherichia coli (Figura 1). Posteriormente, el evento 40-3-2 ha sido transferido a más de mil variedades comerciales de soja, por técnicas de mejoramiento tradicional. El plásmido contiene el gen cp4 epsps, el gen uidA (GUS en la figura) para la producción de beta-glucuronidasa como un marcador reportero y el gen nptll para resistencia al antibiótico kanamicina como marcador de selección (FAGRO, 2005; MONSANTO, 2002). Figura 1: Mapa del plásmido PV-GMGT04 utilizado para producir el evento GTS 40-3-2. Fuente: MONSANTO, 2002. 4. Características socio-económicas del cultivo 4.1. Contexto internacional y regional La producción de soja en Sudamérica refleja un claro liderazgo tanto en volumen global de cosecha (del orden de 105 millones de toneladas en comparación a los 83 millones de EE.UU.) como en su participación relativa en el comercio mundial (que alcanzaría en la zafra 2005/2006 un 55%, frente a un 43% de EE.UU.). Esta expansión de la industria oleaginosa ha marcado un importante dinamismo del sector agrícola en nuestro país en los últimos años (Souto, 2005). En Brasil, según la Compañía Nacional de Abastecimiento (CONAB), se proyectan aumentos de las exportaciones brasileras del 14% al 19% (superiores a las 24 millones de toneladas). Mientras tanto en Argentina, según el Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA), los incrementos en la cosecha se traducirían en exportaciones superiores a los 10 millones de toneladas (Souto, 2005). En lo que respecta a la demanda, China es quien presenta el mayor protagonismo importador, siendo responsable del 40 % de las importaciones mundiales de grano de soja (Souto, 2005). Volumen 2 Pág. 56 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 4.2. URU-04-009 Evolución de la situación nacional En Uruguay la soja 40-3-2 fue liberada oficialmente en el año 1996. Hasta ese momento esta oleaginosa apenas representaba en promedio un 5% del área sembrada de los cultivos de verano (período 1990-1999) (Anexo 3: evolución de los cultivos de verano). Sin embargo, luego de la adopción del nuevo paquete tecnológico la soja ha sufrido una explosión, tanto en producción como en área de siembra (Gráfica 1). Gráfica 1: Evolución del cultivo según producción y área sembrada. Fuente: Adaptado de DIEA (2006). Según el MGAP (2004) en el 2003 se plantó soja en todos los departamentos del país, exceptuando Montevideo. Soriano fue el departamento con mayor superficie, con el 45% del total de la superficie encuestada. Le siguió en importancia Río Negro con un 25%. El importante aumento del área del cultivo, mencionado en líneas anteriores, se debió a la expansión de esta oleaginosa en nuevas áreas, diferentes a las ya tradicionales del litoral (Fig. 2). Figura 2: Zonas de siembra. Fuente: MGAP, 2004. Volumen 2 Pág. 57 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Según se observa en el mapa, en el 2003 las nuevas zonas se encuentran principalmente en el Este y Norte del país (Cerro Largo, Rocha, Rivera y Artigas, así como en Durazno, Maldonado y Canelones). En general, estas regiones son menos homogéneas que las áreas tradicionales y se caracterizan por presentar una menor superficie de suelos aptos. Esta situación permite suponer que se están utilizando tierras marginales con alto riesgo de erosión. El litoral es la zona que presenta una mayor proporción de soja cultivada en suelos aptos (parte de los departamentos de Paysandú, Río Negro, Soriano y Colonia) (MGAP, 2004). En las zonas tradicionales el cultivo se practicó principalmente bajo el sistema de siembra directa (SD) (Fig. 3). En cambio en las nuevas áreas se utilizó el laboreo convencional (LC). Esta situación es esperable ya que al comienzo de una rotación sobre campo natural o pradera, la mayor parte de la soja se planta con siembra convencional (MGAP, 2004). Figura 3: Porcentaje del cultivo de soja realizado en siembra directa. Fuente: MGAP, 2004. Según datos de la Encuesta Agrícola de Otoño 2005 la SD es una práctica que representa niveles crecientes de adopción por parte de los productores agrícolas, donde el 75% del área de verano fue sembrado utilizando esa modalidad; en la zafra 2004-2005 la superficie sembrada para soja se hizo casi en un 90% bajo SD (MGAP-DIEA, 2005). Durante el año 2005, la oferta local de granos oleaginosos se vio incrementada, permitiendo un crecimiento en las exportaciones de la cadena. Dicho crecimiento se caracterizó por la caída en la producción de girasol (principalmente debida por la ocurrencia del cancro del tallo -Phomopsis-) y por el aumento en la producción de soja (Souto, 2005). Actualmente la soja que se produce en Uruguay es genéticamente modificada (Hernández et al., 2001, ver también Anexo 4: Registro Nacional de Cultivares). Según se observa en la Gráfica 1, en el 2005 se alcanzaron niveles récord en el área y producción sojera. Se sembraron casi 280 mil ha, siendo un 13 % superior al año previo, y obteniendo una producción total de 478 mil toneladas (Souto, 2005). El mismo autor señala que la superficie de siembra de oleaginosos tendría una evolución estable en la zafra 2005/06, esperándose un área total de 400 mil ha. Sin embargo, la evolución de ambos cultivos (soja y girasol) sería muy diferente. Se espera un fuerte descenso del área destinada para girasol que sería compensado con un importante aumento en la superficie sojera. Volumen 2 Pág. 58 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Para el caso de la soja, se prevén siembras en torno a las 325 mil ha que implicarían aumentos relativos del 17% respecto al ciclo anterior. Por otro lado, según la Encuesta Agrícola “Primavera - Verano 2005/2006” las intenciones de siembra de los cultivos de verano son 481.8 mil ha (Tabla 2) En dicha zafra los cultivos oleaginosos aportan casi el 85 % de la superficie total de verano; con mayor representación de la soja (Gráfica 2). Si se concretase tal intención de siembra el aumento del área para este cultivo sería del orden del 20 % con respecto a la zafra anterior (un poco más de lo estimado por Souto). Tabla 2: Cultivos de Verano: Número de productores encuestados e intención de siembra, por cultivo. Año Agrícola 2005/2006. Superficie Cultivo Número de productores Total a sembrar en miles de ha. 752 637 499 574 503 277 2.817 391 481.8 334.0 213.8 120.2 72.1 47.3 24.8 53.4 22.3 Total Soja (total) De 1ª De 2ª Girasol (total) De 1ª De 2ª Maíz * Sorgo * Sembrada a la fecha de la encuesta Miles de ha 326.1 219.6 199.7 19.9 47.7 41.3 6.4 44.3 14.5 % 67.7 65.7 93.4 16.6 66.2 87.3 25.8 83.0 65.0 * Para producción de grano seco. Fuente: MGAP-DIEA. 2006 Gráfica 2: Intención de siembra, por cultivo. Año Agrícola 2005/2006. 70 Porcentaje (%) 60 50 40 30 20 10 0 Maíz Sorgo Soja Girasol Fuente: adaptado de DIEA (2006) La adopción del paquete Soja RR- SD - Glifosato, ha sido diferencial según el tipo de productor. Los productores grandes son aquéllos que más la han incorporado y esto se justifica en gran medida por su mejor poder adquisitivo (Hernández et al., 2001). El incremento del área sojera correspondiente a la zafra 2005/2006 es, hasta el momento, el más alto de los últimos 10 años y se localiza fundamentalmente en la zona agrícola tradicional del litoral oeste del país (MGAP-DIEA, 2006). Volumen 2 Pág. 59 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 4.3. URU-04-009 Uso de la soja Según datos de la Dirección de Estadísticas Agropecuarias (DIEA, 2005) en el año 2003 el sector soja representaba el 3.9% del Valor de la Producción Bruta (VPB) de la actividad agropecuaria del país, siendo un 8.8 % respecto de la agricultura y silvicultura. El grano se utiliza a nivel industrial, del mismo se obtiene harina de soja y aceite de soja en una proporción de 70 y 18% del peso del grano, respectivamente. Aproximadamente se importa el 50% del poroto de soja consumido en el mercado nacional. Si se considera el poroto y sus derivados este porcentaje asciende a un nivel que oscila entre el 60-70%. Las importaciones son lideradas por los pellets (harina de soja pelleteada), siendo las principales importadoras las empresas avícolas. Asimismo, si la oferta del poroto en plaza no es suficiente, debido a que la industria local cuenta con una capacidad ociosa del 50% en la fase de molienda, se importa aceite crudo para su posterior refinado (Hernández et al., 2001). La Tabla 3 resume las importaciones agrícolas realizadas en el período 1997-2004. Se observa la creciente demanda de aceite de soja, constatándose la capacidad ociosa de la industria uruguaya. Por otro lado, se observa una constante demanda de pellets de soja. Tabla 3: Importaciones de productos agrícolas, por año (toneladas) Producto 1997 1998 1999 2000 2001 Pellets de soja 30.313 31.103 38.363 41.040 38.527 0 107 517 845 4.130 Aceite de soja 0 107 370 845 3.682 refinado 0 0 147 0 448 crudo 22 1.198 13 7 134 Soja 2002 27.372 9.384 5.944 3.440 268 2003 30.700 14.687 10.692 3.995 70 2004 36.854 12.976 10.890 2.087 108 Fuente: DIEA, 2005. En el año 2005 las ventas de grano de soja al exterior reflejaron una fuerte expansión del cultivo alcanzándose nuevos récord (Gráfica 3). El volumen exportado durante el período de eneronoviembre superó las 457 mil toneladas (Souto, 2005). Gráfica 3: Exportaciones de grano de soja. Fuente: Souto, 2005. Volumen 2 Pág. 60 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 El proceso industrial consta de la molienda, prensado y posterior destilación con solventes del aceite residual. La harina de soja resultante se pelletea y en consecuencia los dos productos primarios industriales son: aceite y pellet. El aceite es vendido fraccionado para consumo final o como insumo de otras industrias. El pellet es utilizado por las industrias racioneras como fuente de proteínas. En el caso de las avícolas, consumen también el grano molido ya que utilizan el aceite en la semilla como fuente de energía (Hernández et al., 2001). 5. Características agronómicas del cultivo de Soja en Uruguay 5.1. Características generales La época de siembra es un factor agronómico importante que define el rendimiento de la soja. Para determinar la época de siembra es fundamental considerar el ciclo de las variedades de este cultivo. Las variedades de ciclo largo se ven favorecidas con siembras tempranas (Oct- Nov) y presentan una mayor elasticidad de respuesta ante el atraso (Luizzi & Castiglioni, 1993). Los cultivares precoces (inferiores al grupo V) reducen su ciclo vegetativo al atrasarse la época de siembra (siembras tardías o de segunda), ya que al ser de ciclo corto tienen menores requerimientos térmicos y fotoperiódicos (Luizzi & Castiglioni, 1993). A pesar de sus buenos rendimientos son más sensibles al estrés y ello repercute en su estabilidad (Ceretta & Mandl, 2002), por lo que se comportan mejor en siembras intermedias (Luizzi & Castiglioni, 1993). Las siembras tardías ocasionan a cualquier cultivar una reducción de su ciclo (Luizzi & Castiglioni, 1993). Esta disminución afecta al rendimiento, la altura de la planta y la altura de la inserción de la primera vaina. Este último cambio puede generar pérdidas importantes en la cosecha mecanizada, (se necesita una altura mínima de 13 cm.) (Luizzi & Castiglioni, 1993; Ceretta & Mandl, 2002; Ceretta & Vilaró, 2003). Como ya fue citado, la soja se desarrolla dentro de un rango térmico de 15 a 30ºC. A partir de octubre la temperatura del suelo oscila entre 13-21 ºC, lo que permite el comienzo de la siembra. La temperatura no debe de estar por debajo de los 15 ºC, pues se dificultan los procesos de germinación y emergencia (entre los 10-15 ºC la emergencia se produce con mucha lentitud). Por otra parte, altas temperaturas provocan la pérdida de vigor de la semilla, especialmente si la humedad también es alta (situación que puede ocurrir en una siembra de diciembre) (Luizzi & Castiglioni, 1993). En Uruguay la época de siembra recomendada se extiende desde mediados de octubre a fines de noviembre. En el país, aproximadamente el 50% del área de soja se siembra en el mes de noviembre (soja de primera) mientras que el restante 50% se siembra en el mes de diciembre, como cultivo de segunda, siguiendo a la cosecha de cereales de invierno (Ceretta & Saldain, 2005). Por lo anterior los ciclos cortos (GM V o menor) se siembran a mediados de octubre (siembras tempranas) mientras que los ciclos largos (grupo IV o mayor) a fines de noviembre (siembras tardías) (Ceretta & Mandl, 2002; Ceretta & Vilaró, 2003). Los cultivares de ciclo corto (GM V) presentan un mejor comportamiento al sur y los cultivares de ciclo largo (GM VII-VIII-corto) en el norte del país (Ceretta & Mandl, 2002). La soja es el cultivo de verano que responde menos a la fertilización (Luizzi & Castiglioni, 1993). Puede absorber Nitrógeno (N) del suelo bajo 3 formas: i) iones nitratos; ii) iones amonio; y iii) compuestos orgánicos (tales como aminoácidos o urea). La fijación biológica de N, a través del rizobio específico B. japonicum, produce entre el 40 y 70 % de sus requerimientos. Esta asociación cubre la gran demanda de N por parte de la soja, determinando que la aplicación de N como fertilizante sea utilizado como “starter”, para promover el desarrollo del sistema radicular para el mecanismo de fijación simbiótica. La soja comienza a recibir N de la fijación a partir de la 3ª o 4ª semana luego de su emergencia. Es preciso aplicar pequeñas cantidades de N para su Volumen 2 Pág. 61 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 utilización hasta el momento en que los nódulos alcanzan su máximo desarrollo e inician la fijación activa del N2 (Nitrógeno atmosférico). Se recomienda entonces conseguir inoculantes de buena calidad, aplicaciones starter de 7-15 kg de N/ha (en bandas al lado de la semilla, salvo en suelos muy ricos en Nitrógeno) ó aplicaciones al voleo de 15-30 kg de N/ha. (Luizzi & Castiglioni, 1993). La respuesta de la soja frente al Fósforo (P), un nutriente comúnmente deficitario en los suelos de Uruguay, dependerá de su nivel inicial en el suelo. La tasa de absorción de P por las plantas de soja es menor durante el 1er mes y puede llegar a 0.45 kg/ha/día entre el 2º y 3er mes. Tiene una importante absorción tardía de P, que coincide con el inicio de la formación del grano. Considerando la situación de los suelos del Uruguay, la fertilización fosfatada es un requisito imprescindible para alcanzar rendimientos aceptables. La dosis de Fósforo a aplicar dependerá de los análisis de suelos realizados en cada predio (Luizzi & Castiglioni, 1993). La mayor parte de los suelos del país son ricos en Potasio (K), por dicha razón, en general no se obtiene respuesta al agregado del mismo (Améndola, 1976; cit. in: Luizzi & Castiglioni, 1993). Según Ceretta & Mandl (2002) ha habido un incremento anual del rendimiento de 54 kg/ha de los cultivares de soja. Este incremento de rendimiento ha sido el resultado del progreso genético y de su interacción con las nuevas tecnologías que se han ido incorporando (Díaz & Abadie, 1997, cit. in: Ceretta & Mandl, 2002). La variabilidad en los rendimientos responde a causas genéticas, ambientales y a su interacción (Ceretta & Mandl, 2002). Según, Ceretta & Saldain (2005), existe una fuerte interacción entre genotipo y ambiente, siendo el GM el principal componente del primer caso y la disponibilidad de recursos en los distintos ambientes, del segundo. La disponibilidad hídrica es el recurso más limitante y afecta especialmente a los cultivares de ciclo corto. En promedio los GM III al VII, según datos de la zafra 2002/2003, alcanzaron buenos rendimientos, superiores a los 3.000 kg/ha. Los GM V y VI manifestaron los mayores rendimientos y estabilidad, mientras que los cultivares de ciclo corto fueron los que presentaron menores potenciales y estabilidad (Ceretta & Vilaró, 2003). La Tabla 4 resume los rendimientos obtenidos en la zafra 2003/2004 bajo diferentes alternativas tecnológicas (sistemas de laboreo y época de siembra) (DIEA, 2004). En el Anexo 5: Alternativas tecnológicas. Indicadores de manejo y coeficientes de producción para soja, se detallan dichas alternativas tecnológicas con sus correspondientes indicadores de manejo y coeficientes de producción. Tabla 4: Rendimientos de soja según diferentes alternativas tecnológicas (zafra 2003/2004) SOJA De 1ª De 2ª Alternativas Rendimiento (kg/ha) condiciones promedio buen rendimiento en SD buen rendimiento en LC condiciones promedio rendimiento medio en SD 2000 2500 2200 1700 1700 SD: Siembra Directa; LC: Laboreo Convencional Fuente: DIEA, 2004. 5.2. Alternativas tecnológicas asociadas al cultivo Se llama tiempo de barbecho al período que transcurre entre la muerte de las plantas (cultivo, pastura, malezas) y la siembra de un cultivo (Perrachón, 2004). El uso del barbecho constituye una medida de manejo que permite preparar la cama de siembra. Durante este período ocurre la muerte y descomposición de los rastrojos de cultivos, se acumula Nitrógeno, se recarga el agua del perfil, se producen sucesivas emergencias de malezas anuales y se logra una mejor condición física del suelo (Ernst et al., 2004) (Fig. 4). La longitud del mismo depende de la vegetación Volumen 2 Pág. 62 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 existente y de su capacidad de descomposición y puede variar entre un día y seis meses (Marchesi De León, 2000). Figura 4: Cambios asociados al período de barbecho. Adaptado de Perrachón (2004). En los sistemas bajo SD, como la soja 40-3-2, el manejo de este período determina la humedad y el Nitrógeno disponibles en el suelo, pues junto con el control químico (barbecho químico) se eliminan las malezas. En promedio un suelo no laboreado tiene mayor contenido de humedad que uno laboreado (Ernst, 1999). Según se observa la Tabla 5, los cambios tecnológicos en los últimos años han modificado el escenario de la actividad agrícola. Principalmente existen dos modalidades de manejo, tanto en el total de los cultivos de verano como en la soja: i) cultivo de invierno-cv. de verano (de 2ª) y ii) cv. de verano-barbecho- cv. verano. (MGAP-DIEA, 2005). Tabla 5: Uso anterior y destino de las chacras de verano, zafra 2004/05 Uso anterior de la chacra Cvs. del invierno anterior Barbecho del verano anterior Praderas plurianuales Cvs. forrajeros anuales Campo Natural Otro Superficie1 (%) Superficie SOJA2 (%) Destino de la chacra Superficie (%) 39,2 42,7 Cvs. de invierno 2005 47,5 25,1 23,9 16,8 2,5 10,2 6,2 14,1 2,1 10,6 6,7 Barbecho para verano 2005/06 Praderas plurianuales Forrajeras anuales Otro Desconocido3 36,6 2,7 4,1 2,0 7,0 1 Porcentaje considerando la superficie total de los cultivos de verano. Porcentaje considerando la superficie total del cultivo Soja. 3 Por entrega del campo al titular. 2 Fuente: MGAP-DIEA, 2005. Otra práctica cultural muy arraigada entre algunos productores que utilizan la SD es la quema de rastrojos. Está asociada principalmente a las explotaciones agrícolas y en menor medida a aquéllas cuyo principal ingreso es la producción animal (DIEA, 2001). Esta práctica que sustituye Volumen 2 Pág. 63 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 al proceso de descomposición biológica e incorporación al suelo, contrarresta en el largo plazo los beneficios del sistema SD (Ernst, 1999; Marchesi De León, 2000; DIEA, 2001). La quema de la cobertura del suelo, lo deja expuesto a la compactación y a la erosión y produce un balance negativo entre producción y descomposición de la MO (Marchesi De León, 2000). En Uruguay la adopción del paquete soja transgénica-SD-Glifosato ha generado importantes cambios en el tradicional sistema de producción basado en rotaciones de cultivos y pasturas. A partir de relevamientos realizados por DIEA en 2004, se constató que aún es relevante la rotación cultivos-praderas plurianuales en la región agrícola-ganadera del Litoral Oeste, zona con mayor producción sojera (la vida útil promedio de las praderas se ubicó alrededor de los 4 años, ver Anexo 6: Rotaciones agrícolas-ganaderas. Sin embargo, dicho estudio permitió identificar la existencia de una fuerte tendencia a la intensificación agrícola (DIEA, 2004). La rotación interrumpe los ciclos de malezas, permite el recambio de herbicidas y asegura un mínimo de cobertura en superficie (Marchesi De León, 2000). El pasaje de un sistema de rotaciones hacia uno basado en secuencias de cultivo continuo bajo SD, con alta frecuencia de soja, puede comprometer la sostenibilidad del sistema, ya que la biomasa que deja la soja es cuantitativamente más baja y su calidad la hace poco persistente como cobertura superficial (García Préchac, 2004). La tasa de erosión y el contenido de Carbono orgánico, son los principales indicadores de sostenibilidad del suelo. En sistemas de agricultura continua, en particular en soja-soja, existe una mayor tendencia a perder Carbono orgánico que la rotación con pasturas, la cual tiende a mantenerlo o incrementarlo levemente (Fig. 5). Bajo estas condiciones se alcanzan los mayores niveles de erosión (García Préchac, 2004). En cambio, en la rotación de cultivos con pasturas, la erosión está por debajo del nivel tolerable tanto para laboreo reducido como para SD. Si el sistema de cultivos continuos presenta una alta proporción de soja la sostenibilidad del recurso suelo se encuentra seriamente comprometida aun sin realizar laboreos (García Préchac, 2004). Figura 5: Evolución simulada, desde 1980 a 2000, del contenido de Carbono orgánico de la capa arable de 2 suelos Fuente: Baethgen et al., no public. (cit. in: García Préchac, 2004). La expansión de la soja 40-3-2, ofrece una nueva alternativa forrajera. Se trata de un cultivo para pastoreo y/o ensilaje que permite complementar la utilización de los verdeos estivales en la producción lechera y ovina (Bartaburu, 2004; Bianchi et al., 2004). Dentro de sus características se destacan: i) posibilidad del control de la gramilla en su período de crecimiento a través de la aplicación del glifosato; ii) forraje de buen contenido proteico y palatabilidad para el ganado Volumen 2 Pág. 64 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 lechero; y iii) buena adaptación para los suelos dominantes de la cuenca lechera (Bartaburu, 2004). La soja ofrece buenas producciones de materia seca por hectárea y proteína bruta (PB). En la planta entera el contenido de PB oscila entre 16-18% mientras que en hoja y vaina varía entre 18-23%. Además presenta otras características que la hacen un forraje atractivo; produce bajos contenidos de fibra y altos porcentajes de digestibilidad comparada con el sorgo forrajero (Sorghum vulgare) (Bartaburu, 2004). En el Anexo 7: Calidad promedio de las distintas fracciones y de la planta completa de soja y sorgo forrajero, se resumen las características forrajeras del sorgo y soja. 5.3. Malezas en soja Las malezas se definen como plantas que crecen en lugares donde no son deseadas. Una definición más relacionada con las actividades agrícolas describe una maleza como cualquier planta que germina espontáneamente en zonas de interés humano, interfiriendo en las actividades agrícolas (Blanco, 1975 cit. in: Gazziero et al., 1995). Las características que las hacen nocivas son: alta capacidad de producir semillas, elevada viabilidad y longevidad de la semilla, capacidad de germinar discontinuamente en diversos ambientes, alto potencial de colonización y capacidad de diseminarse a grandes distancias (Gazziero et al., 1995; Sabbatini et al., 2004; Ríos, 2004; Rosales s/fecha). Conforman una pequeña proporción del mundo vegetal: de las 200.000 especies de angiospermas, sólo cerca de 30.000 se comportan como malezas y no más de 250 representan serios problemas para las actividades humanas (Sabbatini et al., 2004). La competencia es la principal forma de interferencia que las malezas realizan en los cultivos. Las principales fuentes de recursos por los cuales compiten incluyen los nutrientes, luz, agua y espacio (Gazziero et al., 1995). Otros inconvenientes causados por su presencia en los sistemas agrícolas comprenden: i) interferencia en labores de cosecha y disminución de la calidad de los productos cosechados, ii) toxicidad directa al ganado y disminución de la calidad de las pasturas, iii) interferencia con el manejo del agua en sistemas de agricultura bajo riego, iv) liberación de sustancias alelopáticas, que afectan el desarrollo de los cultivos y v) su rol como hospederos de insectos y patógenos (Sabbatini et al., 2004). La competencia de las malezas en los primeros estadios de crecimiento determina el rendimiento final de grano. Para lograr una buena implantación y mejor desarrollo inicial es necesario mantener al cultivo libre de malezas (Ríos & Giménez, 1991). La productividad de la soja aumenta cuando el período libre de malezas se extiende hasta los 40 días después de la siembra (Gazziero et al., 1995). Las malezas de soja más comunes en las regiones tropicales y subtropicales son: Aregatum conyzoides, Amaranthus spp., Bidens pilosa, Cassia spp., Cenchrus echinatus, Commelia spp., Cynodon dactylon, Cyperus rotundus, Digitaria spp., Echinocloa spp., Eleusine indica, Euphorbia heterophylla, Galinsoga parviflora, Hyptis suaveolens, Ipomea spp., Panicum spp., Portulaca oleracea, Rottoboelia exlatata, Setaria spp., Sorghum halepense y Tapetes minuta (Gazziero et al., 1995). En Uruguay la gramínea Digitaria sanguinalis (pasto blanco) es una de las malezas con mayor densidad en el cultivo. Otras gramíneas asociadas al mismo son: avena (Avena sp.), Cynodon dactylon (gramilla), Echinochloa spp. (capín) y Sorghum halepense (sorgo de alepo). Dentro de las malezas de hoja ancha figuran: Amaranthus quitensis (yuyo colorado, Amaranthaceae), Bidens pilosa (Asteraceae), Datura ferox (Solanaceae), Euphorbia spp. (Euphorbiaceae), Lamium amplexicaule (Labiatae), Portulaca oleracea (verdolaga, Portulacaceae), Sida rhombifolia (sida, Malvaceae) y Solanum sisymbriifolium (tutía, Solanaceae) (Cujó & Martínez, 2001; Ríos & Giménez, 1991). Volumen 2 Pág. 65 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Existen evidencias empíricas de la relevancia de la comunidad de malezas en el cultivo. En Uruguay la especie Solanum sisymbriifolium provocó una disminución de los rendimientos del orden del 33% a 40% (Crespo & Longinotti, 1987 y Arrieta & Mezquida, 1996; cit. in: Cujó & Martínez, 2001). Por otro lado, Sorghum halepense (Cujó & Martínez, 2001) y Cynodon dactylon (Ríos & Giménez, 1991) pueden determinar pérdidas casi totales del cultivo. 6. Características del paquete SD-Glifosato asociado a la soja 40-3-2 6.1. Sistema de laboreo: Siembra Directa Dentro de los sistemas de producción agrícola sostenible se distinguen los sistemas de rotaciones, con laboreo convencional (LC), y los de siembra directa (SD). El primero permite la diversificación productiva, alternando distintos cultivos, con ciclos complementarios para un uso más eficiente del suelo. En el sistema mixto, sistema de rotaciones más común en nuestro país, los cultivos anuales se alternan con pasturas plurianuales de leguminosas. Al durar más de un año, las pasturas interrumpen el ciclo anual de las malezas, plagas y enfermedades. Por otra parte, las pasturas de leguminosas reducen significativamente el riesgo de erosión durante su fase de crecimiento y contribuyen a recuperar el contenido de la materia y el Nitrógeno orgánico del suelo (Díaz et al., 2004). La SD (no-tillage) constituye un sistema de labranza conservacionista entendido como tal cualquier sistema de preparación del suelo que deje un 30% o más de la superficie cubierta por residuos a la siembra (García Préchac, 1999a y 1999b; Rosales, s/fecha). Este sistema permite implantar el cultivo mediante la mínima perturbación del suelo. Esto genera rastrojos en superficie, reduce al mínimo la erosión, produce un aumento en la materia orgánica, aumenta la vida microbiológica y la mesofauna, y mejora la estructura del suelo (Marchesi De León, 2000; Marelli, 1999; Perrachón, 2004; Morón s/fecha). Los elementos tecnológicos que caracterizan a este sistema de labranza son las máquinas de SD y los herbicidas, en particular aquéllos que tienen como principio activo al glifosato. En la SD ocurre un laboreo biológico a diferencia del LC (que es un laboreo mecánico), por lo tanto los tiempos de la SD dependen de los tiempos biológicos de la descomposición de los rastrojos en superficie y sus raíces (Perrachón, 2004). La micro y mesofauna es la encargada de mantener la porosidad, la penetrabilidad y el reciclaje de nutrientes (Marchesi De León, 2000). Estas características hacen de la SD un sistema que relativiza la necesidad de introducir una fase de pasturas en la rotación, evitando la introducción de ganado en el sistema y sus consecuencias, como la compactación del suelo por pisoteo (Fernández & Andregnette, 2004). La agricultura continua bajo SD está provocando cambios trascendentes en la agricultura uruguaya. Permite una reducción significativa de la erosión con relación al sistema “tradicional” de agricultura-pastura con laboreo. (Ernst, 2004). Según Sawchik (2004), la SD representó el cambio tecnológico más importante en cuanto a técnicas de manejo de suelo. Mediante esta tecnología, el sector agrícola ha desarrollado un importante proceso de intensificación que ha permitido la expansión de la frontera agrícola a suelos considerados marginales, con riesgo de erosión o problemas de drenaje (García Préchac, 1999a y 1999b). Con el vencimiento de la patente de Roundup y la aparición en el mercado de máquinas de SD, a fines de la década del 80, los productores comenzaron a interesarse por la nueva tecnología. En el año 1991 se crea la Asociación Uruguaya pro Siembra Directa (AUSID) por parte de un grupo de productores y técnicos de la zona de Mercedes (Soriano), esto significó el inicio de una etapa de Volumen 2 Pág. 66 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 difusión, realización de experiencias e intercambio de información y demanda de investigación a las instituciones públicas (García Préchac, 1999a). Las labranzas conservacionistas surgen como alternativa tecnológica para proteger al suelo de los riesgos de la degradación en un escenario de intensificación agrícola sostenida (Ferreras et al., 1999). Las pérdidas de suelo para el sistema de LC son mayores que para los sistemas de laboreo reducido y SD, según puede observarse en la Gráfica 4. La mayoría de los cambios en las propiedades físicas, químicas y biológicas, que ocurren en los sistemas de laboreo reducido y SD en relación al LC se deben a la presencia de importantes cantidades de residuos sobre la superficie del suelo. La cobertura de la superficie reduce las pérdidas por erosión, dependiendo su magnitud del tipo y cantidad de rastrojo (Marelli, 1999). La soja, en comparación con el maíz y el trigo, deja menor cantidad de residuos tanto en superficie como dentro de los primeros 10 cm. del suelo y presenta los menores valores de cobertura por residuos con o sin laboreo (Shelton et al. 1992, cit. in: Clérici et al., 2004). Gráfica 4: Evaluación de la pérdida de suelo según sistema de laboreo 50 40 Pérdida de suelo 30 (tt/ha) 20 10 0 Maíz/Maíz Maíz/Soja Soja/Soja T rigo/Soja Secuencia de cultivos Convencional Lab. Reducida Siembra Directa Fuente: Adaptado de Marelli, 1999. El mantenimiento de niveles mínimos de materia orgánica (MO) asegura la conservación o mejoramiento del recurso suelo en el largo plazo, condición necesaria para la sostenibilidad del agroecosistema (Izarrualde et al.2000, cit. in: Apezteguía & Sereno, 2002). El contenido de MO determina la porosidad y por lo tanto define la capacidad de infiltración, retención de la humedad, resistencia a la erosión hídrica y eólica. Además constituye una fuente básica de fertilidad química. Los distintos sistemas de laboreo o de rotaciones pueden afectar el contenido de MO incrementándolo o deprimiéndolo (Apezteguía & Sereno, 2002). El efecto de los rastrojos en SD introduce cambios en la dinámica y balance del Carbono que repercuten sobre el contenido de la MO del suelo (Morón, s/fecha). Bajo este sistema la MO aumenta (principalmente en los primeros cm. de la superficie), o se mantiene en suelos no degradados. Esto promueve una importante actividad biológica que mejora la estructura y porosidad del suelo y de esta forma reduce los procesos de erosión hídrica (García Préchac, 1999a; Apezteguía & Sereno, 2002). Generalmente en un sistema de LC el nivel de MO disminuye debido a que una parte de la producción es removida, la erosión se incrementa y se aceleran los procesos microbiológicos de mineralización (Morón, s/fecha). En SD la cobertura de residuos reduce la temperatura en 2 o 3ºC, mantiene la humedad, aumenta la densidad aparente y la proporción de poros finos. Estos cambios aumentan las condiciones de anaerobiosis, que a su vez disminuyen la actividad microbiana responsable de la mineralización y generan un incremento relativo de los hongos y de la estratificación de la MO en su distribución vertical (Apezteguía & Sereno, 2002; Morón, s/fecha). El rastrojo en superficie regula la humedad del suelo durante el ciclo de los cultivos (Ferreras et al., 1999; Marelli, 1999). Los sistemas de laboreo conservacionista, establecidos durante períodos prolongados y con una Volumen 2 Pág. 67 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad razonable cobertura de rastrojos, generan un infiltración/escurrimiento (García Préchac, 1999b). importante URU-04-009 incremento de la relación Otra ventaja que caracteriza a la SD es la reducción de costos asociados al sistema de producción. Al pasar de LC a SD, se dejan de realizar todas las operaciones de laboreo primario y secundario y por lo tanto se elimina su costo. Según Pengue (2005), los principales factores asociados a la rápida adopción de la soja transgénica y al paquete de SD en Argentina fueron: bajos precios de los herbicidas, menores gastos en la producción (labores, combustible y maquinaria), y posibilidad de reproducción de las semillas en los predios. En SD se producen cambios muy importantes en la dinámica del Nitrógeno (García Préchac, 1999a). Los rastrojos en superficie se encuentran en microambientes de descomposición más desfavorables que cuando son enterrados, por tanto, en SD además de producirse ritmos más lentos de descomposición se promueven altos niveles de inmovilización de Nitrógeno (Morón, s/fecha). La MO, al descomponerse más lentamente, aumenta en cantidad. Esta lenta mineralización puede significar una aparición de formas disponibles para las plantas más sincronizada con las necesidades del cultivo (Blevins & Frye, 1993; cit. in: García Préchac, 1999a). El suelo bajo SD y laboreo reducido se encuentra aislado térmicamente, determinando una menor amplitud térmica (menor temperatura máxima y mayor temperatura mínima) que el suelo bajo LC, por lo que gana y pierde calor más lentamente. El rastrojo actúa como aislante y determina que el suelo se enfríe menos durante la noche y que el aire sobre el rastrojo reciba menos calor del suelo (Ernst, 1999; García Préchac, 1999a y 1999b). Este efecto depende de la cantidad y la geometría del rastrojo, y además es influido por la mínima perturbación del suelo (Ernst, 1999; Ferreras et al., 1999). La Fig. 6 describe algunas de las modificaciones que sufre un sistema agrícola bajo SD. Figura 6: Modificaciones de un sistema agrícola bajo SD Si bien el LC a corto plazo “afloja” el suelo, a mediano y a largo plazo es la principal causa de degradación de su estructura y demás propiedades físicas (García Préchac, 1999a). Esa situación ha determinado que se considere a la agricultura continua con LC como un sistema no sostenible, por lo que para nuestras condiciones se aconseja la rotación con pasturas (García Préchac, 1999b). La implementación de la SD generalmente suele comenzar en suelos con tradición de LC, heredando el deterioro causado por dicho sistema de producción y generando en consecuencia la compactación del suelo. Sin embargo, la resistencia mecánica del suelo a la penetración es mayor bajo un sistema de SD que LC; esto ofrece mejores condiciones de “piso” que permiten el tráfico Volumen 2 Pág. 68 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 de la maquinaria y animales, y por lo tanto, se produce menos ahuellamiento y compactación que si la pastura se hubiera implantado con laboreo (García Préchac, 1999b). Los rastrojos pueden generar problemas en los cultivos de una rotación. Por ejemplo, sobre ellos pueden desarrollarse enfermedades y plagas que perjudiquen el siguiente cultivo. Para evitar que un cultivo susceptible se siembre sobre un rastrojo que pudiera ser hospedero de plagas y enfermedades, es necesario realizar un diseño planificado de la rotación (García Préchac, 1999a; Morón s/fecha). Otros problemas asociados son la fitotoxicidad y efectos alelopáticos causadas por los rastrojos sobre el cultivo (García Préchac, 1999a; Vitta et al., 1999) pero no han sido ampliamente estudiados. 6.2. Uso del glifosato En Uruguay el glifosato (N-fosfonometil glicina) es el principio activo de mayor uso dentro de los herbicidas, aproximadamente el 40 % del total. Constituye la herramienta fundamental en la implementación de la SD, tanto en praderas como en cultivos cerealeros, incluyendo arroz, así como también en otros cultivos forestales, ornamentales y frutales (NIP, 1998). Es un herbicida sistémico, post-emergente y no selectivo, ampliamente utilizado para el control de malezas (Martino, 1995; Labrada et al., 1996). Se transloca simplásticamente hacia los meristemas de las plantas, donde provoca clorosis y necrosis foliar, y finalmente el cese del crecimiento vegetal. Debido a su capacidad de translocarse por el floema, alcanza los órganos subterráneos de las plantas perennes que tienden a prosperar en pasturas y sistemas de agricultura conservacionista, también controla la mayoría de las malezas anuales y algunas especies leñosas (Fagro, 2005; Martino, 1995, Labrada et al., 1996). El glifosato sensu stricto se caracteriza por ser una sustancia segura desde el punto de vista ambiental debido a su inmovilización por el suelo, su alta velocidad de descomposición (que evita la presencia de residuos en aguas y productos vegetales) y su baja a moderada toxicidad para mamíferos, para los cuales se clasifica como categoría III (Martino, 1995; Labrada et al., 1996; Del Campo Gigena, 1998; Burger & Fernández, 2004; ver también detalles en Anexo 8: toxicidad aguda del Glifosato). Sin embargo, su toxicidad varía según las formulaciones del producto. Por ejemplo, el surfactante POEA (polioxietilenamina) incrementa la toxicidad del formulado (Burguer & Fernández, 2004). Los surfactantes son compuestos orgánicos usados en las formulaciones de los herbicidas para incrementar la adsorción del glifosato en las hojas. La seguridad ambiental del Glifosato está siendo cuestionada. Según la European Chemical Bureau (ECB, 2006) el Glifosato se ubica en la categoría N “Nocivo para el medio ambiente” y R “Tóxico para los organismos acuáticos que puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático”. Dicha clasificación define a las sustancias nocivas como: “las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea pueden provocar la muerte o perjuicios agudos o crónicos para la salud (Directiva 1999/45/EC art. 2, inciso 2h)”. Es un producto altamente soluble en agua, y no es capaz de atravesar las cutículas foliares ni las membranas celulares hidrofóbicas de las malezas, por lo que su formulación debe contener agentes surfactantes que le ayuden a superar dichas barreras (Martino, 1995; Del Campo Gigena, 1998). Además por su solubilidad es más susceptible que los herbicidas lipofílicos al lavado por las lluvias, inmediatamente después de su aplicación (Labrada et al., 1996). El glifosato se ubica en la familia química de las Glicinas, que inhiben la biosíntesis de aminoácidos (ver Anexo 9: clasificación de herbicidas según modo de acción). Es un derivado del aminoácido glicina, con ácido fosfónico unido al radical amino (Fig. 7). Su estructura molecular es relativamente simple (Martino, 1995). Volumen 2 Pág. 69 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 7: Estructura molecular del glifosato. Fuente: Martino, 1995. La actividad de esta sustancia es afectada por varios factores que pueden determinar el éxito o fracaso de las aplicaciones, entre otros: especie y estado fenológico de la maleza, tipo y volumen de agua, tamaño de la gota, uso de adyuvantes, mezcla con otros herbicidas en el tanque, condiciones ambientales durante la aplicación. En el Anexo 10 (factores bióticos y abióticos asociados a las aplicaciones de glifosato) se profundiza sobre estos aspectos. Las explotaciones en Uruguay, con un promedio de 4,5 años bajo el sistema de SD, aplican en promedio 6,8 l de glifosato ha/año, variando desde 3 hasta 19 l (Ríos et al., 2005). Esta variación puede deberse al tipo y estadio fenológico de las malezas asociadas en cada situación, así como también al mal uso de los productores que aplican en muchas ocasiones dosis innecesarias. Sin embargo, esta última situación se repite cada vez con menor frecuencia gracias a la capacitación tecnológica que han adquirido los productores (Amalia Ríos com.pers.). En la soja 40-3-2 de primera se realizan generalmente 3 aplicaciones de glifosato, durante: i) el barbecho (30 a 60 días presiembra), ii) presiembra (porque generalmente se vuelve a enmalezar la chacra), y iii) el cultivo (entre los estadios fenológicos V2 y V6). En la soja de segunda, se realizan 2 aplicaciones, una a la siembra y otra durante el cultivo (V2-V6). En ambas situaciones puede utilizarse un herbicida residual como imazetapir (imidazolinona) por lo que la aplicación se realiza una vez en la presiembra (Amalia Ríos com.pers.). Volumen 2 Pág. 70 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 7. Elementos para una Evaluación de Riesgos Ambientales (ERA) La soja es un vegetal cultivado para su consumo directo por humanos y animales y como fuente de productos industriales. Constituye un alimento proteico de alta calidad para el hombre, ya que contiene la totalidad de los aminoácidos considerados esenciales para el organismo (Luizzi & Castiglioni, 1993). La expansión del cultivo de soja 40-3-2 implica riesgos debidos a su liberación en el ambiente así como aquéllos referentes a su consumo directo o de sus derivados (lecitina, aceite, proteína, etc.). El análisis de riesgo de los alimentos derivados de OVM incluye la caracterización molecular del evento, la evaluación del producto expresado y su dinámica de expresión, la caracterización agronómica del cultivo y una comparación exhaustiva de la composición química del OVM con las variedades isogénicas no modificadas (nutrientes, antinutrientes, alergenos y tóxicos) (Nair et al., 2002). El concepto rector y base de los todos estudios es el de Equivalencia Sustancial, sobre el cual no se discutirá en este trabajo, pero que es objeto de polémica en la comunidad científica (Taylor et al., 1999; Ladics et al., 2003; SOT, 2003; Heinemann et al., 2004; Tempelman, 2004; Kelly, 2005). La soja 40-3-2 se asocia indisolublemente a la práctica de SD y al uso de glifosato. Esto conlleva la necesidad de evaluar los riesgos del paquete tecnológico como un todo, incluyendo los riesgos de la práctica cultural a los directamente asociados a las técnicas moleculares utilizadas y a los rasgos fenotípicos que adquieren las plantas (Snow & Morán Palma, 1997; Andow & Hilbeck, 2004). La presentación del fenómeno a múltiples niveles imposibilita la comparación entre diferentes eventos y vuelve necesaria la evaluación caso a caso, tal como lo recomienda el Protocolo de Cartagena (SCDB, 2000). Un determinado evento podría no ser perjudicial per se pero si se considera dentro del paquete las medidas de manejo, el conjunto podría resultar dañino. Tradicionalmente los riesgos asociados a los OVM cultivados en condiciones libres fueron colocados en tres grupos: la transferencia genética de los transgenes a otras plantas o microorganismos, la pérdida de eficacia del carácter novedoso por el desarrollo de organismos blanco resistentes (malezas en el caso de los CRH, insectos en el caso de los Bt) y finalmente una serie de riesgos sobre la diversidad biológica y los ecosistemas receptores, incluido el suelo, conocidos como riesgos fuera de blanco (Snow & Morán Palma, 1997; Groot & Dicke, 2002; Andow & Hilbeck, 2004). En las secciones siguientes se describen las características que estos riesgos presentan en el caso concreto de la soja 40-3-2 y sus prácticas culturales asociadas, en nuestro país. 7.1. Transferencia genética 7.1.1. Dispersión del polen Los peligros vinculados a la transferencia genética se manifiestan en la expresión “escape al ambiente”: la diseminación no intencional de la construcción genética de un OVM hacia otras poblaciones, mediante mecanismos biológicos naturales como la reproducción sexual o la transferencia horizontal (Poverene & Ureta, 2004). Poverene & Ureta (2004) determinan 3 niveles de transferencia genética en virtud de la exposición creciente del ambiente al polen (mínima, escasa e importante). La soja corresponde al nivel de exposición mínima, dado que no existen especies silvestres con compatibilidad sexual. La posibilidad de hibridización con malezas es prácticamente nula en nuestro país debido a que la soja cultivada presenta compatibilidad sexual en forma exclusiva con miembros del género Glycine (Hymowitz & Singh, 1987 cit. in: Monsanto, 2002) y no existen plantas pertenecientes a este género en la región. Tampoco existe en este sentido riesgo de contaminación de otros cultivos no Volumen 2 Pág. 71 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 modificados de soja, ya que la totalidad de la soja registrada en el Instituto Nacional de Semillas contiene el evento 40-3-2 (INASE, 2006 ver además Anexo 4). En ambos casos la posibilidad de contaminación por fecundación cruzada, si bien es muy escasa, existe e incluso ha sido revisada a la luz de los últimos trabajos en la materia. Ray et al. (2003) sembraron en forma alternada semillas de soja con flores blancas (alelo recesivo) y lilas (alelo dominante). Se cosecharon 167 plantas de flor blanca y se evaluó el fenotipo de la progenie. Los autores no encontraron evidencias de fecundación cruzada en la progenie del 33,5% de las 167 plantas cosechadas. La progenie restante presentó tasas de polinización cruzada de 0,65 % a 6,32 % con un promedio de 1,8%. Estos datos son mayores a los registrados en el pasado. Si bien estos resultados remarcan la importancia de revisar los modelos clásicos de transferencia horizontal, no plantean preocupación en lo referente a nuestro escenario nacional. 7.1.2. Transferencia horizontal La transferencia horizontal de genes (THG) es el flujo de información genética hacia un organismo procariota. Existe una serie de mecanismos por los cuales puede ocurrir THG entre microorganismos, que incluyen la transducción mediada por fagos, la conjugación y la transformación (Brock & Madigan, 1993). De éstos la única posibilidad de transferencia es la tercera, que implica la incorporación de fragmentos libres de ADN. Existe una mayor probabilidad de transferencia de transgenes desde OVM cultivados a microorganismos que contengan secuencias similares (Kleter et al., 2005). Se encontraron bacterias transformadas, conteniendo el gen cp4 epsps en la flora intestinal de pacientes ileostomizados que habían consumido soja 40-3-2 (Netherwood et al., 2004) pero estas cepas no pudieron ser aisladas in vitro. No hay evidencias de THG en condiciones de campo (Kleter et al., 2005). 7.2. Resistencia La Resistencia es la capacidad hereditaria de algunos biotipos de una población de malezas de sobrevivir y reproducirse luego de ser expuestos a una dosis de herbicida a la cual la población originalmente es susceptible (Ríos, 2004). Por biotipo se entiende una población de plantas de una especie con características genéticas que la diferencian con otras de la misma especie. A menudo se confunde el término resistencia con el de tolerancia pero estas expresiones tienen significados diferentes. Tolerancia es la capacidad hereditaria natural en todas las poblaciones de una especie de maleza para sobrevivir y/o reproducirse luego de la aplicación de un herbicida (Ríos, 2004). El aumento en la exposición a un herbicida determina una presión de selección que favorece la evolución de biotipos resistentes. La intensidad de dicha presión de selección depende principalmente de la frecuencia de uso, de la eficiencia del producto, de la dosis y de las características biológicas de la maleza (Ríos, 2004). El uso continuo de un herbicida no sólo genera biotipos resistentes sino también aquéllos tolerantes y con emergencias posteriores al control, lo que provoca cambios en las relaciones de dominancia dentro de las comunidades de malezas (Vitta et al., 2000). El primer caso de resistencia fue reportado en el año 1957 en Hawai (resistencia contra 2.4-D) y la primera confirmación de resistencia a las triazinas en Senecio vulgaris L. fue reportada en EE.UU. (1968). Desde entonces, los casos de biotipos resistentes han ido en incremento (TharayilSanthakumar, s/fecha) con una tasa de ocurrencia de resistencia de aproximadamente 9 casos por año (Wakelin & Preston, 2006) (Gráfica 5). Volumen 2 Pág. 72 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Gráfica 5: Incremento mundial de casos de malezas resistentes a herbicidas Fuente: Heap (2006) Actualmente existen 311 biotipos resistentes a herbicidas, pertenecientes a 183 especies (110 dicotiledóneas y 73 monocotiledóneas) (Heap, 2006) (Anexo 11: Biotipos resistentes a herbicidas, según grupo de herbicida). El glifosato se introdujo al mercado mundial en el año 1974 pero el primer caso de resistencia fue reportado en 1996, 22 años después (Tabla 6). Es el herbicida de mayor venta mundial con un uso intensivo que determina una elevada exposición, no obstante es el que tiene menos reportes de resistencia (Ríos, 2004). Hasta la fecha se han detectado 11 biotipos resistentes al glifosato (ver Anexo 12: Biotipos resistentes a glifosato): Amaranthus palmeri, Amaranthus rudis, Ambrosia artemisiifolia, Conyza bonariensis, Conyza canadensis, Eleusine indica, Euphorbia heterophylla, Lolium multiflorum, Lolium rigidum, Plantago lanceolata y Sorgum halepense (Heap, 2006). Cuatro de éstos (A. rudis, C. canadensis, E. indica y L. rigidum) presentan además resistencia múltiple, es decir, dos o más mecanismos distintos de resistencia. Tabla 6: Año de introducción de herbicidas y año de constatación de resistencia. Herbicida Año de introducción 2,4 D Triazinas Paraquat Glifosato Sulfonilurea 1948 1959 1966 1974 1982 Año de primera resistencia 1957 1970 1980 1996 1984 Años de uso transcurridos País donde se detectó la resistencia 9 11 14 22 2 USA y Canadá USA Japón Australia Australia Fuente: Ríos, 2004. Existe una serie de factores que aceleran el proceso de aparición de resistencia (Cousens & Mortimer, 1995; Vitta et al., 1999; Valverde et al. 2000; Sabbatini et al., 2004). Entre otros se encuentran los siguientes: i) frecuencia inicial del o los genes de resistencia en la población. Por lo general, se asume que la resistencia de una maleza está siempre presente en una población, aunque en baja frecuencia; Volumen 2 Pág. 73 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad ii) URU-04-009 presión de selección, que dependerá del efecto letal del herbicida sobre el biotipo susceptible y la supervivencia de éste. La presión de selección está estrechamente relacionada con la intensidad (mortalidad de individuos) y la duración (período de exposición al herbicida); iii) características de la especie (tipo de reproducción y longevidad del banco de semillas) y iv) adaptación del biotipo resistente. En ausencia del herbicida los individuos resistentes poseen en general una menor capacidad adaptativa, en términos de menor eficiencia fotosintética y germinación (Radosevich & Hotl, 1982, cit. in: Tharayil-Santhakumar, s/fecha) que los individuos susceptibles aunque esto no siempre es así (Espinoza & Díaz, 2005). La mayor presión de selección es ejercida por ciertos herbicidas de amplio espectro que presentan un sitio activo así como un único mecanismo de acción y además poseen actividad residual en el suelo, particularmente cuando son utilizados en frecuentes aplicaciones sin rotación con otros herbicidas. Varias de estas características están presentes en el glifosato, triazinas, sulfonilureas e imidazolinonas, herbicidas que cuentan con biotipos resistentes (Holt, 2002). El glifosato es considerado un herbicida con bajo riesgo de adquirir resistencia (Sabbatini et. al, 2004). Sin embargo, actualmente es el herbicida con el cual se está ejerciendo la mayor presión a nivel mundial (Ríos, 2004). Al no poseer residualidad la presión de selección es ejercida en el momento de la aplicación (Monsanto, s/fecha) pero una dosificación inadecuada es el principal factor en la evolución de resistencia (Valverde et al., 2000). Si el glifosato es empleado en distintos momentos durante el ciclo de la soja, su comportamiento será análogo al de un herbicida residual (Vitta et al., 2000). Esto ocurre en los sistemas de SD debido a una mayor frecuencia de aplicación de herbicidas y a las mayores dosis de los mismos, respecto a los sistemas de laboreo convencional (Vitta et al., 1999). 7.2.1. Biotipos Resistentes a Glifosato El primer caso de resistencia fue registrado en 1996, en la especie Lolium rigidum en Australia, tras 15 años de uso. Desde su aparición, esta resistencia fue encontrada en varios sitios del país. Se determinó que al igual que en la mayoría de los casos de resistencia a herbicidas, se expresaba en un carácter dominante o semidominante. La DL50 (Dosis Letal 50: dosis necesaria para controlar el 50% de la población bajo estudio) en poblaciones resistentes fue 3.7 – 6.7 veces más que en las poblaciones susceptibles. Al tratarse de un carácter dominante o semidominante, este tipo de resistencia al glifosato evoluciona más rápidamente que la determinada por un carácter recesivo (Wakelin & Preston, 2006). En Sudamérica se confirmó el primer biotipo resistente en 2001 para la especie L. multiflorum (Pérez & Kogan, 2001, 2003). Se reportó en huertos chilenos con 8 a 10 años de aplicación del herbicida. En Chile existió una mayor presión de selección ya que la ocurrencia de la resistencia se dio en menor tiempo de utilización del glifosato en comparación con Australia, posiblemente debido a las estrategias locales de aplicación o a la existencia de una mayor frecuencia inicial de individuos resistentes. Datos experimentales y la calibración de modelos, sugieren que para la especie L. multiflorum la frecuencia inicial de genes resistentes al glifosato es de aproximadamente 1 x 10 -8 (Neve et al., 2003. cit. in: Weersink et al., 2005). En el año 2003 esta misma especie manifestó el primer caso de resistencia en la región en Rio Grande do Sul, Brasil (Heap, 2006). Por otra parte, recientemente se confirmó en la misma región otro biotipo resistente al glifosato para la especie Euphorbia heterophylla. En este país han aparecido además varias especies de difícil control en el cultivo de soja 40-3-2 que podrían representar problemas en el futuro (Gazziero, 2005). Entre ellas figuran: Ipomea spp., Richardia Volumen 2 Pág. 74 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 brasiliensis, Chamaesyce hirta, Chloris polydacycla, Boehavia difusa, Amaranthus spp., Eleusine indica y Conyza bonariensis. En Argentina, la aplicación del paquete asociado a la soja 40-3-2 ha causado la aparición de las primeras malezas tolerantes: Parietaria debilis, Petunia axilaris, Verbena litoralis, Verbena bonariensis, Hybanthus parviflorus, Iresine difusa, Commelina erecta, Ipomea spp y Oenothera indecora. (Papa, 2000 cit. in Pengue, 2005; Papa 2004). Otras especies parecen también aumentar su número o persistir como consecuencia de su tolerancia a las dosis normales de uso del herbicida. Entre ellas están: Bowlesia incana, Lamium amplexicaule y Viola arvensis (Vitta et al., 2000). Por otra parte, desde el año 2005 se confirmó el primer caso de un biotipo resistente a glifosato en la especie Sorghum halepense (sorgo de alepo) en la provincia de Salta (Heap, 2006). Los mecanismos por los cuales las malezas adquieren resistencia son: i) reducción de la absorción; ii) reducción de la traslocación del herbicida desde el sitio de absorción hacia el sitio activo; iii) rápida metabolización del herbicida y iv) alteración o mutación del sitio activo Para una descripción detallada ver Anexo 13 (Mecanismos de resistencia de las malezas a herbicidas). Hasta el momento sólo dos de estos mecanismos -disminución de la traslocación en L. rigidum y C. canadensis y mutación del sitio activo en E. indica- parecen ser los de mayor importancia en la evolución de resistencia a glifosato (Nandula et al., 2005). Papa (2004) estudió los mecanismos involucrados en la tolerancia a glifosato presente en algunas especies en Argentina (Parietaria debilis, Commelina erecta, Iresine difusa y Oenothera indecora). Todas toleraron dosis normales de uso de glifosato de 2 y 3 l/ha. Para el caso de I. difusa y O. indecora el control se vio favorecido por la acción de coadyuvantes en la formulación. Esto indicaría que para dichas especies el mecanismo de tolerancia estaría asociado a alguna limitación en el proceso de absorción. No se han reportado casos de resistencia en el Uruguay aún. La evolución del fenómeno en otros países y particularmente en la región hace importante desarrollar un sistema integrado y sostenible en el mediano y largo plazo para prevenir la ocurrencia de biotipos resistentes (Ríos, 2005). En particular el raigrás (Lolium multiflorum) presenta una serie de características intrínsecas que la vuelven un buen candidato para adquirir resistencia (varias emergencias anuales, diferencias en la longitud del ciclo, abundante producción de propágulos, variabilidad genética) (Ríos, 2004). Otros géneros que deberían ser monitoreados son Conyza, Digitaria y Setaria (Amalia Ríos, com. pers.). Por último el caso más reciente de biotipos resistentes, Sorghum halepense, también es de importante consideración. 7.2.2. Manejo de la resistencia Desde la década de los 50 ya se menciona la posibilidad de que ciertas poblaciones de malezas desarrollen resistencia a herbicidas (Blackman, 1950; McCall, 1954; Abel, 1955; cit. in: Appleby, 2005). Con el uso intensificado de los CRH y los paquetes tecnológicos asociados a los mismos, no es extraña la consecuente aparición de biotipos de malezas resistentes a herbicidas. Es importante destacar que si bien la resistencia puede ser demorada, su desarrollo es prácticamente inevitable ya que la adaptación a nuevas condiciones ambientales constituye la base del funcionamiento de los sistemas biológicos (Sabbatini et al., 2004). Volumen 2 Pág. 75 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 El desarrollo de biotipos resistentes a herbicidas se puede reducir mediante la rotación de herbicidas con diferente composición química y modo de acción. Sin embargo, el éxito en el manejo de la resistencia está condicionado al uso de varias estrategias en forma simultánea. Es necesario implementar además la rotación de cultivos y otras prácticas culturales que contribuyan a evitar, o al menos retrasar, el surgimiento de poblaciones de malezas resistentes (Labrada et al., 1996; Ríos, 2004). Estas estrategias deben articularse en un programa de Manejo Integrado de Malezas (MIM), en donde se enfoque el problema de las malezas de una manera compatible con la preservación de la calidad del ambiente. Un buen programa de MIM utiliza una combinación de las prácticas y estrategias de control (preventivas, culturales, mecánicas y químicas) con el objetivo de reducir una población de plantas indeseables a niveles tales que los perjuicios económicos producidos se hallen por debajo de un umbral económico aceptable para el sistema general de producción (Knezevic, 2002; Holt, 2002; Sabbatini et al., 2004; Appleby, 2005). Un programa de MIM no implica dejar de utilizar cultivos OVM, por el contrario supone la utilización de varias prácticas incluyendo los CRH (Knezevic, 2002). Por otra parte, un programa de MIM debe considerar la biología y la ecología de las plantas a la hora de planificar el sistema de manejo del cultivo (Rosales s/fecha). La confirmación de biotipos resistentes puede implicar cambios sustanciales en el sistema agrícola, por ejemplo, cambios en el sistema de rotaciones, prácticas de cultivo, y el uso de herbicidas más caros. Por lo tanto, es esencial prevenir o en el peor de los escenarios detectar tempranamente un posible caso de resistencia para que las estrategias de manejo puedan ser implementadas (Moss, 1999). El manejo de las especies consideradas maleza puede ser enfocado a través de 4 estrategias (Vitta et al., 1999; Valverde et al., 2000; Knezevic, 2002; Norsworthy & Frederick, 2002; Bertram & Pedersen, 2004; Ríos, 2004; Sabbatini et al., 2004; Appleby, 2005; De Prado & Cruz-Hipólito, 2005; Galli et al., 2005; Nandula et al., 2005; Weersink et al., 2005; Tharayil-Santhakumar, s/fecha): i) Control cultural: involucra todas las medidas agronómicas tendientes a generar condiciones favorables o ventajas competitivas que beneficien al cultivo frente a las malezas. Ejemplo: rotación de cultivos (incluir cultivos de invierno), uso de cultivos de cobertura, exploración y monitoreo de los campos, incremento en la densidad de plantación. Esto último promueve un rápido cierre del canopeo del cultivo y provoca un mayor sombreado hacia las semillas de las malezas y mejores condiciones de competencia del cultivo. ii) Control manual y mecánico: implican la remoción de las malezas emergidas directamente por el hombre o mediante la utilización de diferentes implementos agrícolas. Esta herramienta exige además un control sanitario del equipo y la maquinaria agrícola. iii) Control biológico: consiste en la utilización de agentes biológicos que se encuentran en el ambiente y que a través de su interacción afectan negativamente el desarrollo de una población de malezas (Ej.: micoherbicidas, alelopatía, pastoreo). iv) Control químico: constituye la estrategia más difundida en el manejo de malezas. Las principales ventajas son su rápida acción, su versatilidad y adaptación a diferentes sistemas de cultivos. Como desventaja el uso indiscriminado de productos puede contaminar suelos, acuíferos y alimentos, afectar organismos benéficos, disminuir la biodiversidad, causar cambios en las comunidades de malezas y generar malezas con problemas de tolerancia y resistencia. Este control incluye: Volumen 2 Pág. 76 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 a. rotación de herbicidas con diferente modo de acción y con diferente residualidad. A modo de ejemplo se puede aplicar una mezcla de glifosato con un herbicida residual lo que permite disminuir la interferencia temprana de las malezas y además prescindir de otro control durante el ciclo del cultivo, b. aplicación de mezclas. Para el caso particular del glifosato, una posibilidad es aplicarlo con graminicidas o en otro extremo con otro herbicida no selectivo (“doble Knock down”), c. determinación del período crítico de las malezas y aplicaciones en la época y bajo una frecuencia y dosis adecuadas. Las sobredosis imponen mayor presión de selección y aceleran la resistencia. Por otro lado bajas dosis provocan menor mortalidad por lo que sobreviven individuos con resistencia intermedia que evolucionan más rápidamente hacia poblaciones con resistencia poligénica. Se denomina así a la resistencia que depende de más de un gen y se manifiesta como un incremento progresivo en el grado de resistencia de la planta de una generación a la siguiente (Valverde et al., 2000). Si se usa glifosato es importante definir la época y las frecuencias de aplicación. De esta forma se evita que éste actúe como un herbicida con alta residualidad. El momento del control es clave para determinar el número de aplicaciones durante el ciclo del cultivo. Según se observa en la Tabla 7 la combinación de estas estrategias determina diferentes grados de riesgo de resistencia dentro del sistema del cultivo. Tabla 7: Determinación del riesgo de resistencia mediante la evaluación del sistema de cultivo. Opción de manejo Sistema de laboreo Sistema de cultivo Control de malezas en el sistema de cultivo Riesgo de resistencia Moderado Alto s/dato Cero laboreo continuo Rotación completa Rotación Monocultivo limitada Cultural1 + Mecánico Cultural + Químico + Químico Químico exclusivamente Bajo Laboreo anual Mezcla de herbicidas o rotación en el sistema de cultivo > 2 modos de acción 2 modos de acción 1 modo de acción Empleo del mismo modo de acción por ciclo de cultivo 1 vez Más de 1 vez Muchas veces Control en los últimos 3 años Bueno En descenso Pobre Infestación de malezas Baja Moderada Alta Estado de resistencia al modo de acción empleado Desconocido Limitado Común Presencia de resistencias en la zona NO s/dato SI 1 Control cultural: incluye prácticas como quema de rastrojos, uso de cultivares competitivos, siembras tardías, densidad de siembra. Fuente: Valverde et al. (2000); Zaragoza & Ranzenberger (2005). Volumen 2 Pág. 77 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Es importante considerar en un programa de MIM varios aspectos a la hora de decidir si incluir o no como componente a los CRH: i. Rendimiento del CRH: los rendimientos alcanzados por los CRH deben ser iguales o mayores comparados con los cultivos convencionales, para asegurar la rentabilidad de la tecnología. Ríos & Giménez (1991) evaluaron diferentes métodos de control de malezas en soja, donde el uso combinado de control químico y mecánico fue el más conveniente respecto al rendimiento de grano (Tabla 8). Tabla 8: Respuesta del cultivo de soja a distintas prácticas culturales de control de malezas. Tratamiento CQ + CM CQ CM Testigo Rendimiento (%) 170 150 140 100 CQ: control químico (herbicidas) CM: control mecánico (carpida) Fuente: Ríos & Giménez (1991) ii. Presión de selección y resistencia de las malezas: el continuo uso del CRH requiere la aplicación reiterada del mismo herbicida, determinando una mayor presión de selección y la consecuente aparición de resistencia en las poblaciones de malezas. iii. Escape hacia especies salvajes: el glifosato, a pesar de ser un herbicida de amplio espectro es incapaz de controlar a todas las malezas, esto puede determinar escapes de individuos tolerantes hacia poblaciones salvajes. A nivel predial es necesario constatar si existe una historia de buen control. Si se detectaron malezas resistentes en algún área del predio, es necesario realizar el seguimiento de las mismas para evitar posibles “escapes” de dichos individuos (Ríos, 2004; Nandula et al., 2005). Generalmente los escapes suceden gracias a mecanismos o estrategias de las malezas como ser tolerancia a glifosato, emergencia tardía o bajos niveles de emergencia durante la aplicación del herbicida, presencia de plantas muy chicas que pueden ser protegidas por otras malezas más desarrolladas, etc. (Rainero, 2004). En la región, Monsanto-Brasil ha desarrollado un plan de MIM con el fin de prevenir y controlar el biotipo resistente de L. multiflorum. Dentro de las principales acciones tomadas por esta empresa figuran: mapeo y georreferenciación de las áreas con problemas de control con glifosato; entrenamiento interno y externo de productores, técnicos, consultores e investigadores; monitoreo de los predios luego de realizadas las aplicaciones; utilización de prácticas no químicas; prevención de la diseminación de las semillas resistentes; resiembra con individuos de raigrás susceptibles (para diluir la frecuencia del gen de resistencia) (Galli et al., 2005). En Uruguay se ha considerado la resiembra de biotipos susceptibles de las especies potencialmente resistentes como una medida de manejo. La implementación de esta medida presenta una complejidad variable según la especie que se considere. En particular, el género Conyza, se caracteriza por un elevado potencial de producción de semillas que se dispersan a través del viento, representando problemas para su la colecta y reproducción artificial (Amalia Ríos, com. pers.). El control y la prevención son dos herramientas sumamente importantes que el país debe considerar si se toman como ejemplo los antecedentes regionales de resistencia de los biotipos de Lolium multiflorum (Brasil y Chile) y Sorghum halepense (Argentina) en sistemas de producción similares a los de Uruguay. Sumado a esto, evaluaciones realizadas por expertos españoles y Volumen 2 Pág. 78 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 nacionales (INIA), durante el año 2000, han determinado que en nuestro país las aplicaciones de glifosato varían entre 2 y hasta 3 tratamientos sobre las parcelas lo cual constituye un agravante en lo que a aparición de resistencia se refiere (Ríos,2005). 7.3. Riesgos fuera de blanco La expresión riesgos fuera de blanco refiere a los riesgos no intencionales de la introducción en el ambiente de un OVM vegetal sobre la diversidad biológica, la estructura y dinámica del ecosistema receptor o la biota edáfica asociada. En el caso de la soja con el evento 40-3-2, la novedad incorporada es una enzima que no se diferencia prácticamente de la del vegetal, a excepción de su resistencia a los agroquímicos formulados a base de glifosato. Esta característica implica que la introducción de este vegetal en el medio está indisolublemente unida a una práctica de manejo que incorpora el monocultivo sin rotación, en modalidad de SD y la aplicación de cantidades variables de agroquímicos formulados a base de glifosato. Tal como fue mencionado anteriormente se debería entonces evaluar el riesgo que todo el paquete tecnológico podría ocasionar al ambiente. 7.3.1. Biodiversidad y redes tróficas El gen cp4 epsps contenido en la soja modificada con el evento 40-3-2 no representa per se un peligro para la biodiversidad y para la estructura y composición de las comunidades terrestres y acuáticas. La enzima EPSPS expresada se encuentra presente en la naturaleza, sin resultados adversos para los organismos del ecosistema receptor (Monsanto, 2002). Los riesgos que este evento representa para la biodiversidad en nuestro país están asociados a la expansión de la SD sin una adecuada planificación de su crecimiento y manejo, y a la exposición de los ecosistemas receptores a cantidades crecientes de herbicidas formulados a base de glifosato. El aumento explosivo que a partir de la década de los 90 experimentó el cultivo de soja en modalidad de SD ha sido debidamente expuesto en este trabajo. Ello, sumado a una tendencia marcada de expansión del área del cultivo (en términos tanto de superficie total como de superficie promedio de los predios) y a una menor rotación ha modificado sustancialmente el paisaje rural de nuestro país (MGAP, 2004). La heterogeneidad espacial es un factor generador de biodiversidad a escala local, cuya relevancia ha sido señalada en forma creciente (Ricklefs & Schluter, 1993; Loreau, 1998). Este factor podría operar incluso a escalas mayores (Loreau et al., 2003; Thébault & Loreau, 2006). La biodiversidad asegura la productividad de los ecosistemas generando un efecto estabilizador ante la variabilidad ambiental y aumentando la productividad en el tiempo (Yachi & Loreau, 1999; Thébault & Loreau, 2006). La disminución de la heterogeneidad espacial que implica el monocultivo afecta negativamente la productividad de los agroecosistemas. Parte de estos efectos negativos son consecuencia de alteraciones en la dinámica de las redes tróficas. En la Fig. 8 se presentan los principales componentes de una red trófica asociada al cultivo de soja y se delimitan los principales compartimentos que la forman. A partir de los trabajos de Bentancourt & Scatoni (1989, 2001, 2003) y de Zerbino & Ribeiro (2000) se confeccionó la red trófica cualitativa que se incluye en el Anexo 14 (Red trófica cualitativa asociada a soja en Uruguay). Dicha red, que representa una versión fragmentada de la realidad y que se restringe a artrópodos herbívoros de la soja y sus enemigos naturales (depredadores, parasitoides y patógenos) muestra, empero, la complejidad del sistema. Se excluyeron las malezas y otros vegetales, que serán considerados en el apartado 7.3.2. Volumen 2 Pág. 79 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 8: Principales componentes de una red trófica asociada al cultivo de soja Un efecto importante del monocultivo sobre esta red se da en forma indirecta. En nuestro país, la existencia de un paisaje altamente parcheado contribuye a la sustentabilidad de nuestros sistemas agrícolas, reduciendo el riesgo de aparición de plagas, ya que permite la coexistencia de éstas con sus enemigos naturales (Ribeiro, 2000). La extensión de áreas importantes de monocultivo, seguida de la eliminación de las malezas por aplicación de herbicidas trae como consecuencia la desaparición de la vegetación en la cual se refugian y aparean buena parte de los enemigos naturales de las plagas de la soja (Ribeiro, 2000). Esto genera un recrudecimiento de las plagas y el consecuente aumento en el uso de insecticidas en el cultivo (ver Anexo 5). El estudio de los efectos de las prácticas culturales sobre las redes tróficas y la biodiversidad se ve entorpecido por la ausencia de información acerca de los componentes de nuestros ecosistemas terrestres. Existe una importante carencia de estudios en esta materia en general, pero la situación se agrava en los ecosistemas terrestres y particularmente en la taxonomía de su microfauna (Langguth, 2005). Actualmente se está desarrollando un proyecto coordinado entre Facultad de Ciencias, Facultad de Agronomía y DINAMA, cuyo principal objetivo es la determinación de áreas prioritarias de conservación para la biodiversidad terrestre (Brazeiro, com. pers.). Los resultados de ésta y otras investigaciones deberían ser tomados en cuenta como insumos necesarios para la elaboración de una política de ordenamiento territorial de las prácticas culturales en el país. Por otra parte la sostenibilidad de los sistemas de SD a largo plazo se ve reducida debido a que la pérdida de suelo en un sistema de monocultivo de soja sin laboreo supera las pérdidas esperadas para la rotación cultivo-pastura con laboreo (Fig. 9). La misma se debe a que al producirse un solo cultivo por año, la mitad del año el suelo se encuentra expuesto a la erosión. Por ejemplo: soja/trigo/soja de 2ª produce más entrada y deja menos descubierto el suelo en comparación con soja/barbecho, girasol/barbecho o trigo/barbecho (Ernst, 2004). Además si la secuencia deja pocos residuos, como es el caso de soja, a mediano y a largo plazo ocurre alguna degradación del recurso suelo, aún con siembra directa (Clérici et al., 2004). Volumen 2 Pág. 80 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura 9: Estimaciones de las tasas de erosión realizadas con USLE-RUSLE1 1 para un Argiudol Típico de la Unidad Young del mapa de suelo 1:1 M de Uruguay, considerando una pendiente de 3% y 100 m de largo y todas las labores a favor de la pendiente). M: maíz; S: soja; T: trigo; Tp: pradera coasociada con trigo; 2P: dos años de pradera; 3P: tres años de pradera; Cob.: cobertura. Fuente: Clérici et al., no public. (cit. in: García Préchac, 2004). En virtud de lo anteriormente expuesto se considera que el uso de la SD asociado a sistemas de cultivos continuos debe cumplir con los siguientes requisitos para ser sostenible en el largo plazo: i) las secuencias de cultivos deben ser cosechadas solamente para granos, dejando el rastrojo sobre el suelo, y ii) los cultivos deben dejar rastrojos cuanti y cualitativamente importantes. Cuando el sistema presenta una alta proporción de soja, no se cumplen dichos requisitos comprometiendo la sostenibilidad del recurso suelo, aún sin realizar laboreos (García Préchac, 2004). Este efecto adverso asociado a la soja continua determina que este cultivo, para que sea sostenible, deba plantarse en un sistema de rotaciones. Pedersen & Lauer (2004) sostienen que plantar soja bajo este sistema produce mayores rendimientos que bajo un sistema de monocultivo. Evaluaron 3 sistemas de producción: i) primer año de soja (luego de un mínimo de 4 años consecutivos de maíz); ii) maíz y soja, alternados anualmente; y iii) de 2 a más de 5 años de soja continua. Los resultados mostraron en promedio que el primer y segundo sistema superaron en un 24.6 y 9.3%, respectivamente (de materia seca) a la soja continua. Con SD aumenta el uso y gasto de herbicidas (García Préchac, 1999a). En las Pampas Argentinas el paquete asociado a la soja 40-3-2 ha determinado un incremento en la aplicación de herbicidas (consumo de glifosato de 1.000.000 lt a 160.000.000 lt en el 2004). Además, los productores han comenzado a utilizar combinaciones de glifosato con otros herbicidas (ej. 2.4-D) para afrontar el difícil control de las malezas (Vitta et al., 2000). La adopción de variedades de soja resistentes al glifosato determinó una disminución en el uso de otros principios activos en la formulación de herbicidas (ejemplo: acetamidas) los cuales presentan mayor toxicidad y persistencia en el ambiente. El glifosato es una sustancia con una vida media de 47 días en el ambiente, mientras que los herbicidas tradicionales presentan una persistencia de 60 a 90 días. (Heimlich et al., 2000; Lin et al., 2001). Desde el comienzo de la adopción de los cultivos resistentes a herbicidas (CRH) se ha cuestionado si éstos reducirían el consumo de agroquímicos. En EE.UU. la adopción de los CRH determinó que para los años 1996-1998 los productores que adoptaron cultivos OVM usaran en Volumen 2 Pág. 81 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 promedio de 2.5 a 4.4% menos pesticidas por unidad de superficie. Sin embargo, el consumo general de pesticidas se incrementó. Para el caso de la soja 40-3-2, la adopción significó un aumento del orden del 7 al 45 % de su producción, con el consecuente incremento anual de las aplicaciones de glifosato y una disminución de los herbicidas tradicionales como imazetapir, pendimetalin y trifluralin (Heimlich et al., 2000). En Argentina (segundo país en el mundo en área plantada con OVM, después de EE.UU.) la adopción de soja 40-3-2 determinó una reducción del 83% de los herbicidas de clase de toxicidad II, y una reducción del 100% de los herbicidas de clase III (según los autores el glifosato se clasifica en la clase IV); que han sido desplazados por el glifosato (Trigo & Cap, 2003). Por otro lado, la adopción del cultivo transgénico implicó un mayor consumo de herbicidas y mayores dosis de aplicación (Tabla 9). Tabla 9: Número de aplicaciones y cantidad de herbicida utilizado en soja convencional y soja 40-3-2. Cantidad de herbicida (lt/ha) Clase II Clase III Clase IV * Total Nº de aplicaciones Convencional 0,42 0,68 1,58 2,68 1,97 40-3-2 0,07 0,00 5,5 5,57 2,3 Diferencia (%) -83,3 -100,0 248,1 107,8 16,8 * En el trabajo no se explicita cuál es la clasificación toxicológica de los herbicidas. Se supone que el glifosato en este caso estaría incluido en la categoría IV. Fuente: Trigo & Cap, 2003 El glifosato no debería representar un peligro para la mayoría de los animales, debido a las diferencias metabólicas que éstos presentan con las plantas. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los herbicidas contienen en su formulación otros compuestos químicos cuya exposición ambiental puede representar peligros para los ecosistemas receptores. La toxicidad de los herbicidas a base de glifosato y en particular de sus surfactantes ha sido estudiada para los anfibios. Los anfibios son un grupo en declinación a nivel global. Las causas de la misma no están suficientemente esclarecidas (Blaustein et al., 1994; 2002) pero se ha sugerido que los agroquímicos podrían jugar un rol importante en esta disminución (Relyea, 2005b). Los ensayos de toxicidad en anfibios se realizan clásicamente durante períodos de 1 a 4 días y en condiciones de laboratorio, o sea, en ausencia de la mayoría de los componentes abióticos y especialmente bióticos que existen en sus hábitats naturales (Relyea, 2005a). Existen antecedentes de que el aumento de la ventana temporal de observación descubre efectos subletales no esperados (Marvier, 2001; Zwahlen et al., 2003). El uso de un protocolo de evaluación de riesgos basado en el modelo ecotoxicológico clásico se concentra en la intoxicación aguda, descartando estos efectos subcrónicos o crónicos que, sin embargo, son importantes desde el punto de vista ambiental (Andow & Hilbeck, 2004). Existen sinergias entre la acción del Roundup y el estrés inducido en los anfibios por la presencia de señales químicas de sus depredadores. En un estudio realizado in vitro sobre seis especies de anfibios norteamericanos, la LC50 de la rana Rana sylvatica disminuyó de 1,32 mg /L (moderadamente tóxica) a 0,55 mg/L (altamente tóxica) en presencia de su depredador (Relyea, 2005c). A la luz de estos resultados se vuelve notoria la compleja trama de interrelaciones que se establecen entre nuevas sustancias químicas y los integrantes de un ecosistema. Estos resultados nos plantean la pregunta de si existirán otras interacciones entre el agroquímico y los miembros del ecosistema que no se estén tomando en cuenta en las evaluaciones previas a su autorización. En experimentos realizados para comparar la acción de agroquímicos sobre las comunidades acuáticas de agua dulce, utilizando mesocosmos, Relyea (2005a) encontró un impacto significativo Volumen 2 Pág. 82 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 del Roundup sobre la riqueza específica y la abundancia de la comunidad de renacuajos y consecuentemente una reducción de los depredadores y un aumento del perifiton, principal sustrato alimentario de los renacuajos. La toxicidad del glifosato sobre los anfibios se extendería también a los individuos con fase adulta terrestre que atraviesan agroecosistemas, según un trabajo del mismo autor (Relyea, 2005c). Sin embargo la empresa fabricante y algunos miembros de la comunidad científica han criticado estos resultados justificándose en que las evaluaciones de Relyea y de Giesy et al. (2000) se basan en la formulación tradicional del Roundup, que contiene como surfactante el POEA. Éste ha sido sustituido en virtud de que las dosis letales para los herbicidas en base a glifosato que lo contienen son 5 veces mayores a las del glifosato aislado (Pengue, 2005) En Uruguay existen 43 especies de anfibios, la mitad de las cuales habitan las zonas sojeras de nuestro país (Achaval & Olmos, 2004). Un análisis detallado de la exposición de los renacuajos a productos a base de glifosato, seguido de un ensayo de toxicidad en laboratorio se hace imprescindible para evaluar los efectos adversos y su riesgo bajo un escenario de aplicaciones con este producto. La exposición a glifosato supera, empero, el cultivo con el evento 40-3-2, ya que es usado también en otros sistemas de producción como el arrocero o la forestación, por citar los más relevantes. 7.3.2. Modificación de las Comunidades florísticas Dentro de las alteraciones a la biodiversidad y a la dinámica de los ecosistemas que el paquete soja transgénica – SD – Glifosato puede provocar merece especial consideración la modificación de las comunidades florísticas. Se denomina inversión de flora a la modificación de las relaciones entre los tipos funcionales de una comunidad florística en respuesta a las prácticas agrícolas, que se expresa en un cambio en la frecuencia y densidad de las especies de malezas en un área determinada. La introducción de labranzas conservacionistas, especialmente SD, promueve la inversión de flora en los agroecosistemas, determinando distintos enmalezamientos (Fernández, 1999). Se hace evidente cuando se emplean herbicidas durante varios años (Ríos, 2004). La acumulación de residuos de cosecha produce alteraciones en los factores ambientales responsables de la germinación y establecimiento de malezas. A su vez la menor perturbación del suelo cambia la distribución vertical del banco de semillas (Vitta et al., 1999). Esto provoca la disminución en la diversidad, frecuencia y densidad de malezas latifoliadas, ya que no se satisfacen sus requerimientos estrictos de luz y temperatura. Normalmente las gramíneas son mejores especies competidoras que las latifoliadas, por lo que no es extraño que esta práctica agronómica provoque una mayor incidencia de gramíneas anuales (Ríos, 2004). Esto no implica que los sistemas agrícolas evolucionen hacia enmalezamientos más problemáticos (Fernández, 1999). En los sistemas bajo SD este proceso ha provocado la evolución desde comunidades multiespecíficas con predominancia de especies latifoliadas hacia una mayor presencia de gramíneas (Fernández, 1999; Vitta et al., 1999; Ríos, 2004; Ríos et al., 2005; Rosales, s/fecha). La diversidad se ve afectada no por cambios en la riqueza específica de la comunidad sino por modificaciones en las abundancias, resultado de una sustitución de especies y cambios en los perfiles de dominancia (Puricelli et al., 2005; Owen & Zelaya, 2005). Esta situación se ha producido, en pocos años, en la Pampa Húmeda Argentina donde en predios cultivados con soja transgénica han aumentado las poblaciones de gramíneas anuales en detrimento de las latifoliadas (Sabbatini et al., 2004). Actualmente nuestro país enfrenta un posible problema de inversión de flora en el corto y mediano plazo (Ríos, 2004). En los cultivos de verano con antecedentes de SD, los nichos dejados por las Volumen 2 Pág. 83 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 malezas de hoja ancha son ocupados por gramíneas como Digitaria sanguinalis y Echinochloa spp., convirtiéndose en especies dominantes (Ríos, 2004; Ríos et al., 2005; Ríos et al., 2006) En chacras de invierno la especie con mayor presencia es la gramínea anual invernal L.multiflorum. En ambas épocas, las gramíneas representaron la segunda familia en importancia en cuanto al número de especies, reafirmando el comportamiento mostrado en estos sistemas conservacionistas. Dentro de las latifoliadas la familia con mayor representación fue la de las compuestas representada por Ambrosia tenuifolia, Bidens pilosa, Cardus nutans, Cirsium vulgare, Conyza bonariensis, Conyza chilensis y Senecio madagascariensis (Ríos et al.,2006; ver además Anexo 15: Listado de malezas relevadas en el invierno de 2005, presencia (%) y frecuencia (%) en el total de las chacras evaluadas y Anexo 16: Listado de malezas relevadas en el primavera de 2005, presencia (%) y frecuencia (%) en el total de las chacras evaluadas). En Argentina, la especie anual D. sanguinalis se ha tornado dominante en los sistemas de SD. Algunas de las causas atribuibles a su incremento poblacional son, como en la mayoría de las gramíneas, su capacidad de germinación superficial y su habilidad de penetración de la radícula en suelos imperturbados (Vitta et al., 1999). En Brasil la situación no es muy distinta, en sistemas de SD se han observado, según Pisa et al. (1997), cambios en la población de malezas. Específicamente, especies como Brachia plantaginea tienden a disminuir mientras que Sida rhombifolia, Conyza bonariensis, Senecio brasiliensis y Digitaria insularis tienden a crecer. Volumen 2 Pág. 84 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 7.3.3. URU-04-009 Biota edáfica La biota edáfica, constituida por los organismos que habitan el suelo, es responsable de la descomposición de la materia orgánica del suelo, la mineralización e inmovilización de compuestos orgánicos, la fijación del Nitrógeno atmosférico y la solubilización del Fósforo, entre otras funciones. Un problema en la determinación de los riesgos potenciales de la introducción de cultivos transgénicos sobre el suelo es la carencia de estudios a largo plazo y de modelos de variación de los ciclos de nutrientes mediados por microorganismos (Motavalli et al., 2004). La introducción de OVM vegetales en el ambiente puede repercutir sobre los procesos microbianos del suelo de diversas maneras (Blackwood & Buyer, 2004; Dunfield & Germida, 2004; Motavalli et al., 2004). La Fig. 10 resume los principales factores que generan efectos fuera de blanco sobre las transformaciones de nutrientes mediadas por microorganismos edáficos. Figura 10: Factores a considerar en una Evaluación de Riesgos Ambientales de los OVM sobre las transformaciones de nutrientes mediadas por microorganismos edáficos. Fuente: Adaptado de Motavalli et al. (2004). No se han detectado variaciones en la composición de la biota edáfica debidas a la presencia del evento 40-3-2. Es poco probable que la incorporación de la enzima EPSPS pueda modificar las propiedades físico-químicas de los rastrojos. Dicha enzima es frecuente en la composición del suelo y su tasa de digestibilidad es relativamente alta (Monsanto, 2002). Por otra parte tanto la SD como la aplicación de herbicidas repercuten directamente en este ecosistema. La SD impacta directamente al modificar la estructura física del suelo y modificar la incidencia de variables clave como la temperatura y humedad (García Préchac, 1999a, 1999b; Marchesi De León, 2000). También se modifica la disponibilidad y naturaleza de los rastrojos, cambiando los sustratos nutricios disponibles para los microorganismos (Marchesi De León, 2000; Perrachón, 2004; Morón, s/fecha). La aplicación de agroquímicos formulados a base de glifosato repercute directamente sobre la microfauna, introduciendo en el ecosistema una nueva presión de selección. La enzima EPSPS de Volumen 2 Pág. 85 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 varios microorganismos es análoga a la de las plantas, por lo que una aplicación de glifosato podría afectar negativamente algunas especies, modificando los perfiles microbianos del suelo (Motavalli et al., 2004). Clásicamente se consideraba que la mayoría de las especies microbianas presentaban amplios rangos de dispersión (a escala global), por lo que estas perturbaciones de naturaleza local eran despreciadas. Trabajos recientes han cuestionado esta suposición postulando la existencia de limitaciones a la dispersión geográfica de los microorganismos y la consecuente generación de patrones locales de biodiversidad genética y específica (Telford et al., 2006) Entre los factores que condicionan la toxicidad del glifosato se encuentran la tasa de aplicación y propiedades del suelo como la textura o contenido de materia orgánica (Motavalli et al., 2004). Condiciones fisicoquímicas como el pH pueden determinar la persistencia del herbicida en el suelo. Los tiempos de exposición del Roundup son cortos en pH altos pero los pH bajos enlentencen su degradación, aumentando la exposición en el ambiente (Giesy et al., 2000). Algunas bacterias y otros microorganismos han generado mecanismos de detoxificación del glifosato incluyéndose entre ellas Pseudomonas (Jacob et al., 1988), Arthrobacter (Pipke et al., 1987) y algunos miembros de las bacterias fijadoras de Nitrógeno o rizobiáceas (Liu et al.., 1991). En la mayoría de los casos estas bacterias sintetizan una carbón fosfato liasa que hidroliza el glifosato. Otro grupo de consideración es el de los hongos. Muchos de ellos establecen relaciones simbióticas de tipo micorrítico o son patógenos vegetales. En el siguiente verano luego de la introducción de la soja resistente al glifosato se registró en Estados Unidos una importante infección con Fusarium solani (uno de los patógenos mas importantes en soja en esa región). Njiti et al. (2003) compararon los índices de infección por F. solani en cultivos pertenecientes a distintos grupos de madurez OVM y convencionales. En este estudio no reportan diferencias significativas en relación al glifosato siendo el principal factor de variación el tipo de cultivar estudiado. No obstante se señala que el verano del 1997 fue excepcionalmente húmedo. Estudios realizados en zafras posteriores encontraron evidencias de una correlación positiva entre las aplicaciones de glifosato y la colonización de la soja 40-3-2 por este hongo (Dunfield & Germida, 2004). La incidencia de otro hongo patógeno, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, también parece aumentar en presencia de glifosato aunque no presenta variaciones significativas en lo que respecta a daños en las plantas (Nelson et al., 2002). Dentro del vegetal, se han detectado algunas alteraciones en la dinámica de la interacción sojarizobio. Aunque algunas bacterias fijadoras de Nitrógeno son capaces de detoxificar el glifosato (Liu et al., 1991) hasta el momento no se han encontrado colonias de B. japonicum resistentes. Entre los factores que condicionan la susceptibilidad se incluyen la cepa bacteriana y la concentración del herbicida (King et al., 2001). En los estadios tempranos del desarrollo del nódulo, la membrana del simbiosoma puede no restringir selectivamente los movimientos del glifosato. En este caso, el herbicida puede disminuir la división bacteriana, retrasando la fijación biológica. El cultivo bajo buenas condiciones hídricas, no demuestra impactos en la biomasa ni en la acumulación de Nitrógeno; esto se debe a que el retraso de la fijación biológica y la mayor sensibilidad de la bacteria ocurren en períodos de déficit hídrico (King et al., 2001). Se ha reportado una inhibición de la fijación simbiótica de N2 como consecuencia de la aplicación de glifosato. La misma estaría debida a una reducción de la leghemoglobina y de la masa nodular, así como a una acumulación de glifosato en los nódulos (Motavalli et al., 2004). Si bien se reporta recuperación luego de la aplicación, se insiste en que el impacto es dependiente de la frecuencia e intensidad de la misma. Dos o más aplicaciones reducen significativamente el número de nódulos, su tamaño y el contenido de leghemoglobina (Zablotowicz & Reddy, 2004). En este escenario se detectan concentraciones de glifosato en los nódulos entre 39 y 147 ng/g (Motavalli et al., 2004). Volumen 2 Pág. 86 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 A diferencia de lo que ocurre con la mayoría de las bacterias resistentes, en las que el glifosato sufre una degradación enzimática, el mecanismo de resistencia de la soja 40-3-2 no implica su destrucción. En consecuencia, se concentra glifosato en fosas metabólicas, como raíces jóvenes y nódulos maduros (Dukes, 1988, cit. in: King et al., 2001). Se ha reportado daño (necrosis, hojas amarillentas, manchas) e inclusive disminución del contenido de clorofila en soja 40-3-2 tratada con glifosato. Sin embargo, la planta se recupera de estos daños dos semanas después del tratamiento (Reddy & Zablotowicz, 2003). Volumen 2 Pág. 87 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 8. Conclusiones y recomendaciones • La tecnología de los cultivos resistentes a glifosato ha ganado aceptación en los sistemas de cultivo. Esto se ha traducido en el Uruguay en un crecimiento explosivo del área cultivada con soja 40-3-2 en la última década. Este crecimiento no ha sido debidamente planificado y monitoreado por los principales actores gubernamentales y no gubernamentales. Los esfuerzos sectoriales en este sentido han carecido históricamente de espacios de articulación. • La naturaleza de este evento implica que no se lo pueda separar, en ninguna evaluación que se realice del mismo (socio-económica, ambiental o de otro tipo), del paquete tecnológico SD-glifosato. • Los costos asociados y rendimientos obtenidos de la soja transgénica presentan leves diferencias que cuestionan la rentabilidad del paquete (Liebman & Brummer, 2000; Benbrook, 2001; Elmore et al., 2001a; Lin et al., 2001). No ha sido debidamente esclarecido aún si esta disminución obedece al transgén, al uso del glifosato o a una combinación de ambas causas (Elmore et al., 2001a, 2001b). La importante adopción de esta tecnología por parte de nuestros productores y las implicancias ambientales de la misma justifican el estudio de su rentabilidad económica. • El paquete tecnológico Soja-SD-Glifosato genera también una concentración de la tierra, que pasa de pequeños productores a emprendimientos de mayor superficie, modificando el paisaje rural en forma sustancial. Las implicancias ambientales de este cambio en el uso de la tierra también deben considerarse. • Por tratarse de un vegetal esencialmente autógamo, sin especies silvestres compatibles, el riesgo de transferencia genética en soja es prácticamente despreciable. Si se decidiera sembrar soja tradicional, las medidas para asegurar la coexistencia deberían articularse con los protocolos establecidos para la certificación de semilla. • Existe una importante reducción de la heterogeneidad espacial a pequeña y mediana escala debido a la expansión del monocultivo. Esta reducción repercute en la biodiversidad y podría afectar negativamente la productividad del agroecosistema y de los ecosistemas circundantes. Se requiere una adecuada planificación de dicha expansión a los efectos de minimizar estos peligros y a su vez evitar la fragmentación de los hábitats. Se recomienda considerar la conectividad de las áreas protegidas, controlando el ordenamiento territorial de este tipo de establecimientos. Esta acción debería favorecer el intercambio de información entre el Sistema Nacional de Áreas Protegidas y los actores asociados a la explotación agrícola (MGAP, Asociaciones rurales, Cámaras empresariales, etc.). • Se recomienda la inclusión de los anfibios dentro de los grupos de estudio para el impacto de agroquímicos formulados a base de glifosato. La vasta red hidrográfica del país, particularmente en la zona de mayor desarrollo de la actividad sojera y la constatación de la declinación de este grupo a nivel global son importantes antecedentes que fundamentan esta recomendación. Otros grupos zoológicos podrían igualmente verse afectados pero se carece de información al respecto. • El paquete Soja-SD-Glifosato genera modificaciones en la comunidad florística que inciden en la arquitectura de las redes tróficas, especialmente en invertebrados y que deberían ser objeto de una ERA. Volumen 2 Pág. 88 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 • Los actuales sistemas de monocultivo de soja transgénica en nuestro país presentan un escenario de alto riesgo de aparición de biotipos resistentes al glifosato. Este se ve acentuado si se consideran los antecedentes regionales. • Es prioritario el desarrollo de un programa de Manejo Integrado de Malezas (MIM), que tenga por objeto disminuir la presión de selección, incorporando una rotación planificada de cultivos, el uso racional de los herbicidas y una estrategia de control y prevención de chacras. • Es necesario controlar el uso de agroquímicos que realizan actualmente los productores sojeros. Si bien en los cultivares de soja transgénica las malezas pueden controlarse a través de aplicaciones racionales de glifosato, investigaciones han indicado que no todas las malezas son eficientemente controladas por este herbicida (Young et al., 2003). Esto ha determinado que varios productores apliquen suplementos con otros herbicidas postemergentes. Sin embargo, muchas de estas aplicaciones pueden ser contraproducentes para la soja (Nelson & Renner, 2001; Young et al., 2003) y permitir la reinfestación de malezas. Se deberían impulsar campañas de educación de los usuarios y fortalecer los sistemas de control en forma coordinada con la DGSSAA y el Plan Nacional de Implementación (NIP- DINAMA). • En algunos países, debido a la aparición de malezas tolerantes y resistentes a herbicidas, se han creado Comités de Resistencia de Malezas encargados de prevenir, detectar, manejar y capacitar sobre esta problemática. Nuestro país debería contar con un organismo con similares cometidos Se deberían además incluir aspectos regulatorios dentro del proceso de registro de nuevos herbicidas, que contengan datos sobre la resistencia del químico en otras zonas o países, entre otras cosas. Actualmente existe un convenio de trabajo entre los INIA de Uruguay y España con el objetivo de prevenir la presencia de malezas resistentes a herbicidas, evaluando el riesgo de ocurrencia en sistemas de SD. A tales efectos el INIA-Uruguay difunde un formulario de relevamiento para el control de malezas en predios con fallas en el control químico (INIA, 2004). • Se destaca nuevamente el importante vacío de información en lo concerniente a la biodiversidad y funcionamiento de los ecosistemas terrestres de nuestro país. Se deben concentrar esfuerzos y definir líneas de investigación a fortalecer en el marco de una política nacional de investigación en ciencia y tecnología. El Gabinete Ministerial de la Innovación podría ser el ámbito en el cual coordinar estas acciones. • También se debería capacitar personal técnico en Análisis de Riesgo, principalmente en ERA. • Se requiere de investigación adicional para evaluar los efectos potenciales de los OVM cultivados y sus prácticas de manejo sobre las transformaciones de nutrientes mediadas por microorganismos edáficos. • Finalmente, el manejo de la información ambiental debe ser considerado un tema prioritario para una gestión adecuada de estas nuevas tecnologías. Es necesario generar y articular actividades de registro y manejo de información en la órbita estatal y privada, unificando bases de datos, programas informáticos y formularios de registro, entre otros insumos. Para el caso concreto de la soja 40-3-2 es menester contar con una identificación precisa de los sitios de cultivo, lo cual podría implementarse a través de formularios similares a los correspondientes al maíz Bt. Volumen 2 Pág. 89 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 9. Referencias Achaval F, Olmos A (2003) Anfibios y Reptiles del Uruguay., 2 edn. Olmos, A, Montevideo. Andow D, Hilbeck A (2004) Science-Based Risk Assessment for Nontarget Effects of Transgenic Crops. BioScience 54, 637-649. Apezteguía H, Sereno R (2002) Influencia de los sistemas de labranza sobre la cantidad y calidad de carbono orgánico del suelo. Agricultura Técnica (Chile) 62, 418-426. Appleby A (2005) A history of weed control in the United States and Canada - a sequel. Weed Science, 762-768. Bartaburu D (2004) Soja para pastoreo. In: Revista del Plan Agropecuario., pp. 34-36. Disponible en: http://www.planagro.com.uy/publicaciones/revista/R111/R111_34.pdf Benbrook C (2001) Troubled times aimd commercial success for Roundup Ready Soybeans. In: AgBioTech Info Net Technical Paper. Nº 4, p. 69. 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Volumen 2 Pág. 97 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 10. URU-04-009 Anexos Anexo 1: Estadios fenológicos de la soja Estadios Vegetativos Estadio Nombre Observaciones VE Emergencia Cotiledones en superficie. VC Cotiledón Hojas unifolioladas desarrolladas de manera tal que los bordes no se tocan V1 Primer nudo Nudo de las hojas unifolioladas con hojas completamente desarrolladas. Los bordes de las trifolioladas no se tocan. V2 Segundo nudo La hoja trifoliolada superior está completamente desarrollada. V3 Tercer nudo 3 nudos en el tallo principal con hojas completamente desarrolladas. Vn Enésimo nudo N-nudos en el tallo principal con hojas completamente desarrolladas Estadios Reproductivos Estadio Nombre Observaciones R1 Comienzo de la floración Una flor abierta en cualquier nudo del tallo principal. R2 Plena floración Una flor abierta en uno de los dos nudos superiores del tallo principal, con una hoja completamente desarrollada. R3 Comienzo de desarrollo de las vainas Vaina de 5 mm de longitud en uno de los cuatro nudos superiores del tallo principal, con una hoja completamente desarrollada. R4 Plena formación de vainas Vainas de 20 mm de longitud en uno de los cuatro nudos superiores del tallo principal con una hoja completamente desarrollada. R5 Comienzo del llenado de granos Grano de 3 mm de longitud en uno de los cuatro nudos superiores en el tallo principal con una hoja completamente desarrollada. R6 Grano lleno Vaina conteniendo una semilla verde que llena su cavidad en uno de los cuatro nudos superiores en el tallo principal con una hoja completamente desarrollada. R7 Madurez fisiológica Una vaina completamente marrón en cualquier nudo en el tallo principal. R8 Maduración total 95% de las vainas marrones. Adaptado de Luizzi & Castiglioni (1993) a partir de Fehr & Caviness (1971). Volumen 2 Pág. 98 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 2: Ruta del shikimato Fuente: Crop Technology, 2006 Volumen 2 Pág. 99 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 3: Evolución de los cultivos de verano, según producción (tt) y área de siembra (ha) Maíz Zafra 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06* tt 133500 124900 138400 89700 117000 128100 162100 203332 242478 64700 266787 163410 178497 223006 250952 Sorgo ha 74953 79984 70462 55067 47697 59008 61300 60300 59300 42300 61500 48700 38927 44923 60601 53400 tt 92340 138870 132600 66000 139000 92140 129700 91074 106100 19900 142600 61904 60200 69683 84731 Soja ha 29092 48500 41500 25661 43630 32920 38840 30000 29700 12400 35100 19285 14829 17978 19043 22300 tt 15387 16500 17500 18500 16648 15470 13600 12831 18500 6835 27600 66737 183012 376938 478004 Girasol ha 18562 9000 8750 10000 11000 8500 7560 7500 10000 8900 12000 28948 78940 247096 277961 334000 tt 58355 60445 52800 61960 120500 112300 114000 78531 160697 33300 57100 150224 234023 177052 150484 * Intención de Siembra Fuente: Adaptado de DIEA (2006) Volumen 2 Pág. 100 de 203 ha 55400 62900 58000 61200 107100 91600 96800 80984 134300 50200 48100 108498 176030 110567 117971 72000 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 4: Registro Nacional de Cultivares año 2006. Cultivar (1) Solicitante Último año RPC evaluación 2004 T Criadero A 4725 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. A 4910 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 5409 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 5417 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2003 T A 5520 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2002 T A 5786 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 T A 5777 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 5901 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2001 T A 6019 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 6040 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2003 T A 6411 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 7053 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2004 T A 7321 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2003 T A 8000 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 1999 T ADM 50048 ( Don Mario 1) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2004 T AGT 4900 Semillas Uruguay S.A. Dayland Seed Co. 2005 S AGT 6000 (UY5-03-041) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2004 T DM 5800 (DM 2-2001) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2002 T Don Mario 3700 (DM5- 2002) Semillas Uruguay S.A. Midwest Oilseeds Inc. 2004 T Don Mario 4870 (DM 4870) Semillas Uruguay S.A. Dayriland Seed Co. 2005 S Don Mario 5.2i (2) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 S Don Mario 5.5i (2) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 S Don Mario 5.8i (2) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 S Don Mario 6200 (RR4-6-227-00, DM 6200) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 T Don Mario 6400 (DMO347, Exp 04-2) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 S Don Mario 6600 (DMO350, Exp 04-3) Semillas Uruguay S.A. Asoc. Don Mario 2005 S N49 R INIA Relmo S.A. 2005 S NA 66 R INIA Relmo S.A. 2005 S NIDERA A 4613 RG (NA 4613 RG) Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 S Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 S Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 S NIDERA A 5485 RG (2) NIDERA A 6128 RG NIDERA A 7000 RG (2) Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 S NIDERA A 7708 RG Nidera Uruguaya Nidera Semillas S.A. 2005 S NM70 R INIA Relmo S.A. 2005 S RA 514 (2) Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RA 516 (2) Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RA 518 (2) Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RA 626 (2) Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RA 701 (2) Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RAR 505 Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S RAR 605 Wrightson Pas S.A. Criadero Coop. Ad. Faca 2004 S Volumen 2 Pág. 101 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 4: Registro Nacional de Cultivares año 2006 (cont.). Solicitante Criadero Serrana 65 Procampo SRL KWS Argentina Último año evaluación 2003 TJs 2045 Seminium Uruguay S.A Seminium S.A. 2001 T TJs 2049 Seminium Uruguay S.A Seminium S.A. 2004 T TJs 2053 Seminium Uruguay S.A Soygenetics LLC. 2001 T Cultivar (1) RPC T TJs 2055 Seminium Uruguay S.A Seminium S.A. 2004 T TJs 2068 Seminium Uruguay S.A Monsanto Co. 2004 T (1) Todos los cultivares contienen el evento 40-3-2 (2) Inscripto con un año de evaluación, según resoluciones de INASE S: Solicitud de Título de Propiedad T: Título Otorgado Fuente: INASE (2006) Volumen 2 Pág. 102 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 5: Alternativas tecnológicas. Indicadores de manejo y coeficientes de producción para soja. SECUENCIA DE LABORES Preparación de la chacra Glifosato 1ª SOJA DE 1ª. Condiciones promedio. Laboreo Convencional. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 1ª. Buen rendimiento. Laboreo Convencional. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 1ª. Buen rendimiento. Siembra Directa. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 2ª. Condiciones promedio. Siembra Directa. Uso anterior: RASTROJO DE INVIERNO Mes Cantidad SOJA DE 2ª. Siembra Directa. Uso anterior: RASTROJO DE INVIERNO Mes Cantidad Mes Cantidad Mes Cantidad Mes Cantidad Ago. -1ª 3.5 lts Ago.- 1ª 3.5 lts Ago. 4 lts - - - - Glifosato 2ª - - - - Oct. 4 lts - - - - Excéntrica aradora Set- - 2ª 1 pasada Ago.- 2ª 1 pasada - - - - - - Cincel - - - - - - - - - - Disquera - - - - - - - - - - Cultivador - - Set. - 2ª 1 pasada - - - - - - Cultivador + Rastra Oct. - 2ª 1 pasada - - - - - - - - Rastra - - Oct.- 2ª 1 pasada - - - - - - Nov. - 1ª Directa Nov. - 1ª Directa Nov. - 1ª Directa Dic. - 2ª Directa Dic. - 2ª Directa Siembra y Fertilización Sembradora Semilla 80 kg 100 kg 80 kg Inoculante Turba 1 paq./50 kg Turba 1 paq./50 kg Turba 1 paq./50 kg Curasemilla - Fertilizante * con la sembradora * en la cobertura Volumen 2 - - (7-40-0) 110 kg presiembra postsiembra - - - (7-40-0) 110 kg - - 90 kg Líquido (dosis simple) Carbendazim + Thiram 90 kg Líquido (dosis simple) Carbendazim + Thiram (10-50-0) 50 kg (10-50-0) 30 kg - - - - Nov. - 1ª (10-50-0) 120 kg - - - - - - - - - - - - - - Pág. 103 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 5: Alternativas tecnológicas. Indicadores de manejo y coeficientes de producción para soja (cont.). SECUENCIA DE LABORES Preparación de la chacra SOJA DE 1ª. Condiciones promedio. Laboreo Convencional. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 1ª. Buen rendimiento. Laboreo Convencional. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 1ª. Buen rendimiento. Siembra Directa. Uso anterior: PRADERA VIEJA SOJA DE 2ª. Condiciones promedio. Siembra Directa. Uso anterior: RASTROJO DE INVIERNO Mes Cantidad Mes Cantidad Mes Cantidad Mes Cantidad - - - - - - - - - - - - - Nov. - 2ª Glifosato 3 lts Nov. - 2ª Glifosato 2 lts Dic. Glifosato 3 lts Dic. - 2ª Glifosato 3 lts Dic. - 2ª Glifosato 3 lts Ene. - 1ª Clorpirifos + Cypermetrina (800 cc + 100 cc) Ene. - 1ª Clorpirifos + Cypermetrina (800 cc + 100 cc) Feb. - 2ª Clorpirifos + Cypermetrina (1 lt + 100cc) Mar. - 2ª Endosulfan + Cypermetrina (1lt + 100cc) SOJA DE 2ª. Siembra Directa. Uso anterior: RASTROJO DE INVIERNO Mes Cantidad - - - - - - - Ene. - 1ª Glifosato 3 lts Ene. - 1ª Glifosato 2.5 lts Feb. Clorpirifos + Cypermetrina (600 cc + 100 cc) Mar. - 1ª Endosulfan + Cypermetrina (800cc + 100cc) Mar. - 2ª Endosulfan + Cypermetrina (800cc + 100cc) Herbicidas * pre-siembra * post- siembra preemergencia postemergencia Fitosanitarios Insecticidas Dic. - 2ª Ene. - 2ª Fungicidas Cosecha Rendimiento (kg/ha) Mar. - 1ª Clorpirifos + Cypermetrina (800 cc + 100 cc) Clorpirifos + Cypermetrina + Endosulfan (800cc + 100cc + 800cc) Endosulfan + Cyper (1 lt + 100 cc) Abr. - 2ª Feb. - 2ª Endosulfan + Cypermetrina (750cc + 100cc) Abr. - 2ª 2000 Abr. - 2ª 2200 Feb. - 1ª Mar. - 1ª Mar. - 2ª Clorpirifos + Cypermetrina (800 cc + 100 cc) Clorpirifos + Endosulfan + Cypermetrina (800cc + 1 lt + 100cc) Endosulfan + Cypermetrina (1lt + 100cc) May. - 1ª 2500 Abr. - 2ª 1700 1700 En todas las alternativas las labores fueron realizadas con equipo propio Fuente: DIEA (2004) Volumen 2 Pág. 104 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 6: Rotaciones agrícolas-ganaderas Fuente: DIEA, 2004. Anexo 7: Calidad promedio de las distintas fracciones y de la planta competa de soja y sorgo forrajero. SOJA SORGO % Planta Tallo Hoja Vaina Planta Tallo Hoja Vaina PB 24 12.3 24.3 23.3 13 9.1 17.9 13 FDN 40 59.5 40.3 55.3 63 51.2 62.4 60 DIBMS 77 56.8 77.1 77.8 65 68.1 58.7 52.3 PB: Proteína Bruta; FDN: Fibra Detergente Neutro; DIVMS: Digestibilidad “in Vitro” de la Materia Seca. Fuente: Bartaburu, 2004 Volumen 2 Pág. 105 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 8: Toxicidad aguda del Glifosato Toxicidad DL50 oral para ratas DL50 oral para hombre DL50 dérmica para conejos CL50 inhalatoria para ratas (durante 4 horas) • Valores • >5.000 mg/kg • 4.230 mg/kg • 2000 a 3000 • 1.568 mg/kg • 2.143 mg/kg • • • > 4.000 > 5.000 mg/kg 7.940 mg/kg • 3.180 mg/m3 Referencias • Labrada et al., 1996 • Buger & Fernández, 2004 • DGSSAA, 2006 • Chemical Wacht Factsheet, 2001 • Chemical Wacht Factsheet, 2001 • DGSSAA, 2006 • Buger & Fernández, 2004. • Chemical Wacht Factsheet, 2001 • Buger & Fernández, 2004. La DL50 (Dosis letal 50%) oral aguda significa la "cantidad de una sustancia que es necesario ingerir de una sola vez para producir la muerte del 50% de los animales en ensayo". Esta dosis se expresa generalmente en mg/kg de peso del animal ensayado. La toxicidad dérmica aguda, se refiere a la aplicación de una sola vez de un producto sobre la piel afeitada del animal en ensayo, que normalmente es el conejo, aunque se utiliza también mucho la rata. Al igual que la toxicidad oral aguda se expresa en términos de DL50 y en mg/kg de peso (DGSSAA, 2006). La CL50 es la concentración que causa la muerte de la mitad de la población expuesta a la sustancia tóxica. Volumen 2 Pág. 106 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 9: Clasificación de herbicidas según modo de acción. Grupo HRAC 1 A Modo de acción Inhibición de la acetil coenzima carboxilasa (ACCasa) Familia química Materia activa Grupo WSSA2 Aryloxifenoxipropionatos clodinafop-propargil , butil-cihalofop, metildiclofop, etil-P-fenoxaprop, butil-P-fluazifop metil-R-haloxifop, propaquizafop, etil-Pquizalofop 1 Riesgo de adquirir resistencia Alto 2 Alto 5 Medio Cyclohexanodionas B Inhibición de la acetolactato sintetasa ALS (acetohidroxiácido sintetasa AHAS) Sulfonilureas Imidazolinonas Triazolpirimidinas Pirimidinil tiobenzoatos C1 Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II Triazinas aloxidim, cletodim, cicloxidim setoxidim,tralkoxidim Amidosulfuron,azimsulfuron,metilbensulfuron, etil-clorimuron, clorsulfuron, cinosulfuron, metiletametsulfuron, etoxisulfuron fenpirsulfuron, flazasulfuron, metil-halosulfuron, imazosulfuron metil-metsulfuron, nicosulfuron oxasulfuron, metil-primisulfuron prosulfuron, etil-pirazosulfuron rimsulfuron, metil-sulfometuron sulfosulfuron, metil-tifensulfuron triasulfuron, metil-tribenuron metil-triflusulfuron Imazamet, metil-imazametabenz imazamox, imazapir imazaquin, imazetapir metil-cloransulam, diclosulam flumetsulam, metosulam bispiribac, piribenzoxim pirithiobac-na, metil-priminobac Ametrina, atrazina, cianazina, desmetrina, prometrina, propazina simazina, terbumetona, terbutilazina, terbutrina Triazinonas hexazinona, metamitrona, metribuzina Uracilos Piridazinona Fenil-carbonatos C2 Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II Ureas bromacilo, lenacilo, terbacilo pirazona = cloridazona desmedifam, fenmedifam clorbromuron ,clortoluron, cloroxuron, dimefuron, diuron, etidimuron, fluometuron (ver F3) isoproturon ,linuron, metabenztiazuron, metobromuron metoxuron, monolinuron, neburon,tebutiuron 7 Amida C3 Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II Nitrilos propanil bromoxinil (también grupo M), ioxinil (también grupoM) 6 Benzotiadiazol Bentzaona piridato Fenil-piridazina Volumen 2 Pág. 107 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 9: Clasificación de herbicidas según modo de acción (cont.). Grupo HRAC 1 Modo de acción Familia química D Desviación del flujo electrónico en el fotosistema I Inhibición de la protoporfirinógeno oxidasa (PPO) Bipiridilos E Difeniléteres Materia activa Grupo WSSA2 Dicuat, paraquat 22 Riesgo de adquirir resistencia Medio acifluorfen-Na, aclonifen, bifenox etil-fluoroglicofen, fomesafen, lactofen, oxifluorfen 14 Medio 12 Medio N-fenil-ítalimidas Tiadiazoles Oxadiazol Triazolinona F1 F2 F3 G H I K1 Decoloración: inhibición de la síntesis de los carotenoides a nivel de la fitoeno desaturasa (PDS) Decoloración: inhibición de la 4hidroxifenil-piruvatodioxigenasa (4HPPD) Decoloración: inhibición de la síntesis de los carotenoides (punto desconocido) Inhibición de la EPSP sintetasa Inhibición de la glutamino sintetasa Inhibición del DHP (dihidropteroato) sintetasa Inhibición de la unión de los microtúbulos en la mitosis flumioxazin, pentil-flumioclorac tidiazimina oxadiazon Piridazinona carfentrazona, sufentrazona norflurazona Nicotinanlida diflufenican Otros fluridona, flurocloridona, flurtamone Triketona sulcotriona Ixosazol isoxaflutol Pirazol Triazol Isoxazolidinona Urea Glicinas Ácido fosfínico Carbamato Dinitroanilinas 28 pirazolinato, pirazoxifen amitrol 11 clomazona 13 11 fluometuron (ver C2) Glifosato, sulfosato 9 glufosinato-amonio, bialafos = bilanafos 10 Asulam 18 benefin = benfluralina , etalfluralina, orizalina, pendimetalina,trifluralina 3 metil-amiprofos, butamifos Fosforoamidatos ditiopir, tiazopir Piridazdina K2 Inhibición de la mitosis Volumen 2 DCPA = clortal Ácido benzoico Carbamatos clorprofam 23 Benzileter cinmetilina 27 Pág. 108 de 203 Bajo Medio Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 9: Clasificación de herbicidas según modo de acción (cont.). Grupo HRAC 1 K3 L M N Modo de acción Inhibición de la división celular Inhibición de la síntesis de la pared celular (celulosa) Desacopladores (alteración de la membrana) Inhibición de la síntesis de los lípidos (no ACCasa) Familia química Cloroacetamidas Materia activa Acetocloro, alacloro, butacloro, dimetacloro, dimetenamida, metazacloro, metolacloro, pretilacloro,propacloro Carbamato carbetamida Acetamida difenamida, napropamida Benzamida propizamida = pronamida, tebutam Oxiacetamida Nitrilos Grupo WSSA2 15 mefenacet,flutiamida Diclobenil, clortiamida 20 Isoxaben 21 DNOC, dinoserb, dinoterb 24 Tiocarbamatos Butilato, cicloato, dimepiperato, EPTC, orbencarb, esprocarb, molinato, pebulato, prosulfocarb, tiobencarb = bentiocarb, trialato, vernolato 8 Fosforoditioato bensulida Benzamida Dinitrophenoles Benzofurano Riesgo de adquirir resistencia Bajo Bajo etofumesato 26 O Auxinas sintéticas (como la acción del ácido indolacético AIA) Ácidos clorocarbónicos Ácidos fenoxicarboxílicos TCA, dalapon 2,4-D, ]2,4-DB, diclorprop, 2,4-DP MCPA, MCPB,mecoprop, MCPP Ácido benzoico dicamba Ácidos piridincarboxílicos clopiralida, fluroxipir, picloram, triclopir 4 Àcidos quinolincarboxílicos Otros P Inhibición del AIA Volumen 2 Ftalamato diflufenzopir quinclorac,quinmerac etil-benazolin naptalam 19 Pág. 109 de 203 Bajo Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 9: Clasificación de herbicidas según modo de acción (cont.). Grupo HRAC 1 Modo de acción R, S, T Z Desconocido Desconocido Familia química Desconocido Ácido arilamino propiónico Organoarsenicales Otros Materia activa Grupo WSSA2 Desconocido metil-flamprop/-isopropil -25 DSMA MSMA 17 bromobutida (cloro-) flurenol dimron = daimuron flupoxam difenzocuat cafenstrole dazomet metam ácido pelargónico Riesgo de adquirir resistencia 27 8 27 1 HRAC: Herbicide Resistance Action Comitte WSSA: Weed Science Society of America * Herbicidas con malezas resistentes Fuentes: De Prado & Cruz-Hipólito (2005); Dollinger (s/fecha); Heap (2006); Sabbatini et al. (2004). 2 Volumen 2 Pág. 110 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 10: Factores bióticos y abióticos asociados a las aplicaciones de glifosato Factores Descripción El glifosato es un herbicida de amplio espectro, por lo que todas las especies vegetales presentan algún grado de susceptibilidad frente a su Especie y estado aplicación. Generalmente cuanto más vieja es la planta, mayor debe ser la dosis de fenológico de la glifosato necesaria para matarla. Las malezas anuales requieren dosis maleza más bajas que las malezas perennes. En el caso de estas últimas, la época de aplicación puede ser más importante que el tamaño de la planta. La dureza del agua bloquea el efecto del glifosato. Dosis de calcio Tipo y volumen de superiores a las 400 ppm generan el efecto antagónico del herbicida. El uso de bajos volúmenes de aplicación y de aguas blandas a agua moderadamente duras aseguraría una aceptable eficacia de las aplicaciones de glifosato. La cantidad de solvente usada para aplicar un herbicida puede ser ajustada mediante la elección del tipo de boquilla, la presión del sistema de aspersión y la velocidad de la marcha del tractor. Estas características Tamaño de la gota condicionan el tamaño de la gota; un menor tamaño de gota implica mejor cobertura foliar, mayor adherencia y menor rebote (tamaños menores a 50 μm provocan mayor deriva por viento). Los adyuvantes son productos utilizados en las formulaciones con el fin de mejorar la aplicación y eficacia de los herbicidas. Entre ellos figuran los emulsionantes y surfactantes. Los primeros son Uso de compuestos que aumentan la estabilidad de una emulsión; por otra parte, adyuvantes los surfactantes reducen la tensión superficial de la hoja lo que permite una mayor absorción del herbicida. El agregado de pequeñas cantidades del adyuvante sulfato de amonio mejora la fitotoxicidad de algunos herbicidas postemergentes (incluido el glifosato). La mezcla de glifosato con otros herbicidas tiene como objetivo completar Mezcla con otros el tratamiento con un herbicida residual o reducir la dosis de aplicación herbicidas en el del glifosato. Sin embargo, hay que considerar que algunos herbicidas tanque interaccionan negativamente con el glifosato (por ejemplo: bromoxinilo, linuron, triacinas, propaclor). La absorción del glifosato se optimiza cuando existen condiciones de alta Condiciones humedad relativa del aire y temperaturas medias a altas. Entre 4 y 28 ºC ambientales la tasa de absorción del glifosato aumenta 1.6 veces por cada 10 ºC de durante la incremento en la temperatura. Otros factores como velocidad del viento y aplicación disponibilidad de agua en el suelo, son también factores a considerar. Fuente: Adaptado de Martino, 1995; Del Campo Gigena, 1998. Volumen 2 Pág. 111 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 11: Biotipos resistentes a herbicidas, según grupo de herbicida. Grupo de herbicida HRAC A Modo de acción Total Biotipos Inhibición de la acetil coenzima carboxilasa (ACCasa) 35 95 C1 Inhibición de la acetolactato sintetasa ALS (acetohidroxiácido sintetasa AHAS) Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II 65 C2 Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II 21 C3 Inhibición de la fotosíntesis en el fotosistema II 1 D Desviación del flujo electrónico en el fotosistema I 23 E Inhibición de la protoporfirinógeno oxidasa (PPO) 3 F1 2 G Decoloración: inhibición de la síntesis de los carotenoides a nivel de la fitoeno desaturasa (PDS) Decoloración: inhibición de la síntesis de los carotenoides (punto desconocido) Inhibición de la EPSP sintetasa 11 K1 Inhibición de la unión de los microtúbulos en la mitosis 10 K2 Inhibición de la mitosis 1 K3 Inhibición de la división celular 2 L Inhibición de la síntesis de la pared celular (celulosa) 1 N Inhibición de la síntesis de los lípidos (no ACCasa) 8 O Auxinas sintéticas (como la acción del ácido indolacético AIA) Desconocido 25 TOTAL BIOTIPOS 311 B F3 Z 4 4 Fuente: Heap (2006). Volumen 2 Pág. 112 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 12: Biotipos resistentes a glifosato. Especie Amaranthus palmeri Amaranthus rudis (último biotipo resistente identificado) Ambrosia artemisiifolia País Año Estados Unidos (Georgia) 2005 Estados Unidos (Missouri) * 2005 Estados Unidos (Arkansas - Missouri) 2004 Conyza bonariensis Sud África (2003); España (2004); Brasil (2005) Conyza canadensis Estados Unidos: 2000 – Delaware; 2001 –Kentucky y Tennessee; 2002 – Indiana, Maryland, Missouri, New Jersey y Ohio; 2003 Arkansas, Mississippi, North Carolina, Ohio *, Pennsylvania; 2005 – California. Brasil (2005) Eleusine indica Malaysia * Euphorbia heterophylla Lolium multiflorum Brasil (Rio Grande do Sul) 2005 Chile (2001, 2002); Brasil (2003); USA (2004- Oregon) 2001 Lolium rigidum Australia: 1996 – Victoria, 1997 - New South Wales. USA (1998 - California); Australia (2000 - South Australia); South Africa (2001, 2003*) 1996 Plantago lanceolata Sud África 2003 Sorghum halepense Argentina (Salta) 2005 2000 1997 * Biotipos con resistencia múltiple (a 2 ó más modos de acción) Fuente: Heap (2006). Volumen 2 2003 Pág. 113 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 13: Mecanismos de resistencia de las malezas a los herbicidas Mecanismo Insensibilidad del blanco Detoxificación Exclusión Características Se producen cambios en los sitios de acción, generalmente enzimas, dentro de la planta en dónde el herbicida interactúa directamente. Normalmente la resistencia de este tipo de mecanismo esta gobernada por el par de alelos de un gen de origen nuclear. El alelo resistente puede ser dominante, semidominante o recesivo. La resistencia conferida por un gen dominante de origen nuclear se propagará rápidamente en las especies alógamas (fecundación cruzada), mientras que la expresión de los genes recesivos permanecerá oculta por las mayores frecuencias de heterocigotos, salvo que la especie sea autógama (autofecundación). Por otro lado si la resistencia es conferida por herencia materna (citoplasmática), ésta no es heredable a través del polen sino que el flujo genético se propagará por medio de la dispersión de las semillas. La resistencia evolucionará más rápidamente si resulta de la alteración del sitio activo controlada por herencia monogénica, sin embargo, es posible que la misma sea gobernada por varios genes (poligénica). Esta última es considerada más lenta y su evolución puede prevenirse con dosis elevadas o herbicidas muy fitotóxicos aplicados antes de que la mayoría de los individuos acumulen suficientes alelos resistentes. En este mecanismo se producen cambios en el metabolismo de los herbicidas. La planta generalmente modifica los herbicidas hacia compuestos inocuos y por lo tanto la resistencia es parcial. La detoxificación metabólica de los herbicidas en los tejidos vegetales puede dividirse en las siguientes fases: conversión, conjugación y deposición. Este proceso implica la llegada de una menor cantidad del herbicida al sitio de acción debido a interferencias en la absorción y/o traslocación, o por la existencia de fenómenos de secuestración en orgánulos celulares metabólicamente inactivos (Ej. vacuolas). Fuente: Cousens & Mortimer, 1995; Valverde et al., 2000; Sabbatini et al., 2004; De Prado & Cruz-Hipólito, 2005; Monsanto, s/fecha. Volumen 2 Pág. 114 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 14: Red trófica cualitativa asociada a soja en Uruguay H4 H2 C1 H2 H1 D1 H6 D1 H5 H3 D2 H4 H7 H1 H5 3 4 F3 5 F4 N 9 H6 D4 1 1 Y1 D3 D7 V2 1 0 H3 H8 H 10 F2 C2 F1 H 11 H9 H 12 D6 H 13 V1 1 2 D5 D9 H 14 D8 H 15 F5 1 3 1 5 1 7 1 6 Soja En verde: fitófagos. Cod. Orden Familia Especie 1 Hemiptera Pentatomidae Acrosternum armigera 2 Dichelops furcatus 3 Edessa meditabunda 4 Nezara viridula 5 Piezodorus guildinii 6 Hymenoptera Formicidae Lepidoptera Pyralidae 7 8 Acromyrmex lundi Acromyrmex heyeri 9 Elasmopalpus lignosellus Helicoverpa zea 10 Tortricidae Epinotia aporema 11 Noctuidae Anticarsia gemmatalis 12 Chrysodeixis includens 13 Rachiplusia nu 14 Spodoptera latifascia 15 Pieridae Colias lesbia 16 Hesperidae Urbanus proteus Chrysomelidae Diabrotica speciosa 17 Volumen 2 Coleoptera Pág. 115 de 203 1 4 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 14: Red trófica cualitativa asociada a soja en Uruguay (cont.) En anaranjado: Patógenos de las plagas Cod. Grupo taxonómico Especie Ataca a F1 Deteromycete Nomuraea rileyi 11 -13 F2 Deuteromycete Beauveria bassiana 5 F3 Deuteromycete Metarrizium anisopliae 5 F4 Zygomycete Zoophtora radicans 10 F5 Zigomycete Entomophthora gammae 13 N Nematoda No identificada 10 V1 Baculoviridae V Polihedrosis Nuclear 11 -13 V2 Baculoviridae Granulosis 10 En rojo: depredadores Código Orden Familia Especie Ataca a C1 Coleoptera Carabidae Calosoma retusum 9 -11 -13 C2 Coleoptera Carabidae Trirammatus striatulus 13 D1 Dermaptera Forficulidae Doru sp. 9 H1 Hemiptera Nabidae Nabis sp. 11 -13 -15 H2 Hemiptera Anthocoridae Orius insidiosus 10 -11 -13 H3 Hemiptera Pentatomidae Podisus sp. 13 -15 H4 Hemiptera Lygaeidae Geocoris sp. 10 H5 Hemiptera Pentatomidae Oplomus cruentus 13 H6 Hemiptera Pentatomidae Podisus nigrispinus 13 – 17 Y1 Hymenoptera Vespidae Polistes spp. 15 Volumen 2 Pág. 116 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 14: Red trófica cualitativa asociada a soja en Uruguay (cont.) En negro: parasitoides Orden Familia Especie Ataca a D1 Diptera Tachinidae Trichopoda giacomelli 4 D2 Diptera Tachinidae Actinoplagia koehleri 9 D3 Diptera Tachinidae Euphorocera sp. 9 -15 D4 Diptera Tachinidae Archytas incerta 11 D5 Diptera Tachinidae Lespesia sp. 13 D6 Diptera Tachinidae Patelloa similis 13 D7 Diptera Tachinidae Voria ruralis 13 D8 Diptera Tachinidae Trichodischia soror 14 D9 Diptera Tachinidae Celatoria bosqi 17 H1 Hymenoptera Scelionidae Telenomus sp. 3 H10 Hymenoptera Ichneumonidae Casinaria plusiae 13 H11 Hymenoptera Eulophidae Euplectrus sp. 13 H12 Hymenoptera Braconidae Rogas nigriceps 13 H13 Hymenoptera Braconidae Apanteles sp. 13 -15 H14 Hymenoptera Braconidae Cotesia glomerata 15 H15 Hymenoptera Trichogrammatidae Trichogramma minutum 16 H2 Hymenoptera Scelionidae Trissolcus sp. 3-4 H3 Hymenoptera Ichneumonidae Hyposoter sp. 9 H4 Hymenoptera Ichneumonidae Ophion flavidus 9 H5 Hymenoptera Trichogrammatidae Trichogramma pretiosum 9 H6 Hymenoptera Ichneumonidae Campoletis grioti 9 -13 H7 Hymenoptera Ichneumonidae Itoplectis niobe 10 H8 Hymenoptera Encyrtidae Copidosoma sp. 12 -13 H9 Hymenoptera Chalcididae Brachymeria ovata 13 Fuente: Bentancourt & Scatoni (1989, 2001, 2003); Zerbino & Ribeiro (2000) Volumen 2 Pág. 117 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 15: Listado de malezas relevadas en el invierno de 2005, presencia (%) y frecuencia (%) en el total de las chacras evaluadas. Nombre científico Pres. (%) Frec. (%) 76 8,60 Lolium multiflorum 73 5,65 Conyza sp. 71 5,37 Silene gallica 65 5,43 Stellaria media 61 3,43 Anagallis arvensis 57 2,41 Cirsium vulgare 56 3,99 Trifolium repens 54 3,51 Cerastium glomeratum 53 4,03 Dichondra michrocalix 50 3,14 Anagallis mínima 50 1,96 Cardus nutans 49 3,91 Sida rhombifolia 47 1,97 Coronopus dydimus 46 1,50 Sonchus oleraceus 42 4,35 Digitaria sanguinalis 42 2,29 Solanum sysimbrifolium 40 1,27 Apium leptophyllum 39 1,87 Cyperus sp. 39 1,41 Gamochaeta sp. 39 1,52 Anthemis cotula 38 2,22 Ammi majus 33 1,51 Bowlesia incana 33 0,63 Tragia volubilis 32 1,57 Verbena montevidensis 30 1,14 Echium plantagineum 29 1,35 Verónica peregrina 28 0,85 Avena sp. 27 1,06 Cynodon dactylon 27 0,81 Polycarpon tetraphyllum 27 1,50 Amaranthus quitensis 27 2,07 Rumex longifolius 27 0,49 Lotus corniculatus 25 1,15 Alternanthera piloxeroides 24 0,68 Relbunium richardianum 24 0,75 Solanum comersonii 21 0,63 Rumex crispus 21 0,93 Ambrosia tenuifolia 21 0,81 Echinocloa sp. 20 0,93 Stachis arvensis 19 0,49 Portulaca olerácea 19 0,76 Raphanus sp. 18 0,82 Hypochoeris sp. 17 0,67 Verónica pérsica Nombre científico Pres. (%) Frec. (%) 15 0,67 Eringium horridum 13 0,53 Centaurium pulchellum 13 0,53 Senecio madagascariensis 13 0,53 Oxalis sp. 13 0,23 Ammi visnaga 13 0,34 Geranium molle 13 0,24 Oenothera sp. 12 0,28 Elatine sp. 12 0,41 Lamium amplexicaule 11 0,13 Capsella bursa pastoris 10 0,17 Facelis retusa 10 0,22 Lepidium bonariensis 10 0,27 Physalis angulata 10 0,22 Plantago coronopus 10 0,51 Richardia brasiliensis 10 0,27 Polygonum aviculare 10 0,15 Senecio grisebachi 10 0,27 Urtica urens 7 0,15 Chaptalia arechavaletae 7 0,14 Convolvulus arvensis 7 0,30 Spergula arvensis 6 0,21 Euphorbia sp. 6 0,22 Poa annua 6 0,21 Setaria geniculata 5 0,38 Bidens pilosa 5 0,17 Pfaffia sp. 4 0,08 Galinsoga parviflora 4 0,06 Pitochaetium sp. 4 0,07 Rhynchosia sp. 3 0,15 Fumaria officinalis 3 0,07 Solanum nigrum 2 0,05 Chenopodium ambrosoides 2 0,03 Paspalum dilatatum 1 0,02 Cichorium intybus 1 0,04 Datura ferox 1 0,08 Verbena sp. 1 0,01 Aspilia sp. 1 0,01 Hydrocotyle bonariensis 1 0,03 Ipomoea grandifolia 1 0,01 Picris echioides 1 0,02 Soliva anthemifolia 1 0,01 Xanthium spinosum Fuente: Ríos et al., 2006. Volumen 2 Pág. 118 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 16: Listado de malezas relevadas en el primavera de 2005, presencia (%) y frecuencia (%) en el total de las chacras evaluadas. Nombre científico Digitaria sanguinalis Sida rhombifolia Cyperus sp. Centaurium pulchellum Trifolium repens Echinocloa sp. Tragia volubilis Amaranthus quitensis Dichondra michrocalix Portulaca olerácea Anagallis arvensis Stellaria media Lotus corniculatus Solanum sysimbrifolium Bidens pilosa Conyza bonariensis Eringium horridum Carduus nutans Richardia brasiliensis Verbena sp. Ambrosia tenuifolia Cirsium vulgare Coronopus dydimus Paspalum dilatatum Senecio madagascariensis Ammi majus Hordeum vulgare Ipomoea grandifolia Pres. (%) 72 54 49 46 44 41 41 41 31 Frec. (%) 25,73 12,52 10,12 15,95 10,63 10,46 5,66 4,80 7,38 31 28 28 28 26 23 23 21 21 21 18 15 15 15 15 7,89 6,00 7,55 5,49 2,92 3,95 5,49 1,72 2,23 1,37 3,60 1,89 1,54 1,89 1,37 Nombre científico Polygonum aviculare Lolium multiflorum Ammi visnaga Geranium molle Cynodon dactylon Lamium amplexicaule Modiola caroliniana Polycarpon tetraphyllum Raphanus sp. Alternanthera piloxeroides Apium leptophyllum Anthemis cotula Oxypetalum solanoides Setaria geniculata Stachis arvensis Xanthium spinosum Bowlesia incana Silene gallica Convolvulus arvensis Chenopodium album Galinsoga parviflora Hydrocotyle bonariensis Rumex crispus Cerastium glomeratum 15 10 10 10 4,97 0,86 2,40 0,86 Oxalis sp. Eragrostis lugens Solanum nigrum Trifolium pratense Pres. (%) 10 10 8 8 8 8 8 8 8 Frec. (%) 0,86 2,23 1,03 0,69 1,37 0,86 0,51 1,03 2,23 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,69 0,34 0,34 0,69 0,17 0,17 0,17 0,34 0,17 3 3 3 3 0,17 0,34 0,17 0,34 Fuente: Ríos et al., 2006. Volumen 2 Pág. 119 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 INVENTARIO DE LAS CAPACIDADES EN INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO (I&D) EN BIOTECNOLOGÍA Octubre, 2006 Ing. Agr. Mª Fernanda Pardo González Volumen 2 Pág. 120 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................. 122 2. PARTE I – REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................................... 123 2.1. MATERIAL CONSULTADO ..................................................................................................................................... 123 2.2. INICIATIVAS EN LA GENERACIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO E INSTRUMENTOS DE POLÍTICA. ....... 123 2.2.1. ÁMBITOS DE GENERACIÓN DEL CONOCIMIENTO ..................................................................................................... 123 2.2.2. PROGRAMAS Y FUENTES DE FINANCIACIÓN ........................................................................................................... 125 2.3. SITUACIÓN DE LA CAPACIDAD INNOVADORA DEL URUGUAY .................................................................................... 130 2.4. ANTECEDENTES DE LA BIOTECNOLOGÍA DEL URUGUAY .......................................................................................... 131 2.5. CONCLUSIONES............................................................................................................................................. 134 3. PARTE II – RELEVAMIENTO BIOTECNOLÓGICO ......................................................................................... 135 3.1. MARCO METODOLÓGICO ..................................................................................................................................... 135 3.2. CAPACIDAD BIOTECNOLÓGICA: RELEVAMIENTO DE EMPRESAS E INSTITUCIONES ..................................................... 136 3.2.1. RELEVAMIENTO: LÍNEAS DE I&D, EN BIOTECNOLOGÍA ............................................................................................ 137 3.2.2. RELEVAMIENTO: RECURSOS HUMANOS ................................................................................................................ 145 3.2.3. RELEVAMIENTO: EQUIPAMIENTO E INFRAESTRUCTURA .......................................................................................... 148 3.2.4. RELEVAMIENTO: BIOINFORMÁTICA ....................................................................................................................... 149 3.2.5. RELEVAMIENTO: PROPIEDAD INTELECTUAL........................................................................................................... 150 3.3. CONCLUSIONES............................................................................................................................................. 151 4. REFERENCIAS................................................................................................................................................ 153 5. GLOSARIO DE ABREVIATURAS .................................................................................................................... 155 6. ANEXO............................................................................................................................................................. 158 Volumen 2 Pág. 121 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 1. INTRODUCCIÓN El propósito del Proyecto Nacional es la preparación, evaluación y revisión de un Marco Nacional de Bioseguridad. El presente informe constituye una de las actividades preparatorias y de recolección de la información necesaria para conocer la situación actual de la temática de bioseguridad en el país. Este informe tiene como objetivos específicos: i. Recopilar antecedentes sobre la capacidad innovadora en Uruguay (Parte I) ii. Relevar la existencia de programas nacionales, bilaterales y/o multilaterales de creación de capacidad, investigación y desarrollo en el ámbito de la biotecnología (Parte II). A partir de los mismos, se pretende determinar la situación actual en términos de capacidad instalada y programas de fortalecimiento, investigación y desarrollo (de ahora en más I&D) en biotecnología a nivel nacional y regional. Durante el transcurso del informe serán manejados algunos conceptos que a nuestro juicio es importante definir en breves palabras. La biotecnología se define como un conjunto de técnicas que usan o transforman el material de organismos vivos para desarrollar nuevos productos, servicios y procesos y generar nuevos conocimientos, de diversos sectores de la economía (salud, farmacéutica, agricultura, industria y servicios ambientales, tecnología de alimentos, ingeniería, tratamiento de madera, papel, textiles, etc.) (PNUD, 2005). Comprende la biotecnología clásica o convencional, que explota a los organismos existentes en la naturaleza con propósitos tecnológicos, y la biotecnología moderna – resultado de los avances en el conocimiento de las bases moleculares de los procesos biológicos –, que se apoya en el uso de la información genética e incluye la modificación genética de los organismos vivos de acuerdo con diversas necesidades tecnológicas (PNUD, 2005). En el contexto del Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad se define a la biotecnología moderna como “…la aplicación de técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u organelos, o la fusión de células más allá de la familia taxonómica, que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional, que se aplican para dar origen a organismos genéticamente modificados…” (Protocolo de Cartagena, 2000, art.3). La base científica de las innovaciones biotecnológicas cubre un amplio rango de disciplinas, tanto de la ciencia básica como de la aplicada: microbiología, bioquímica, cultivo de células y fermentaciones, biología molecular, ingeniería genética, inmunología, virología, biología celular y cultivo de tejidos (PNUD, 2005). Volumen 2 Pág. 122 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Se entiende la I&D como todo trabajo creativo de las personas llevado a cabo de forma sistemática para incrementar el volumen de conocimientos y el uso éstos para derivar en nuevas aplicaciones. Las actividades de I&D comprenden la investigación básica, la investigación aplicada y el desarrollo experimental. Muchas veces este término se confunde con el de C&T (Ciencia y Tecnología); éste no está relacionado directamente a un proceso productivo, por lo que las entidades que lo generan son habitualmente universidades públicas y privadas, así como laboratorios sin fines de lucro (PNUD, 2005). 2. PARTE I – REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1. Material Consultado Para la revisión de los antecedentes de la capacidad innovadora en Uruguay, y específicamente aquéllos biotecnológicos, fueron consultados los siguientes materiales: La Biotecnología en Uruguay (INIA, 2001.); Programa de Prospectiva Tecnológica, Uruguay 2015 (Pagliano et al., 2002); Desarrollo humano en Uruguay 2005 (PNUD, 2005); La Innovación en la Industria Uruguaya 2001-2003 (DICYT, 2006) y Red de Indicadores de Ciencia y Tecnología -Iberoamericana e Interamericana- (RICYT, 2006) Se trata de diagnósticos de la situación innovadora en el país, incluida la biotecnología, analizando tanto los logros, capacidades como puntos débiles a ser solucionados. 2.2. Iniciativas en la generación del conocimiento científico-tecnológico e instrumentos de política. 2.2.1. Ámbitos de generación del conocimiento Según el informe realizado por Bértola et al. (2005), los dos grandes centros de producción del conocimiento en el ámbito público son la Universidad de la República (UDELAR) y el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). La primera promueve la investigación científica y tecnológica a través de actividades realizadas por las facultades y por la Comisión Sectorial de Investigación Científica (CSIC), órgano creado específicamente para promover la investigación. Según el citado informe, los fondos que administra la CSIC representan aproximadamente el 15% del total de la I&D de la UDELAR, y a su vez esta última invierte aproximadamente el 18% de su presupuesto a las actividades de I&D, que incluye gastos de los institutos de investigación de las facultades (infraestructura, mantenimiento, materiales y sueldos) y gastos de la CSIC. Los proyectos de investigación se financian con fondos propios básicamente mantenimiento y sueldos-, con fondos provenientes de la CSIC (concursables) y con fondos externos, ya sea fondos públicos o convenios con organizaciones públicas o privadas. En el sector agropecuario la generación del conocimiento es llevada a cabo principalmente por organismos estatales o mixtos (INIA; Facultades de Agronomía y Veterinaria de la UDELAR; Ministerio de Ganadería Agricultura y Pesca -MGAP - a través de la División Laboratorios Volumen 2 Pág. 123 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Veterinarios DILAVE, y la Dirección Nacional de Recursos Acuáticos DINARA; Secretariado Uruguayo de la Lana –SUL-; e Instituto Nacional de Vitivinicultura -INAVI -), que cuentan con los recursos públicos provenientes del presupuesto nacional, impuestos especiales y préstamos de organismos internacionales. La UDELAR y el INIA constituyen, en números, los organismos de mayor generación de conocimiento. Esta situación se debe a una mayor concentración de investigadores del área agropecuaria, donde la mitad de los investigadores se concentran en el INIA y un tercio en la UDELAR. El Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU), creado a mediados de los años 60, presenta entre tantas de sus funciones la misión de realizar investigaciones y estudios con el fin de mejorar las técnicas de elaboración y proceso de las materias primas, y desarrollar el uso de materiales y materias primas de origen local o más económicos y el aprovechamiento de productos (Ley nº 14.416 art.230). El Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE), creado en el año 1927, dependiente del Ministerio de Educación y Cultura (MEC), es responsable de conducir investigaciones científicas para obtener nuevos conocimientos en el campo de las ciencias biológicas y áreas afines. El Polo Tecnológico de Pando (PTP) perteneciente a la Facultad de Química, fue creado en el año 2001 con el fin de promover proyectos conjuntos con el sector privado. Tiene por objetivo ofrecer a la industria servicios tecnológicos y químicos, biotecnológicos y agroindustriales, promoviendo en todos los casos industrias ecológicamente responsables (Bértola et al., 2005). El Estado por su parte interviene en la generación del conocimiento a través de la promoción y creación de programas. La Reunión Especializada de Ciencia y Tecnología (RECYT) es el foro responsable de la formulación de directrices generales de los proyectos científicotecnológicos conjuntos. Tiene como objetivo fortalecer la capacidad científica y tecnológica de los Estados Partes del MERCOSUR y de los países asociados. Presenta dos comisiones temáticas basadas en la capacitación de Recursos Humanos (RRHH) y en la promoción de Proyectos de I&D. Las áreas prioritarias definidas para Uruguay son: agroindustria, biotecnología, energía, medio ambiente, nuevos materiales, química fina, salud, tecnología industrial básica, incluyendo además temáticas sociales. La nueva estructura institucional para la ciencia y tecnología fue creada por la Ley Nº 17.296 el 21 de febrero de 2001, perteneciente al MEC (INIA, 2001). A partir de dicha Ley fue creada la unidad ejecutora Dirección Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (DINACYT). Dicha dirección es encargada de coordinar, administrar, ejecutar y evaluar los instrumentos de política relativos a ciencia, tecnología e innovación, contribuyendo al fortalecimiento del Sistema Nacional de Innovación (SNI), así como de promover el desarrollo científico y tecnológico del país. Por otro lado, el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICYT) tiene como principales objetivos: proponer planes de lineamiento de políticas relacionadas con la ciencia, tecnología e innovación, promover y estimular el desarrollo de investigaciones en todos los órdenes del conocimiento, y promover acciones al fortalecimiento del SNI, entre otros. Volumen 2 Pág. 124 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Dentro de los emprendimientos privados Zonamerica Bussiness & Technology Park figura como uno de los más innovadores ya sea por sus instalaciones, infraestructura y servicios. Incluye tecnologías de comunicación de última generación, servicios financieros, biotecnología, informática y tecnología, consultorías y comercio en general. El Centro de BioNegocios (CENBIO) promueve el desarrollo de aplicaciones de la biotecnología en el Uruguay y la ampliación de la oferta de productos y servicios biotecnológicos con alto valor agregado desde el país para el mercado mundial. Este centro se relaciona estrechamente con la oferta de infraestructura y servicios del complejo Biotec-Plaza, plataforma biotecnológica inaugurada recientemente cuyo fin es desarrollar emprendimientos en laboratorios y oficinas de nivel internacional. Cabe mencionar al emprendimiento Ingenio, el cual constituye una incubadora de empresas tecnológicas creada conjuntamente por el LATU y la Universidad ORT. Asimismo, Ingenio es integrante de Urunova, la primera asociación de incubadoras, parques y polos tecnológicos, que reúne 278 empresas y proyectos uruguayos y extranjeros. Esta agrupación incluye más de 3.700 emprendimientos, de los cuales el 20% representa iniciativas científicas y ambientales. Fundada el 29 de setiembre de 2004, Urunova está integrada por la Fundación Zonamerica, la Incubadora de Empresas Ingenio, el programa de emprendedores Kolping Uruguay, el Parque Tecnológico e Industrial del Cerro (PTI) y el Polo Tecnológico de Química y Biotecnología con su Incubadora Khem, coordinado por la Facultad de Química de la Universidad de la República (Urunova, 2005). El Programa Amsud-Pasteur surgió como una iniciativa de cooperación científica y tecnológica entre Instituciones académico-científicas de los países del MERCOSUR y el Instituto Pasteur de París. Dicho programa tiene como objetivo general el desarrollo de un polo biológico, biomédico y biotecnológico que contribuya a crear masas críticas en la región y a impulsar la integración de Universidades e Institutos de Investigación de Brasil, Uruguay, Paraguay, Argentina y Chile con Institutos de Investigación europeos, particularmente el Instituto Pasteur de París. Esta asociación permitirá incentivar la formación de recursos técnicos y humanos de alto nivel en la región así como la promoción de programas regionales de investigación y desarrollo tecnológico. Actualmente el programa se encuentra en una fase de consolidación que incluye la ejecución de diferentes iniciativas: en biotecnología, en ciencias biomédicas e investigación científica, en la capacitación y formación de RRHH y por último en salud pública (Amsud-Pasteur, 2005). Además de esta iniciativa, surge como novedosa y promisoria la inauguración en nuestro país del Instituto Pasteur de Montevideo. El Instituto Pasteur es una fundación privada, cuya misión es contribuir al desarrollo de la investigación biomédica a través de la instalación de tecnologías modernas, y de programas de investigación científica y educación. El mismo estará ubicado en un moderno edificio con facilidades para la investigación científica, y se convertirá en un centro internacional de investigación biomédica y de entrenamiento para investigadores (Instituto Pasteur, 2006). 2.2.2. Programas y fuentes de financiación En Uruguay existen varios instrumentos de política que incentivan la generación del conocimiento científico-tecnológico del país. El Fondo Profesor Clemente Estable de Investigación Científica y Tecnológica (FCE), creado en 1994, tiene por objeto contribuir en la prosecución de proyectos de investigación científica, calificados como prioritarios para el país y que eventualmente pudieran carecer de Volumen 2 Pág. 125 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 fuente de financiación específica o que ésta pudiera haber cesado por cualquier razón (Bértola et al., 2005). Al cierre del llamado correspondiente al año 2005 y la convocatoria Nº 54 del PDT, se presentaron un total de 216 proyectos en investigación fundamental. En el anexo 1 se detalla la información sobre los proyectos en investigación fundamental correspondientes al año 2005 (Fondo Clemente Estable, 2006). El Fondo Nacional de Investigadores (FNI), creado en 1996 por la Ley Nº 16.736 art. 388, e instrumentado por el Decreto Nº 329/998, es administrado por la DINACYT. Este fondo tiene como objetivo estimular la dedicación a la investigación científica, tecnológica y cultural en todas las áreas del conocimiento. Durante el período 2002-2004, fueron evaluadas un total de 500 postulaciones, de las cuales sólo el 47,6% (238 postulaciones) fueron aprobadas. Éstas comprendían las siguientes áreas: agraria, básica, biomédica, social y tecnológica (Fondo Nacional de Investigadores, 2006). El detalle de las postulaciones está disponible en el anexo 2. Otro instrumento de promoción del conocimiento científico-tecnológico es el Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas (PEDECIBA). Fue creado entre el Poder Ejecutivo Nacional, representado por el MEC y la UDELAR, y con la participación activa del PNUD. Entre 1993 y 1997 el CONICYT colaboró en la administración de fondos del préstamo CONICYT-BID (Banco Interamericano de Desarrollo) para ciencia y tecnología. La Ley de Presupuesto Nacional de 1995 establece al PEDECIBA como programa permanente. Sus objetivos centrales son: i) ii) iii) Crear y mantener una plataforma científica capaz de apoyar el desarrollo de las Ciencias Básicas y el desarrollo tecnológico; Sustentar la formación de profesionales de alto nivel en las diversas disciplinas científico-técnicas y Participar activamente en la consolidación de la trama científico-cultural del Uruguay Sus principales acciones incluyen la promoción del desarrollo de la actividad científica básica mediante la financiación de proyectos de investigación, la formación local de RRHH de alto nivel científico-técnico mediante la ejecución de Programas de Maestrías y de Doctorados en Ciencias Básicas (PEDECIBA, 2006). Según datos del PEDECIBA, para setiembre de 2005 el número de egresados hasta esa fecha fue de 623 (432 Magísters y 191 Doctores). Actualmente existen en formación un total de 425 estudiantes de posgrado, 295 estudiantes de Maestría y 130 de Doctorado (anexo 3). Asimismo, el Programa destinó el 58% de su presupuesto a subvencionar proyectos de investigación a través de la compra de equipos, material fungible y bibliografía. También ha apoyado económicamente a más de 70 científicos uruguayos provenientes de Angola, Argelia, Argentina, Bélgica, Brasil, Cuba, España, EEUU, Inglaterra, Francia, México, Suecia, Suiza y Venezuela, facilitando de esta forma su reinserción en el sector académico nacional. La DINACYT es responsable de la ejecución del Programa de Desarrollo Tecnológico (PDT). Este contribuye a movilizar el potencial de innovación del país para fortalecer la competitividad productiva, principalmente de las pequeñas y medianas empresas, y a mejorar la capacidad de desarrollo científico y tecnológico. Inició su ejecución en el año 2001 en la Volumen 2 Pág. 126 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 órbita del MEC, cofinanciado con el BID. El PDT está estructurado en tres subropragmas (PDT, 2006): i) ii) iii) Subprograma I “apoyo a la innovación y mejora de la competitividad de las empresas” (apoya en forma directa a empresas individuales, con el objetivo de que las PYMES uruguayas mejoren la competitividad, rentabilidad y productividad); Subprograma II “desarrollo y aplicación de ciencia y tecnología” (su objetivo es ampliar la capacidad de generación de conocimientos científicos y tecnológicos en áreas pre-identificadas de interés social y económico para el país) y Subprograma III “fortalecimiento institucional del SNI” (coordina las actividades de ciencia y tecnología) Actualmente dentro del marco del subprograma II se están desarrollando dos convocatorias (PDT, 2006): 1. Nº 72. Generación y/o fortalecimiento de servicios científico-tecnológicos: Bases para la presentación de propuestas para la adquisición de equipamiento o software no disponible en el país y 2. Nº 74. Proyectos de investigación científica y/o desarrollo tecnológico en áreas de oportunidad: “Biotecnología” El primer llamado tiene por objetivo beneficiar a las entidades públicas y privadas, dedicadas a la investigación científica y/o tecnológica con potencial para la prestación de servicios tecnológicos, que permitan asegurar un adecuado funcionamiento de los centros y el mantenimiento de los equipos que adquieran. Por otro lado, el segundo llamado constituye la primera convocatoria específica para biotecnología por un monto financiable de U$S 600.000 (Com. Pers. Dr. Fernando Amestoy, Coordinador Adjunto del PDT). Para la misma se seleccionaron líneas temáticas acotadas según la definición de biotecnología incluida en el Convenio sobre Diversidad Biológica (CDB) (anexo 4). El Fondo de Garantía para proyectos de PYMES innovadoras (FOGAPPI) está constituido con recursos provenientes de los recuperos de préstamos para proyectos de innovación tecnológica a PYMES (Bértola et al., 2005). Los Clubes de Ciencia comienzan sus actividades en 1985 en el marco del Programa Nacional de Ciencia y Tecnología Juvenil, apoyado por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO). La estructura básica del programa son los Clubes, que están integrados por un docente orientador y un grupo de niños o jóvenes pertenecientes a centros educativos primarios y secundarios de todo el país. En ellos, se realizan investigaciones y desarrollos tecnológicos (Bértola et al., 2005). La Fundación Cienarte es una fundación sin fines de lucro que tiene como objetivo la generación de oportunidades de formación y desarrollo en las ciencias y en las artes en los niños, adolescentes y jóvenes (Cienarte, 2006). La Fundación I+D es una asociación civil sin fines de lucro que pretende constituirse en el largo plazo en un instituto de investigación independiente. Fue creada, en el 2003, por un grupo de estudiantes y jóvenes científicos de la Facultad de Ciencias cuyos fines incluyen: generar un Volumen 2 Pág. 127 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 marco independiente de la gestión de proyectos, de investigación científica, difusión, educación, etc. (I+D, s/fecha). El Fondo de Promoción de Tecnología Agropecuaria (FPTA) fue creado por el artículo 18 de la Ley Nº 16.065. Está destinado a financiar proyectos de investigación tecnológica relativos al sector agropecuario, ejecutados por otras instituciones o personas externas al INIA, fundamentalmente en respuesta a temas demandados por los Programas Nacionales del INIA y en función de las necesidades de complementación de sus propios planes. Dicho fondo se integra con los siguientes recursos: i) la afectación preceptiva del 10% de los recursos de financiamiento del INIA previstos por el impuesto del 4% más la contrapartida del Poder Ejecutivo; ii) los aportes voluntarios que efectúen los productores u otras instituciones; y iii) los fondos provenientes de financiamiento exterior con tal fin (FPTA, 2006). En el año 2005 se establece la Sociedad Uruguaya para el Progreso de la Ciencia y Tecnología (SUPCYT). Es una organización civil que tiene por objeto promover, desarrollar y divulgar el conocimiento científico-tecnológico para el progreso social, cultural, productivo y económico del país. La SUPCYT constituye una institución de referencia a nivel nacional e internacional que pretende, entre otras cosas, promover una Política de Estado Nacional vinculada a la Ciencia, Tecnología e Innovación (SUPCYT, 2006). Como instrumentos de política de promoción del conocimiento cabe mencionar los incentivos fiscales a la innovación. La Ley Nº 15.903 art. 444, existente desde 1987, prevé exoneraciones en el sector empresarial para proyectos de I&D en particular en biotecnología, en aquellos casos en que dichos proyectos sean aprobados por la Unidad Asesora de Promoción Industrial del Ministerio de Industria, Energía y Minería (MIEM) o por la DYNACYT. Asimismo, en 1994 fue creada la Ley Nº 16.462 art.61, que exonera a los proyectos biotecnológicos, también del sector empresarial, de los tributos que normalmente gravan la importación de bienes de capital. Sin embargo, estos incentivos han sido poco utilizados y poco conocidos. Además acceder a ellos representa un trámite difícil, asociado a elevados costos de transacción (INIA, 2001). Es importante remarcar que hasta ahora todas las políticas de fomento del conocimiento han sido generadas de forma aislada y en un ámbito de desarticulación. A partir del cambio de gobierno se establece un proceso de innovación institucional para revertir esta situación. Es así que el 14 de abril de 2005 se creó e instaló un ámbito de coordinación al más alto nivel del Poder Ejecutivo: el Gabinete Ministerial de la Innovación (GMI), integrado por los Ministros de las áreas productiva y económica (Ministerio de Economía y Finanzas – MEF-, Oficina de Planeamiento y Presupuesto –OPP-, MIEM y MGAP) y coordinado por el MEC (PDT, 2005). El objetivo de este gabinete es la coordinación y articulación de las acciones gubernamentales vinculadas a las actividades de Innovación, Ciencia y Tecnología para el desarrollo. Las funciones del mismo son: coordinar la definición de estrategias, políticas, prioridades en la materia y proponer las necesarias reformas institucionales de los organismos del Estado involucrados (Decreto Nº 136/005). En el marco de este nuevo organismo, se prevé en el corto plazo la elaboración de un Plan Estratégico Nacional en materia de Políticas de Innovación, Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Entre sus planes de desarrollo institucional se encuentra, entre otras acciones, la Volumen 2 Pág. 128 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 constitución de un organismo de evaluación y seguimiento de todas las medidas implementadas que se vinculen a las actividades científicas y tecnológicas en el marco de las políticas de innovación. Asimismo, se impone una profunda transformación en cuanto a la capacitación del personal, y más en general de los RRHH relacionados a la política y gestión de la innovación, ciencia y tecnología, aspecto en el cual se observan importantes carencias en el país (PDT, 2005). El propio Ministro de Educación y Cultura, Jorge Brovetto, remarcó la importancia de este gabinete y además afirmó que si bien es un gabinete formado por integrantes del equipo ministerial y de la OPP, del Poder Ejecutivo, de la Presidencia de la República, es un gabinete eminentemente abierto, fundamentalmente abierto no exclusivamente a los otros Ministerios, a los Entes Autónomos, a los organismos que integran el Poder Ejecutivo, sino que es particularmente abierto a los sectores del Poder Legislativo, a la UDELAR, institución donde se centra fundamentalmente la creación científica y tecnológica, a los sectores privados, en definitiva, a los que van a ser destinatarios de los objetivos que se han planteado con este gabinete (Brovetto, 2005). El pasado 24 de Abril de 2006, en conferencia de prensa por los Ministros de Economía, Danilo Astori, y de Trabajo, Eduardo Bonomi, fue presentado el documento "Uruguay Productivo" que establece que el impulso a la innovación es una política de Estado. Ese texto detalla también la "Estrategia productiva e innovación" en la cual el Gobierno reconoce que "no hay auténtico desarrollo productivo sin innovación". El documento establece que "la innovación, la producción con mayor conocimiento y el uso de nuevas tecnologías son componentes centrales de la estrategia de desarrollo". Sin embargo, según el gobierno, muchas iniciativas y proyectos se basan en esos componentes pero no están coordinados entre sí para lograr el verdadero desarrollo. El documento detalla además que para el desarrollo y promoción de las tecnologías de la información, biotecnología y bioinformática se presentará próximamente al Parlamento el proyecto de Ley de Alta Tecnología que contendrá estímulos fiscales y beneficios para las empresas del ramo (SciDev.Net, 2006). El 16 de junio de 2006 se presenta ante el Poder Ejecutivo el Anteproyecto de Ley “Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII)", elaborado por el grupo operativo del GMI. El mismo define las competencias, organización, funcionamiento y otras disposiciones referentes a la misma. Los objetivos principales de la Agencia incluyen el diseño, organización y administración de planes, programas e instrumentos orientados al desarrollo científicotecnológico y de despliegue y fortalecimiento de las capacidades de innovación. Es también objetivo estratégico fomentar la articulación y coordinación entre los diversos actores involucrados en la creación y utilización de conocimientos de modo de potenciar las sinergias entre ellos y aprovechar al máximo los recursos disponibles (Brechner et al., 2006). También es destacable que Uruguay financiará un conglomerado de empresas dedicado al área de las biociencias, llamado “Ciencias de la Vida". Es una iniciativa del PACPYMES, Programa de Apoyo a la Competitividad y Promoción de las Exportaciones de las Pymes (con cooperación de la Unión Europea y desarrollado en la órbita del MIEM). Este conglomerado pretende desarrollar un sector que incorpore valor a los recursos naturales de origen animal o vegetal (DINAYT, 2006b). Volumen 2 Pág. 129 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 2.3. URU-04-009 Situación de la capacidad innovadora del Uruguay Para analizar las capacidades innovadoras que Uruguay presenta, es preciso partir de ciertos indicadores que permitan describir el progreso técnico. La inversión en I&D es una medida de los recursos que un país destina para generar conocimiento científico y tecnológico (PNUD, 2005). La Red de Indicadores de Ciencia y Tecnología -Iberoamericana e Interamericana(RICYT), en su página Web publica indicadores de C&T de varios países, incluido el Uruguay. Los datos publicados, para el período 1990-2002, muestran que Uruguay ha invertido en I&D un promedio de 35.5 millones de dólares y un 0.21% considerando al PBI (relación I&D/PBI) (RICYT, 2006; anexo 5). Es destacable por otro lado, si se toma en cuenta al PBI agroindustrial (relación I&D/PBI agro-industrial), que Uruguay en promedio invierte 1.61%, es decir que este sector es uno de los más demandantes en I&D (MGAP, 2005). Según el PNUD (2005), Uruguay se ubica entre los países que destinan en su globalidad menores recursos en I&D, tanto si se lo compara con los países más desarrollados como con los de la región, situación que se puede observar en el cuadro 1 y gráfica 1. Cuadro 1. Comparación de Uruguay con países de la región, según Indicadores de Ciencia y Tecnología Uruguay Argentina Gasto en Ciencia y Tecnología (millones de U$S) 35,50 1.094,66 Gasto en C&T en relación al PBI 0,21% 0,42% Brasil Chile 5.414,25 337,22 0,68% 0,56% Paraguay Estados unidos España 5,56 20.7018,46 5.019,23 0,09% 2,59% 0,89% Fuente: Adaptado de RICYT, 2006. Gráfica 1. Porcentaje del PBI destinado en I&D, período 1990-2002 Fuente: Adaptado de RICYT, 2006. Volumen 2 Pág. 130 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 A pesar de la situación desfavorable que presenta Uruguay, existe un indicador ampliamente optimista en relación con la difusión de información por Internet. Uruguay se encuentra entre el 35% de los países con mayor cantidad de nodos de Internet (PNUD, 2005). Siguiendo el análisis anterior es importante considerar a la producción científica uruguaya en términos de publicaciones y patentes. Según Bértola et al. (2005), durante el período 19812002 existió un crecimiento sostenido de las publicaciones en revistas internacionales arbitradas. Por otro lado, las solicitudes de patentes aumentaron de 325 en 1990 a 622 en el año 2000. Sin embargo, dicho aumento se correspondió a las solicitudes de no resientes (RICYT s/fecha, Cit. in: Bértola et al., 2005). En relación a la capacidad en RRHH, Uruguay presenta indicadores relativamente buenos para la región, donde la mayoría de los investigadores se concentran en el sector público, específicamente en la UDELAR (Bértola et al., 2005). La industria uruguaya presenta un bajo nivel de ocupación de profesionales en I&D, en el año 2003 concentró apenas el 3.5% de profesionales del total de ocupados (DICYT, 2006). Por otro lado, durante el período 2001-2003 la participación de las empresas industriales uruguayas en la realización de algún tipo de actividad de innovación fue del orden de un 36%, del cual únicamente un 5% tuvo como objetivo desarrollar actividades de I&D. Por otro lado, el 63% del total de empresas industriales se relacionó con algún agente del SNI, principalmente existió un importante relacionamiento con agentes con los cuales sostenían vínculos comerciales, mientras que sólo el 7% se vinculó con el sistema educativo y en particular con las universidades (DICYT, 2006). 2.4. Antecedentes de la biotecnología del Uruguay Para ubicar al país respecto al desarrollo de la biotecnología es importante tener una idea de los hechos, ordenados cronológicamente, más destacados en la evolución de la biotecnología mundial (cuadro 2). Volumen 2 Pág. 131 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Cuadro 2. Cronología de la biotecnología mundial Era Unos 10.000 años A.C. Unos 3.000 años A.C. Final del siglo XIX Década 1930 Intervenciones genéticas ▪ Las civilizaciones aprovechan la diversidad biológica natural, domestican plantas y animales, comienzan a seleccionar material vegetal para su propagación y animales para su mejoramiento. ▪ Se fabrica cerveza y queso, se fermenta vino. ▪ Gregor Mendel identifica en 1865 los principios de la herencia, sentando las bases para los métodos clásicos de mejoramiento. ▪ Se obtienen cultivos híbridos comerciales. ▪ Se aplica la mutagénesis, el cultivo de tejidos y regeneración de plantas. Se descubre la transformación y la transducción. Watson y Crick descubren en 1953 la estructura del ADN. Se identifican los transposones. ▪ ▪ Se inicia la transferencia de genes mediante técnicas de recombinación de ADN. Se recurre al asilamiento y cultivo de embriones y a la fusión protoplasmática en la citogenética y a la inseminación artificial en la reproducción animal. Creación de la primera versión sintética del gen humano de la insulina, insertado en la bacteria Escherichia coli. Producción de la primera proteína humana (somastotatina) manufacturada en una bacteria. Producción de insulina de rata a través de la ingeniería genética. Se descubren los RFLPs (Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restricción). 1940 –1960 ▪ Década 1970 ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Década 1980 ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Volumen 2 Se inventa la técnica PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa). Esta técnica es considerada como la técnica más revolucionaria en la biología molecular de la década de los 80. Científicos en la Universidad de Ohio producen el primer animal transgénico (ratón) a través de la transferencia de genes desde otro animal. Se mapea el gen de la insulina. La insulina es el primer producto comercial obtenido mediante transferencia de genes. Se aísla el virus del SIDA, y pocos años más tarde se anuncia la primera clonación y secuenciación del genoma entero del virus HIV. Se crea la técnica del ADN Fingerprinting para identificar individuos. Se recurre al cultivo de tejidos para la propagación de plantas en gran escala y al trasplante de embriones para la producción animal. Se aprueban guías y protocolos para el desarrollo de experimentos de terapia génica en humanos. Pág. 132 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Cuadro 2. Cronología de la biotecnología mundial (cont.) Era Intervenciones genéticas ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Década 1990 ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Década 2000 ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Comienzan los esfuerzos por mapear y secuenciar el genoma humano “Proyecto Genoma Humano”. Se aplica la caracterización genética de una gran variedad de organismos. En el año 1990 se realizan los primeros ensayos de campo de variedades de plantas obtenidas mediante ingeniería genética, que se distribuyen comercialmente en 1992. Se obtienen vacunas y hormonas mediante ingeniería genética, y se clonan animales. Se obtiene la primer vaca transgénica, que produce proteínas humanas en la leche. Primer ensayo de campo de un vertebrado genéticamente modificado (trucha). Se aplica por primera vez la terapia génica en una niña de 4 años con un problema en su sistema inmunológico, llamado deficiencia ADA. La FDA (Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos) declara que los alimentos genéticamente modificados no son peligrosos y no requieren de una especial regulación. Autorización de la FDA del primer alimento genéticamente modificado, el tomate Flavr Savr. Se descubren e identifican varios genes humanos (susceptibilidad a la obesidad, cáncer de mama, etc.). Se crea el Convenio sobre Diversidad Biológica (CDB) Secuenciación total de un gen del primer organismo vivo, bacteria Hemophilus influenzae. Primer trasplante de corazón de un cerdo transgénico a un babuino. Secuenciación completa del genoma de un organismo complejo, Saccaromyces cerevisae. Clonación de una oveja (Dolly) a partir de células de un huevo maduro. Creación artificial por primera vez de cromosomas humanos. Secuenciación completa del primer genoma animal, Caenorhabditis elegans (nematodo). Aparecen la bioinformática, la genómica y la metabolómica. Secuenciación completa del primer genoma vegetal, Arabidopsis thaliana Se publica el mapa provisional del genoma humano. Secuenciación completa del genoma del arroz. Secuenciación completa de dos bacterias importantes en el sector agrícola, Sinorhizobium meliloti (bacteria fijadora de nitrógeno) y Agrobacterium tumefaciens (bacteria patógena). Secuenciación del genoma del perro (Canis familiaris). Se crea el Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica. Adaptado de: FAO, 2004; Access Excellence, s/fecha; UCBREP, s/fecha. . En Uruguay en el año 1985 se conforma el Comité Nacional de Biotecnología. Dicho comité estaba integrado por técnicos representantes de los Ministerios (MEC, MGAP y Ministerio de Salud Pública –MSP-), la UDELAR, el IIBCE y la Asociación Uruguaya de Empresas Biotecnológicas (AUDEBIO). En 1987, el Comité elabora un anteproyecto de Ley de Desarrollo Biotecnológico que por diferentes motivos, nunca fue aprobado. En el año 1988 la UDELAR, realiza llamados para becas y proyectos en biotecnología. En 1992 el citado comité deja de funcionar. En ese mismo año, investigadores del área biotecnológica invitan a la AUDEBIO a fundar un “Laboratorio de Biotecnología”, iniciativa que no tuvo éxito. El MEC cumple un rol importante en la promoción de la biotecnología en Uruguay a través del CONICYT. Este consejo durante la década del 90 ejecutó un préstamo del BID que constituyó una de las principales fuentes de financiamiento que, entre otras cosas, permitió la construcción del actual edificio de la Facultad de Ciencias, la refacción y construcción del nuevo local del IIBCE y el desarrollo de grupos de investigación tecnológica altamente competitivos. Volumen 2 Pág. 133 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 En el año 1996 el CONICYT realiza una consultoría sobre la situación de la ciencia y tecnología en el Uruguay: “Impacto del Programa CONICYT-BID sobre las ciencias básicas y tecnologías relacionadas y bases sobre el Desarrollo del Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología” llevada a cabo por el Dr. Luis Barbeito. Dicho informe posicionó a la biotecnología como la disciplina que recibió el mayor porcentaje de fondos ejecutados en los rubros de capacitación y proyectos (14.1%). El Programa Cooperativo para el Desarrollo Tecnológico Agroalimentario y Agroindustrial del Cono Sur (PROCISUR), que nuclea Institutos de Investigación Agropecuaria de Argentina, Brasil, Bolivia, Chile, Paraguay y Uruguay, realizó un relevamiento en el área de las agrobiotecnologías conjuntamente con el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA). En el contexto de este Programa en el año 2001 se publica el documento “Estrategias en biotecnología agropecuaria para el Cono Sur”. En el informe elaborado por el INIA (2001) se citan además otras consultorías biotecnológicas realizadas por el Instituto Pasteur y por el PDT. 2.5. CONCLUSIONES Existen antecedentes de un interés consolidado tanto de organismos nacionales como regionales por fomentar la biotecnología nacional. Sin embargo, se puede observar que esta innovadora actividad aún presenta un desarrollo desordenado y carece de programas estratégicos con alta interacción entre los diferentes actores. Esta situación es citada en los informes del INIA (2001), Bértola et al. (2005), PNUD (2005) y más recientemente por el propio GMI. Según estos trabajos, existen en el país focos de desarrollo biotecnológico, en las áreas vegetal, animal, agroalimentaria, aplicaciones industriales y el medio ambiente, que son llevados a cabo por instituciones públicas y empresas privadas. Se destaca la capacidad de investigación biotecnológica en términos de cantidad de laboratorios, RRHH capacitados, infraestructura y equipamiento. Sin embargo, la realidad uruguaya refleja que los polos de desarrollo en biotecnología se encuentran disgregados y aislados. Existe baja articulación institucional, baja capacidad de interacción horizontal y vertical y escasa participación e inversión, y una débil vinculación del sector privado con las capacidades nacionales en C&T. Estas características hacen necesarios importantes esfuerzos individuales e institucionales a la hora de adquirir financiación para la implementación de actividades en I&D. Sumado a esto, el Uruguay carece de proyecciones económicas en las actividades biotecnológicas debido a que no dispone de suficientes RRHH capacitados en el área de gestión y apoyo técnico. La UNESCO clasifica a los países según su grado de desarrollo biotecnológico y a la existencia de políticas nacionales en el tema. Actualmente Uruguay se ubica dentro de los países con menor grado de desarrollo, por no tener Programas Nacionales de Biotecnología. Surge pues como prometedora la creación del GMI y la ANII donde se plantea un plan de acción que tiende a revertir esta situación. Volumen 2 Pág. 134 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 3. PARTE II – RELEVAMIENTO BIOTECNOLÓGICO 3.1. Marco metodológico La recolección de datos se realizó siguiendo la técnica bola de nieve o snowball. En el informe “Desarrollo Humano en Uruguay 2005”, realizado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD Uruguay) se define la misma como “... una técnica para localizar individuos objeto de investigación. Un individuo provee el nombre de otro, que luego provee el nombre de un tercero, y así sucesivamente...”. (PNUD, 2005. pág. 289) De esta forma se aprovechan de las redes sociales de aquellos individuos identificados inicialmente para proveer al investigador de un conjunto expandido de contactos potenciales. Durante el relevamiento se presentó ante el proyecto, el Programa de Cooperación Científica entre Instituciones Académicas de Países de América del Sur y el Instituto Pasteur (Programa Amsud-Pasteur). Este programa está llevando a cabo un relevamiento de las distintas empresas y grupos I&D que desarrollan actividades en el área de la biotecnología en Uruguay. Su objetivo final es la creación de una base de datos que contenga información concisa y actualizada sobre los diferentes proyectos y/o emprendimientos biotecnológicos. Por tal motivo, se decidió articular ambos emprendimientos. Se elaboraron formularios tipo para el relevamiento de datos de las empresas, las instituciones y los RRHH especializados que estas entidades presentan. La búsqueda inicial de agentes relacionados con la biotecnología, que a su vez definieron nuevos referentes de contacto, permitió definir una población objetivo a relevar comprendida por empresas del sector agropecuario, industrial, medio ambiente, salud y farmacéutico; y por instituciones académicas y organismos que presentaran líneas de investigación aplicada a la biotecnología. Fueron consultados los informes “Programa de Prospectiva Tecnológica Uruguay 2015” (Pagliano et al., 2002) y “La biotecnología en Uruguay: Informe de situación y análisis estratégico” (INIA, 2001), para confeccionar un listado de partida de actores del medio biotecnológico. Una vez identificadas las entidades biotecnológicas, ambos emprendimientos comenzaron el relevamiento de la información a través de entrevistas personales, por medios de comunicación electrónica y telefónica. Asimismo, Internet fue una herramienta fundamental de trabajo y de búsqueda inicial de información, tanto de empresas como de instituciones. Gracias a los sitios Web de muchas de estas entidades (principalmente de aquéllas radicadas en el interior de nuestro país) fue posible establecer el primer contacto. De cada entidad se relevaron sus capacidades biotecnológicas, principales líneas de investigación y RRHH especializados. Las capacidades en infraestructura y equipamiento fueron relevadas a partir de la consulta del informe “Relevamiento de las capacidades en infraestructura y equipos disponibles en el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología” (FPTA 168, 2006), mientras que el informe Volumen 2 Pág. 135 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 elaborado por el Proyecto “Informe de Relevamiento sobre Bioinformática” (INIA – LATU, 2006) permitió relevar información relacionada al sector bioinformático. También se recabó información de la Dirección Nacional de Propiedad Industrial -DNPI(perteneciente al MIEM) sobre patentes concedidas para dos categorías biotecnológicas. 3.2. Capacidad biotecnológica: Empresas e Instituciones relevamiento de Según Bértola et al. (2005), las actividades relacionadas con la biotecnología en el Uruguay comprenden la fabricación de inoculantes, la micropropagación vegetal, el mejoramiento genético animal y los servicios veterinarios y médicos. Los usuarios nacionales de dichos bienes y servicios que incorporan biotecnología son, entre otros: productores ganaderos y lecheros, productores hortícolas, viveros, forestales, citrícolas, frigoríficos, curtiembres, laneras, comercializadoras de semillas, hospitales y mutualistas. Los mismos autores distinguen tres áreas en las empresas e instituciones biotecnológicas: biotecnología vegetal, mejoramiento genético animal y productos veterinarios y médicos. Las principales entidades que se dedican a la biotecnología vegetal fabrican inoculantes y realizan micropropagación vegetal. Se concentran en el INIA, la UDELAR, el IIBCE, el MGAP (Laboratorio de Microbiología de Suelos y Control de Inoculantes) y empresas del sector privado. Las empresas que realizan micropropagación vegetal son capaces de producir dicho material mediante técnicas de saneamiento y micropropagación in vitro. Los materiales de propagación agámica que son principalmente producidos son: papa, frutilla, ajo y frutales (PNUD, 2005). Las actividades relacionadas al mejoramiento genético animal, centralizan a la Facultad de Veterinaria, MGAP (Instituto Rubino, DILAVE), INIA y empresas privadas. Por último, el ámbito de productos veterinarios y médicos es llevado a cabo básicamente por las Facultades de Medicina, Química y Ciencias, el IIBCE y laboratorios especializados del sector privado y del MSP. En medicina humana se han constatado importantes avances en el área de diagnóstico molecular y producción de reactivos de diagnóstico de enfermedades. Existen convenios entre empresas privadas del área farmacéutica con instituciones académicas cuyos objetivos son desarrollar y elaborar productos biotecnológicos de alto valor agregado. Asimismo, el Instituto Nacional de Donación y Trasplante de células, tejidos y órganos (INDT) desarrolla importantes líneas de I&D. Este ámbito está mejor conformado en lo que refiere a innovación y aprendizaje, dada la cantidad relativa de entidades involucradas y sus capacidades para desarrollar los procesos biotecnológicos (PNUD, 2005). En el sector de Bioinformática surge como novedosa la creación del Centro para Cursos avanzados en Bioinformática del Instituto de Higiene de la Facultad de Medicina. Este centro es el resultado de un acuerdo logrado por el Instituto con The Welcome Trust y el Sanger Institute. Será sede de entrenamiento para científicos y profesionales de toda la región en el área de patógenos y genoma humano (DINACYT, 2006a). Volumen 2 Pág. 136 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.2.1. Relevamiento: biotecnología líneas URU-04-009 de I&D, en Fueron contactadas 284 entidades que incluyen: ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Empresas privadas: del sector agropecuario carácter agrícola (vitivinicultura, forestal, productoras de inoculantes, de mejoramiento genético animal y/o vegetal), laboratorios veterinarios y de servicios médicos (laboratorios clínicos y de diagnóstico). Instituciones académicas privadas: Universidad ORT y Universidad Católica del Uruguay (UCU). Instituciones académicas públicas: UDELAR (Facultad de Agronomía, Ciencias, Ingeniería, Medicina, Química y Veterinaria) e IIBCE. Instituciones Estatales: UTE (Departamento de Gestión Ambiental) y el MSP (Departamento de Salud Ambiental y Ocupacional, Laboratorio de Higiene; INDT). Otras instituciones: Organización Panamericana de la Salud (OPS) y el Instituto Nacional para el Mejoramiento Lechero, Instituto Nacional de Semillas (INASE). El 9.2 % de las mismas ha respondido que no trabaja directamente o no está desarrollando líneas de I&D en biotecnología. Dicho porcentaje principalmente se corresponde con laboratorios farmacéuticos, que se encargan de importar y distribuir productos, y con algunas instituciones como: Instituto Nacional para el Mejoramiento Lechero, INASE, Universidad ORT, UTE y OPS. De las empresas contactadas del sector agropecuario el 39.06 % se concentra en Canelones, siguiendo en importancia los departamentos de Montevideo (32.81 %), Paysandú y Colonia (ambos con 7.81%). Por su parte las empresas del sector agro-industrial, comprenden empresas frigoríficas concentradas principalmente en Montevideo y Canelones, 51.35 y 21.62 % respectivamente. Se decidió incluirlas en el relevamiento ya que aplican biotecnología para el tratamiento de efluentes de sus fábricas. Las empresas e instituciones del sector de los laboratorios incluyen las áreas de: agroveterinaria, farmacéutica, salud, industria y medio ambiente. El área farmacéutica es la que mayor representación tiene. Las empresas agro-veterinarias incluyen laboratorios que se especializan, entre otras cosas en: producción de productos veterinarios (vacunas bacterianas y virales y aspectos generales de la sanidad animal), productos como cultivo de organismos (levaduras) y análisis de la microbiología del suelo. Las empresas del área salud desarrollan biotecnología relacionada al diagnóstico y análisis clínico, desarrollo de vacunas humanas y manipulación de biotecnología molecular. Los laboratorios del sector industrial y medio ambiente, trabajan básicamente en el análisis de aguas y alimentos. Por último, la categoría Investigación comprende aquellas instituciones que desarrollan o fomentan la investigación y desarrollo relacionado a la biotecnología. Esta clasificación incluye principalmente a las instituciones académicas (en su mayoría públicas, facultades de la Volumen 2 Pág. 137 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 UDELAR). En el anexo 6 se detallan los departamentos y áreas académicas de las respectivas instituciones relevadas. En su mayoría los proyectos tienen como fin la Investigación (36.2%), la combinación de Investigación con Aplicación (29.8 %) y por último la Aplicación (12.8 %). El 21.3 % restante no respondió. Las líneas de I&D desarrolladas por las entidades relevadas se apoyan en varias fuentes de financiación, principalmente aquéllas con presupuesto estatal (53.2 %) a través de la CSIC, DINACYT, CONICYT, UDELAR, Ministerios e Instituciones. Por su parte, el sector privado financia en gran medida los desarrollos biotecnológicos (29.8 %), muchas veces en conjunto con instituciones académicas públicas. El 29.8 % de las entidades respondió que los proyectos se realizan en la región. Las regiones mencionadas fueron: América Latina (Argentina, Brasil, Chile, Cuba, Nicaragua, Perú y Uruguay); América del Norte (Canadá, Estados Unidos y México); Asia (Japón, India y Tailandia) y Europa (Bulgaria, Francia, Holanda, Hungría, Italia y Portugal). El cuadro 3 resume las técnicas biotecnológicas utilizadas por las líneas de I&D, según área de aplicación. Cuadro 3. Técnicas biotecnológicas utilizadas por las líneas de I&D, según área de aplicación Técnicas biotecnológicas Biotecnología moderna Biotecnología tradicional Área de Aplicación Agrobiotecnología Biomedicina Biotecnología Industrial y Medio Ambiente Anticuerpos monoclonales ADN recombinante Fingerprinting Marcadores moleculares Fingerprinting Marcadores moleculares Reacción en PCR Análisis de microsatélites Anticuerpos monoclonales Electroforesis en PAGE secuenciador automáticoInterferencia de ARN Marcadores moleculares Reacción en PCR Cultivos celulares Cultivos celulares Cultivos de tejidos Fermentación Inmunoquímica Vacunas Fermentación Inmunofluorescencia Inmunoquímica Separación celular - método inmunomagnético - Técnicas de purificación de análisis de proteínas Técnicas de clonación Anticuerpos monoclonales Fingerprinting Ingeniería de los procesos biotecnológicos Cultivos celulares Fermentación Inmunoquímica Reacción en PCR Secuenciación Las principales áreas de aplicación de las líneas de I&D son la agrobiotecnología y la biomedicina. Sin embargo, muchos de los proyectos relevados incluían más de un área de aplicación, por ejemplo aplicaciones agrobiotecnológicas con medio ambientales, industriales; biomedicina con bioinformática, etc. Volumen 2 Pág. 138 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Se exponen a continuación, en forma resumida, los proyectos I&D (anexo 7). AGROBIOTECNOLOGÍA SECTOR PÚBLICO ∗ Facultad de Ciencias – Centro de Investigaciones Nucleares (CIN) Proyecto: “Relevamiento de bacterias diazotróficas asociadas al cultivo de maíz en Uruguay” El CIN a través del Laboratorio de Microbiología del Suelo desarrolla una línea de investigación que apunta a identificar bacterias nativas asociadas a las variedades de maíz (Zea mays) que incrementen la productividad del cultivo a través de un proceso más eficiente de fijación biológica de nitrógeno (FBN). – Instituto de Biología Celular y Molecular. Sección Bioquímica y Biología Molecular Proyecto: “Implementación de Herramientas Moleculares en Seguridad Alimentaria” Objetivo: desarrollar y consolidar herramientas moleculares que permitan detectar componentes animales en alimentos procesados derivados de la carne y de organismos genéticamente modificados (OGMs) Otras áreas de aplicación: Medio Ambiente. – Instituto de Biología. Cátedra de Microbiología Proyecto: “Estudio de comunidades microbianas de sustratos mediante técnicas moleculares y bioquímicas” Objetivo: encontrar marcadores moleculares que identifiquen la comunidad microbiana presente en los sustratos para la producción de plantines que presentan una supresión natural a diversos hongos fitopatógenos (hongos causantes del dumping-off). Otras áreas de aplicación: Medio Ambiente. – Instituto de Higiene. Unidad de Biología Parasitaria Proyecto: “Desarrollo de vacunas contra la fasciolosis en rumiantes” Este proyecto forma parte de un programa que se inició en el año 1992 y que tiene por objetivo el desarrollo de una vacuna recombinante contra la Fasciola hepática en rumiantes. – Laboratorio de Biología Molecular Vegetal Proyecto: “Identification of key genes involved in salt and osmotic stress tolerance in the model plants Physcomitrella patens and Prosopis strombulifera” Objetivo: identificar genes implicados en la tolerancia al estrés salino y osmótico en dos plantas modelo: el musgo Physcomitrella patens y la leguminosa Prosopis strombulifera. Volumen 2 Pág. 139 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Proyecto: “Análisis funcional de metacaspasas y su relación con la muerte celular programada en las respuestas de defensa y en el desarrollo de plantas” Proyecto: “Caracterización de muerte celular programada en Physcomitrella patens” Objetivo: Ambos proyectos implican la caracterización del fenómeno de muerte celular programada en la planta modelo Physcomitrella patens, con el objetivo de estudiar la función de genes con posible implicancia en la regulación central de este fenómeno. Proyecto: “Caracterización de genes de papa que participan en la respuesta de defensa a bacterias fitopatógenas” Objetivo: caracterizar funcionalmente genes y proteínas de papa, en relación a la respuesta de defensa de esta planta frente a bacterias fitopatógenas. Proyecto: “Análisis funcional de una nueva UDP-glicosil transferasa de papa involucrada en mecanismos de defensa a fitopatógenos” Objetivo: s/d ∗ Facultad de Veterinaria – Área Genética Proyecto: “Caracterización genética de marcadores moleculares asociados a la calidad de la carne en razas bovinas comerciales y en bovinos Criollos del Uruguay” Objetivo: analizar el potencial genético de las razas bovinas de carnes más comunes en Uruguay y el bovino Criollo Uruguayo con respecto a marcadores genéticos relacionados con terneza y marmolado de la carne. Otras áreas de aplicación: Biotecnología animal. – Departamento de Biología Molecular. Bioquímica Proyecto: “Uso de técnicas nucleares basadas en la genética para aumentar la producción de leche y la fertilidad en la vaca lechera” Objetivo: identificar polimorfismos de genes candidatos que sirvan como marcadores moleculares genéticos de productividad y fertilidad en la vaca lechera en condiciones pastoriles. Otras áreas de aplicación: Medio Ambiente. ∗ Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) – Laboratorio de Ecología Microbiana Proyecto: “Desarrollo de una tecnología para el control biológico de enfermedades de implantación de leguminosas forrajeras.” Objetivo: mejorar el establecimiento de leguminosas forrajeras, reduciendo las enfermedades de implantación causadas por Pythium spp. mediante el uso de Pseudomonas fluorescentes nativas. Este proyecto es desarrollado conjuntamente con la Facultad de Agronomía. Volumen 2 Pág. 140 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Proyecto: “Reducción del agregado de agroquímicos en un cultivo vegetal usando microorganismos rizosféricos beneficiosos.” Objetivo: mejorar el crecimiento y el estado sanitario del tomate, cultivo hortícola importante para Argentina, Uruguay y Europa, usando microorganismos rizosféricos beneficiosos para reducir el uso de agroquímicos en un manejo integrado del cultivo. Este proyecto es desarrollado conjuntamente con: INRA (Francia), INTA (Argentina), Facultad de Ciencias Exactas (La Plata, Argentina) y la Universidad del Piamote (Italia). – Servicio de Citometría de Flujo y Clasificación Celular (SECIF) Proyecto: “Estudios genéticos de dos géneros de forrajeras nativas: Stipa y Paspalum (Gramineae)” Objetivo: análisis de la variabilidad del contenido de ADN de especies, citotipos y biotipos de Stipa y Paspalum para determinar sus características genéticas, filogenia y mecanismos evolutivos. Este proyecto es desarrollado conjuntamente con la Facultad de Agronomía. ∗ Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA) – Unidad de Biotecnología Proyecto: “INIA Biotec” En el período 2002-2005 se impulsó el desarrollo de un modelo de articulación entre investigación y producción en agrobiotecnologías. INIA Biotec apunta a promover la incorporación de biotecnologías en la industria viverista y semillerista; impulsar el desarrollo de procedimientos biotecnológicos asociados a los recursos genéticos vegetales y animales; y promover el uso seguro de la biotecnología moderna. ∗ Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca (MGAP) – Dirección Nacional de Recursos Naturales Renovables (RENARE). Departamento de Microbiología de Suelos Desarrolla las siguientes líneas de I&D: Proyecto: “Enfoque rhizobiológico para mejorar la performance de leguminosas forrajeras promisorias para zonas ganaderas. Extensión al estudio a los problemas de implantación de T. Repens y T. Vesiculosum”. FPTA 97/157 Otras áreas de aplicación: Medio Ambiente. Agronomía Proyecto: “Contribución a una producción sostenible de alfalfa mediante el manejo de microorganismos rizosféricos en Argentina, Chile y Uruguay” Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial. Medio Ambiente. Agronomía Proyecto: “Relevamiento regional (Este, Basalto y Cristalino) de mejoramientos de campo y caracterización de los principales problemas de manejo y rhizobiológicos que afectan su productividad y persistencia potencial”. FPTA 156. Otras áreas de aplicación: Agronomía Volumen 2 Pág. 141 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Proyecto: “Aspectos agronómicos y moleculares en especies del géneros lotus y sus rizobios asociados”. Lotus species in environmentally-constrained South-American Soils (LOTASSA). Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial. Medio Ambiente. Bioinformática. Agronomía Proyecto: “Evaluaciones agronómicas de Azospirillium” Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial. Agronomía Proyecto financiado por LAGE & CÍA. Proyecto: “Tecnología de uso de inoculantes” Otras áreas de aplicación: Agronomía Este proyecto incluye a dos líneas de I&D, financiadas por dos empresas privadas (CALISTER S.A. y ENZUR S.A.) Proyecto: “Selección de cepas de rizobios en Soja” Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial. Agronomía Proyecto financiado por CALISTER S.A., ENZUR S.A. y LAGE & CÍA. SECTOR PRIVADO ∗ Exogen S.R.L Proyecto: ““Desarrollo e instrumentación de un Sistema basado en Microsatélites para la identificación de variedades en especies forrajeras de interés económico” Objetivo: Desarrollar e instrumentar herramientas para la caracterización de especies forrajeras de interés económico mediante metodologías de biología molecular. Es un servicio que permite la caracterización de especies vegetales de interés general que para la incorporación como valor agregado y diferenciación de productos. Proyecto financiado por ATGen S.R.L., COPAGRAN, EXOGEN S.R.L y URUPOV. Instituciones colaboradoras: Procampo Uruguay y Wrightson Pas. Otras áreas de aplicación: Análisis de alimentos ∗ Genia Esta empresa brinda los siguientes servicios: Identificación, Paternidad y Salud Humana; Identificación animal; Selección asistida por marcadores de ADN; y Control de alimentos mediante PCR. Desarrolla líneas de investigación a través de financiación propia y compartida. Otras áreas de aplicación: Biomedicina ∗ Lage y Compañía S.A. Desarrolla líneas de I&D con financiación propia y compartida. Las primeras incluyen validaciones en INIA, MGAP (RENARE- Departamento de Microbiología de Suelos) e instituciones privadas, en: i) “Inoculantes para leguminosas base Rhizobium”; ii) “Inoculantes para gramíneas base Azospirillum”; y iii) “Fungicida biológico base Trichoderma harzianum”. Las líneas con financiación compartida incluyen “Validaciones en INIA de insecticida biológico Verticillium lecanii”. Volumen 2 Pág. 142 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 BIOMEDICINA SECTOR PÚBLICO ∗ Facultad de Ciencias – Instituto de Química Biológica. Laboratorio de Fisicoquímica Biológica/ Laboratorio de Enzimología Proyecto: “Mecanismos de nitrosación biológica. Aceleración por fases hidrofóbicas” Objetivo: entender los mecanismos de nitrosación in vivo. Esto contribuirá a comprender a nivel molecular el desarrollo de patologías asociadas a estrés oxidativo. – Laboratorio Radiobiología. Departamento de Biofísica. Unidad Asociada a Facultad de Ciencias. Proyecto: “Desarrollo de un antifúngico de origen natura” Objetivo: desarrollo de un antifúngico de alta efectividad y estabilidad contra Candida albicans, Tricophyton mentagophytes y Tricophyton rubrum a nivel humano y agroindustrial. Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial – Departamento de Genética. Proyecto: “Producción de hEGF (Factor de Crecimiento Epidérmico Humano) recombinante en levadura.” Objetivo: desarrollar y optimizar la producción del EGI humano mediante tecnología de ADN recombinante, expresando dicho péptido en un sistema eucariota. El h-EGF recombinante producido se utilizará en medicina humana como agente terapéutico, como cicatrizante. En el área veterinaria, el h-EGF se empleará para la administración en animales de granja para la prevención de infecciones intestinales e incremento en la tasa de ganancia de peso. ∗ Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) – Departamento de Biología Molecular Proyecto: “Diferenciación de la línea germinal masculina: caracterización funcional de nuevos productos de expresión específica de la espermatogénesis de los mamíferos” Objetivo: profundizar en el conocimiento a nivel molecular de la espermatogénesis de los mamíferos. Estudiar y caracterizar los genes expresados durante ese proceso. Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial Proyecto: “Genómica funcional de la espermatogénesis en mamíferos.” Volumen 2 Pág. 143 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Objetivo: profundizar en el conocimiento a nivel molecular de la espermatogénesis de los mamíferos. Estudiar y caracterizar los genes expresados durante ese proceso. Otras áreas de aplicación: Biotecnología industrial Proyecto: “Determinación de reticulocitos en sangre de ratones tratados con eritropoietina mediante Citometría de Flujo” Objetivo: implementar la determinación del porcentaje de reticulocitos en ratones estimulados con diferentes dosis de eritopoietina recombinante mediante citometría de flujo. Proyecto realizado conjuntamente con la Unidad de Control de Calidad de Biotecnológicos (UCCB, Facultad de Ciencias). ∗ Instituto Nacional de donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos (INDT) Proyecto: “Análisis de microsatélites en el cáncer colo-rectal (CCR)” Objetivo: caracterizar las alteraciones de los microsatélites seleccionados, presentes en los pacientes operados con cáncer rectal y esporádico, y avanzar en la integración de un equipo multidisciplinario capaz de generar investigación biomédica en esta línea, desde el Hospital de Clínicas. Proyecto: “Evaluación del estudio de microsatélites en subpoblaciones leucocitarias aplicado al análisis de quimerismo post trasplante hematopoyético.” Objetivo: aplicar el análisis automatizado de microsatélites en subpoblaciones celulares y evaluar la capacidad del método para documentar los estados de quimerismo en el post trasplante hematopoyético. Proyecto: “Tejidos humanos esterilizados por radiaciones ionizantes, para uso terapéutico” Objetivo: satisfacer la demanda de la población que requiere injertos clínicos confiables y de alta calidad (radioesterilizados). Proyecto: “Rechazo crónico de trasplante renal humano” Objetivo: los objetivos apuntan a la prevención, tratamiento precoz del rechazo crónico renal y a tender de retardar las complicaciones del mismo. Proyecto: “Validación de la calidad biológica de los tejidos cardio vasculares criopreservados” Objetivo: Calificación de parámetros en el comportamiento biológico sobre tejidos criopreservados como insumos bioterapeúticos para cirugía cardio vascular central y periférica. Proyecto: “Participación de los Anticuerpos HLA como mecanismo lesional en el homoinjerto valvular cardíaco” Objetivo: Se evaluará en pacientes, que han recibido homoinjerto valvular cardíaco, la presencia de anticuerpos anti HLA como factor de riesgo del deterioro morfológico y funcional del homoinjerto. Proyecto: “A quality study of radiosterilized Bone-Tendon-Bone allograft, after irradiation dose setting, for clinical application by structural, morphological and biomechanical patterns.” Objetivo: validar la técnica de procesamiento, radioesterilización y almacenamiento del aloinjerto de H-T-H a partir del tendón patelar de origen humano. Volumen 2 Pág. 144 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL SECTOR PÚBLICO ∗ Facultad de Ciencias – Instituto de Biología. Departamento de biología animal. Sección Genética Evolutiva Proyecto: “Identificación de poblaciones de Clupeiformes de interés comercial de la costa uruguaya del Río de la Plata y su frente oceánico mediante datos morfológicos y moleculares” Objetivo: identificar las poblaciones pesqueras del área costera de Uruguay, información que podrá utilizarse para la trazabilidad y control desde las poblaciones explotadas en pesquerías hasta su proceso de industrialización. Otras áreas de aplicación: Agrobiotecnología. – Instituto de Ingeniería Química. Departamento de Bioingeniería Proyecto: “Producción de biopolímeros, biodegradables y biocompatibles (PHAs)” Objetivo: estudio de la variabilidad de producir polihidroxialcanoatos (PHA) integrando el proceso en una planta de producción de quesos, de manera de utilizar como sustrato el suelo de leche o el perneado de ultrafiltración de este suero. 3.2.2. Relevamiento: Recursos humanos En lo que respecta a la formación de los RRHH, Uruguay presenta indicadores relativamente buenos para la región (cuadro 4). La situación comparada con la de hace 10 años atrás es muy alentadora y ha impulsado la generación de cursos nacionales de posgrados, que han surgido mayoritariamente de la implementación del programa del PEDECIBA y, más recientemente, con una Maestría en Biotecnología en la Facultad de Ciencias (Bértola et al., 2005). Cuadro 4. Investigadores por cada mil integrantes de la Población Económicamente Activa (PEA), para el año 2002 País / Región Uruguay América Latina y el Caribe Iberoamérica Total Indicador 3.10 1.01 1.67 5.96 Fuente: RICYT, 2006. Volumen 2 Pág. 145 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 También es de destacar que por primera vez se ha concretado un programa de posgrado en la Facultad de Agronomía, con el apoyo del INRA de Francia, que comprende la formación de profesionales en vitivinicultura e incluye aspectos de biotecnología en la producción de material madre para los viñedos y en los procesos de vinificación (Bértola et al., 2005). Existe una excesiva concentración de investigadores en el sector público y en particular en la UDELAR (73,1%). El Gobierno concentra el 7.6% de los investigadores, mientras que las empresas del sector privado el 19.4% (datos correspondientes al año 2002; RICYT, 2006). Esta misma situación se observa en la encuesta elaborada por la DICYT (2006), citada en líneas anteriores. Aparecen carencias en la formación de investigadores de alto nivel en las otras áreas del conocimiento relacionadas con la política y gestión de la innovación, ciencia y tecnología (cuadro 5). Cuadro 5.Investigadores según disciplina científica, para el año 2002 Disciplina Ciencias Naturales y Exactas Ingeniería y Tecnología Ciencias Médicas Ciencias Agrícolas Ciencias Sociales Humanidades Porcentaje (%) 40,9 16,9 20,3 12,1 7,0 2,9 Fuente: RICYT, 2006. Según datos del relevamiento de las capacidades biotecnológicas en RRHH se observa que (anexo 8): – – – – Los RRHH capacitados en biotecnología se concentran principalmente en el sector estatal (58.8 %), del cual el 60.0 % se corresponde con investigadores de la UDELAR. En segundo lugar se ubica el INIA, que concentra el 21.9 % de los mismos. Y por último, el sector privado (empresas y organizaciones privadas) representa el 15.6%. El 63.3% ha tenido experiencias laborales en otras regiones, destacándose los siguientes países, por América: Argentina, Brasil, Chile, El Salvador, Estados Unidos de América, México, Nicaragua, Paraguay y por Europa: Alemania, Bélgica, España, Francia, Hungría, Inglaterra, Irlanda, Italia, Suecia. El buen nivel de calidad en RRHH se desprende por medio de dos indicadores, el importante porcentaje de publicaciones (79.4%) y por el hecho de que el 58.8 % ha recibido algún tipo de distinción y/o premio. En la mayoría de los casos, las principales áreas de capacitación y experiencia son: investigación y desarrollo; docencia y formación; y evaluación y gestión del riesgo. Demostrando las carencias de los RRHH relacionados a la política y gestión de la innovación, ciencia y tecnología (cuadro 6). Volumen 2 Pág. 146 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Cuadro 6. Ámbitos de experiencia y especialización de los RRHH Ámbitos de experiencia Especialización Legislación nacional Legislación nacional en medio ambiente Legislación y Ley de la propiedad intelectual Regulación Reglamentación nacional Reglamentos del comercio Bioética Sociología y Desarrollo sostenible economía Evaluación del ciclo vital Evaluación tecnológica Base de Datos Gestión de datos Estadísticas ambientales y participación Intercambio de información en la información Mecanismo de intercambio de la información Tecnología de la información Campañas y propaganda Concienciación y Información pública/comunicaciones participación del Participación de la comunidad público Periodismo Administración de proyectos Desarrollo de la infraestructura Desarrollo Gestión agrícola institucional Gestión de los recursos Recursos humanos Salud Pública Acuicultura Especies invasivas Agricultura exóticas Biología de las Evaluación del impacto poblaciones ambiental Biología del suelo Fitopatología Biología humana Genética de las Evaluación y Biología molecular poblaciones naturales gestión del Bioquímica Ingeniería genética riesgo Biotecnologías Método de detección Diseño y aplicación de los analíticos procedimientos de Microbiología evaluación de riesgo Patología animal Ecología animal Toxicología Ecología microbiana Virología Epidemiología Educación ambiental Enseñanza extraoficial Docencia y Tareas de divulgación formación Formación de Recursos humanos a nivel de grado y posgrado Investigación y desarrollo Volumen 2 Desarrollo de productos biotecnológicos Investigación biotecnológica % (del total de RRHH) 11.8 14.7 23.5 26.5 50.0 61.8 67.6 100.0 Pág. 147 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.2.3. Relevamiento: infraestructura URU-04-009 Equipamiento e Se observa un fortalecimiento del sector público en equipamiento e infraestructura, permitiendo el uso de técnicas moleculares. La Facultad de Ciencias, el IIBCE, el Instituto Rubino del MGAP, los Laboratorios Biológicos de la DGSSAA-MGAP y la Unidad de Biotecnología del INIA cuentan con modernas instalaciones (Bértola et al., 2005). En los últimos años se han instalado cinco secuenciadores automáticos: tres dedicados al área médica (INDT, Mutualista La Española y Policía Técnica), fundamentalmente dedicados al diagnóstico de enfermedades y uso de marcadores moleculares; un secuenciador en la Facultad de Ciencias para el análisis genómico, que ofrece servicios a la comunidad científica; y el primer secuenciador en el área agropecuaria en la Unidad de Biotecnología del INIA. Uruguay experimenta un relativo atraso en biotecnología en relación con los países del MERCOSUR y con el resto del mundo en general. Sin embargo, es evidente que el desarrollo de la biotecnología sigue siendo una de las prioridades para el país, teniendo en cuenta sus características productivas y exportadoras (Bértola et al., 2005). Las plataformas más importantes en función de sus fortalezas tecnológicas son: DILAVE (MGAP), Bioingeniería (Facultad de Ingeniería), Núcleo de Servicios de Alta Tecnología (NSAT) y otros laboratorios de la Facultad de Ciencias, LATU, PTP (Facultad de Química), INDT, Policía Técnica (Ministerio del Interior) e INIA (FPTA 168, 2006). Según el informe FPTA 168 (2006), los potenciales líderes tecnológicos generadores de biotecnología vegetal son: INIA (Estación Experimental Las Brujas), UDELAR (a través de las Facultades de Agronomía, Ciencias, Química e Ingeniería), IIBCE, MGAP, INASE y empresas privadas. Las principales áreas destacadas son la producción de inoculantes microbianos y la manipulación de técnicas de micropropagación de plantas. Por otro lado, los líderes para el sector mejoramiento genético animal son: UDELAR (Facultad de Veterinaria), DILAVE (MGAP), empresas privadas, y en menor medida participa el INIA, el SUL, la Asociación Rural del Uruguay (ARU) y el Instituto de Mejoramiento Lechero. El sector de servicios y de productos veterinarios y médicos está liderado por la UDELAR (Facultad de Medicina, Química y Ciencias), IIBCE, laboratorios especializados del MSP (INDT) y laboratorios privados. El área agroindustrial e industrial está representada por varios actores que expresan un altísimo interés en biotecnología pero que analizados en conjunto presentan un gran desbalance entre las capacidades tecnológicas, equipamiento e infraestructura edilicia. Ejemplo de ellos son: UDELAR (Facultad de Agronomía, Ciencias, Ingeniería, Química), IIBCE, LATU, PTP, Biotec Plaza, PTI. Volumen 2 Pág. 148 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.2.4. URU-04-009 Relevamiento: Bioinformática El desarrollo de esta sección fue posible gracias a la colaboración y disposición del equipo del proyecto coordinado por el INIA y LATU, que realizó el relevamiento sobre bioinformática en Uruguay (INIA-LATU, 2006). Este relevamiento tuvo por objeto identificar las capacidades existentes en bioinformática en el Uruguay y establecer líneas de acción que contribuyan a su desarrollo. A continuación se exponen resultados del “Informe de Relevamiento sobre Bioinformática” (INIA – LATU, 2006). Según se detalla en el cuadro 7, las principales fortalezas y dificultades identificadas para este sector fueron: Cuadro 7. Fortalezas y dificultades identificadas en bioinformática Fortalezas Existencia de masa crítica Muy buen nivel de recursos humanos (en software y biología) Existencia de un grupo de empresas tecnológicas (fuerte antecedente) Experiencia en telecomunicaciones Creación de la Unidad de Bioinformática en el Instituto Pasteur Adecuada infraestructura en universidades privadas Dificultades Trabajo sectorial sin vínculo entre las instituciones Escasa infraestructura y herramientas, específica en el tema bioinformática Dificultad en el acceso de fuentes de financiación (empresas privadas y Universidad) Dificultad de inversión por ausencia de demanda sostenida Falta de un manejo profundo de técnicas matemáticas y estadísticas Falta de unificación de terminologías Fuente: INIA-LATU (2006). La bioinformática es considerada un área estratégica en el Uruguay, no obstante, el relevamiento destaca que es preciso generar herramientas de carácter estadístico- biológicas e instancias de trabajo multidisciplinario para fomentar líneas de investigación y docencia. A igual que en las otras áreas biotecnológicas del país, se percibe a nivel general una sectorización del trabajo. Por ello, a partir del relevamiento surgen las siguientes recomendaciones: Trabajo en red de los diferentes grupos vinculados a la bioinformática (bioquímicos, biólogos, matemáticos, etc.) Realización de un Centro de Servicios Nacional Generar una mayor convocatoria para proyectos de I&D, hoy día el único existente se implementa en el IIBCE Seguir los lineamientos seguidos por los países de la región, que ya se encuentran en etapas más avanzadas respecto a esta área Capacitación de Recursos Humanos y creación de grupos multidisciplinarios Diseñar un Plan Nacional de Desarrollo, que identifique las capacidades y que actúe como núcleo de recursos humanos y proyectos, entre otras cosas Volumen 2 Pág. 149 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.2.5. URU-04-009 Relevamiento: Propiedad Intelectual Los trámites de registros de patentes se realizan ante la Dirección Nacional de Propiedad Industrial (DNPI) perteneciente al Ministerio de Industria, Energía y Minería. Existen dos categorías que contemplan las invenciones en el área biotecnológica. La primera llamada C12N incluye: Microorganismos o enzimas; Composiciones que los contienen; Cultivo o conservación de microorganismos; Técnicas de mutación o de ingeniería genética; Medios de cultivo. Mientras que la restante categoría C07K contiene a los Péptidos. Para obtener una patente la invención debe reunir una serie de características que la hacen única, como ser, novedad y aplicabilidad industrial (Correa, 1999). El cuadro 8 indica la cantidad de solicitudes totales y biotecnológicas hechas ante la DNPI, para el período 2000-2006. Para el año 2006 se realizó una proyección de acuerdo a las presentaciones de los meses transcurridos. En todos los casos se trata de solicitudes cuyo estado puede ser: en trámite, abandonadas, desestimadas o concedidas. También se indica la cantidad de solicitudes presentadas por residentes. Cuadro 8. Solicitud de patentes presentadas, según categoría biotecnológica (período 2000-2006) Total de Solicitudes presentadas 2000 616 2001 595 2002 496 2003 546 2004 550 2005 613 2006* 641 Promedio 579,6 17 24 41 6,66 3 7,3 0,49 18 23 41 6,89 1 2,4 0,17 10 19 29 5,85 0 0 0 8 13 21 3,85 0 0 0 6 11 17 3,09 0 0 0 4 15 19 3,10 1 5,3 0,16 7 18 25 3,90 0 0 0 10,0 17,6 27,6 4,8 0,71 2,1 0,12 Solicitudes Biotecnología C12N C07K Total % del Total Solicitudes biotec. uruguayas % de solicitudes biotec. % del Total *Datos estimados Fuente: DNPI (2006). Según el cuadro anterior, se observa que en promedio las patentes biotecnológicas representan un bajo porcentaje sobre el total de patentes concedidas de apenas un 4.8%, para el período 2000-2006. Si se distingue por categorías, la C07K es la que en promedio concentra la mayor cantidad de solicitudes biotecnológicas (17.6, representando un 63.7 % del total de las solicitudes biotecnológicas). Una característica importante que surge a partir del cuadro 8 es que la mayoría de las solicitudes biotecnológicas presentadas en Uruguay son realizadas por no residentes. Si se compara al Uruguay a través de este indicador, según datos de la RICYT (2006), dicha relación (patentes realizadas por residentes/total de las patentes) es similar en los países de la región y América Latina y el Caribe (Anexo 9). En el anexo 10 se describen las patentes concedidas para la categoría C12N, para el período 2000-2005. Volumen 2 Pág. 150 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad 3.3. URU-04-009 CONCLUSIONES A partir de los relevamientos realizados se destacan las siguientes conclusiones: Las líneas de I&D en biotecnología son principalmente llevadas a cabo por el sector público, básicamente por la UDELAR. Asimismo, el INIA, el IIBCE y el MGAP presentan una importante participación. En su mayoría tienen como fin la investigación, en menor grado la aplicación. Las principales áreas de aplicación de los proyectos de investigación son la agrobiotecnología y la biomedicina. Sin embargo, muchos de los proyectos relevados incluían más de un área de aplicación, por ejemplo aplicaciones agrobiotecnológicas con medio ambientales, industriales; biomedicina con bioinformática, etc. El ámbito de los productos veterinarios y médicos es realizado básicamente por las Facultades de Medicina, Química y Ciencias, el IIBCE y laboratorios especializados del sector privado y público. Es el ámbito que se encuentra mejor conformado en términos de innovación y aprendizaje. El área farmacéutica es la que mayor representación tiene. La bioinformática se muestra como un área novedosa y estratégica para el país. Sin embargo, Uruguay debe generar una política de desarrollo que tienda a seguir los lineamientos de los países de la región, más avanzados tecnológicamente. El área de la bioinformática presenta varias fortalezas, desde el punto de vista técnico y humano, no obstante es necesario generar instancias de trabajo en red multidisciplinario, que fomenten el desarrollo de proyectos y líneas de investigación sustentadas con las correspondientes herramientas e infraestructuras. Existen varias fuentes de financiación que apoyan los emprendimientos de I&D, principalmente con presupuesto estatal (51.2 %) a través de la CSIC, DINACYT, CONICYT, UDELAR, Ministerios e Instituciones. Por su parte, el 30.2% de los emprendimientos es financiado por el sector privado, que muchas veces trabaja en convenios establecidos con instituciones académicas públicas. Existe una importante coordinación de las entidades nacionales con otras regionales y/o internacionales. Esta situación ha permitido el desarrollo de los proyectos en regiones de América Latina, Asia y Europa. En lo que respecta a la formación de los RRHH, Uruguay presenta indicadores relativamente buenos para la región. Esta situación se debe por varios motivos: se han impulsado diferentes instancias para promover la capacitación de RRHH a través de posgrados, principalmente en el área de las ciencias biológicas; existe un alto porcentaje de publicaciones en revistas nacionales e internacionales; y un importante reconocimiento a través de la premiación y/o distinción de los investigadores. Sin embargo, la otra cara de la moneda muestra que existen carencias en la formación de profesionales de alto nivel en otras áreas del conocimiento relacionadas con la política y gestión de la innovación, ciencia y tecnología. El sector público, y en particular la UDELAR, es el que concentra a la mayoría de los investigadores. Volumen 2 Pág. 151 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 En términos de infraestructura y equipamiento se observa un fortalecimiento del sector público. Las plataformas más importantes en función de sus fortalezas tecnológicas son: DILAVE (MGAP), Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería, N-SAT y otros laboratorios de la Facultad de Ciencias, LATU, PTP (de la Facultad de Química), INDT, Policía Técnica (Ministerio del Interior) e INIA. Aún así Uruguay experimenta un relativo atraso en biotecnología en relación con los países del MERCOSUR y con el resto del mundo en general. Asimismo, dicho atraso biotecnológico se observa a través del bajo porcentaje en promedio de las solicitudes de patentes biotecnológicas (del orden del 4.8%). A esto se le suma el hecho de que la mayoría de las solicitudes biotecnológicas son realizadas por No Residentes. Volumen 2 Pág. 152 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 4. REFERENCIAS ACCESS EXCELLENCE. s/fecha. Biotechnology. Disponible en: http://www.accessexcellence.org/RC/AB/BC/1977-Present.html AMSUD-PASTEUR. 2005. Disponible en: http://www.amsudpasteur.edu.uy/ BÉRTOLA, L.; BIANCHI, C.; DARSCHT, P.; DAVYT, A.; PITTALUGA, L.; REIG, N.; ROMÁN, C.; SNOECK, M. & WILLEBALD, H. 2005. Ciencia, Tecnología e Innovación en Uruguay: Diagnóstico, Prospectiva y Políticas. Región 1. Serie de notas de referencia. RE-R1-05-001. Banco Interamericano de Desarrollo (BID). Disponible en: http://www.bid.org.uy/regions/re1/econ/RE1-RN-05-001.pdf BRECHNER, M.; CHILIBROSTE, P.; DAVYT, A.; LORENZO, F.; SUTZ, J.; DARSCHT, P.; PAOLINO, C. & RUBIANES, E. 2006. Anteproyecto de Ley: Agencia Nacional de Investigación e Innovación. Gabinete Ministerial de Innovación. BROVETTO. 2005. Palabras del Ministro de Educación y Cultura, Jorge Brovetto. Disponible en: http://www.presidencia.gub.uy/_web/noticias/2005/04/2005042207.htm CIENARTE. 2006 Fundación Cienarte. Disponible en: http://www.cienarte.org/index.html CORREA, C. 1999. Normativa Nacional, Regional e Internacional sobre propiedad intelectual y su aplicación en los INIAS del Cono Sur. Programa Cooperativo para el Desarrollo Tecnológico Agropecuario del Cono Sur. PROCISUR. Disponible en: http://www.procisur.org.uy/CORREA.pdf DICYT. 2006. Dirección de Innovación, Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. La innovación en la industria uruguaya (2001-2003). II Encuesta de actividades de innovación en la industria. MEC-INE-DICYT-PDT. 118 p. DINACYT, 2006a. Centro para Cursos avanzados en Bioinformática. Boletín nº 299. Año IX 20 de Junio 2006. Disponible en: http://www.dinacyt.gub.uy/Boletin_299.htm DINACYT.2006b. Cluster de empresas de Biociencias. Boletín nº 305 - Año IX - 31 de Julio de 2006. Disponible: http://www.dinacyt.gub.uy/Noticias_305.html DNPI. 2006. Dirección Nacional de Propiedad Industrial. División Patentes. Servicio de Información Tecnológica. Ministerio de Industria, Energía y Minería. FAO. 2004. El Estado Mundial de la agricultura y la alimentación 2003-2004. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Roma. Disponible en: http://www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_file=//docrep/006/y5160s/y5160s07.ht m FPTA. 2006. FONDO DE PROMOCIÓN DE TECNOLOGÍA AGROPECUARIA. Disponible en: http://www.inia.org.uy/online/site/invproyfpta.php FONDO NACIONAL DE INVESTIGADORES. 2006. Disponible en: http://www.dinacyt.gub.uy/fni2002.html FONDO PROFESOR CLEMENTE ESTABLE. 2006. Disponible en: http://www.dinacyt.gub.uy/fce.html#integrac FPTA 168. 2006. Relevamiento de las capacidades en infraestructura y equipos disponibles en el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología. INIA-MGAP. I+D. s/fecha. Fundación Investigación y Desarrollo. Disponible en: http://imasd.fcien.edu.uy/ (fecha de acceso: 19/07/06). INIA. 2001. La Biotecnología en Uruguay. Documento preparado por la Unidad de Biotecnología del INIA como parte de una consultoría realizada para la Reunión Especializada de Ciencia y Tecnología (RECYT-DINACYT). INIA-LATU.2006. Informe de Relevamiento sobre Bioinformática. Volumen 2 Pág. 153 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 INSTITUTO PASTEUR. 2006. Instituto Pasteur de Montevideo. Disponible en: http://www.pasteur.edu.uy/ MGAP. 2005. Evolución del PBI. Disponible en: http://www.mgap.gub.uy/diea/Anuario2005/capitulo1/external/105_01.xls PAGLIANO, D.; MAZZOLA, M.; FERRIOLO, M. 2002. Programa de Prospectiva Tecnológica, Uruguay 2015. Informe Final. Biotecnología en el sistema agroalimentario. INIAPresidencia de la República Oriental del Uruguay-ONUDI. PDT. 2005. Programa de Desarrollo Tecnológico. Informe Semestral Junio 2005. Disponible en: http://www.pdt.gub.uy PDT. 2006. Programa de Desarrollo Tecnológico. Disponible en: http://www.pdt.gub.uy/pdt.html PNUD. 2005. Desarrollo humano en Uruguay 2005. El Uruguay hacia una estrategia de desarrollo basada en el conocimiento. Disponible en: http://www.undp.org.uy/ PEDECIBA. 2006. Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas. Disponible en: http://www.rau.edu.uy/pedeciba/ PROTOCOLO DE CARTAGENA. 2000. Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica. Montreal. Secretaría del Convenio sobre la Diversidad Biológica. 30 p. Disponible en: http://www.biodiv.org/doc/legal/cartagena-protocol-es.pdf RICYT. 2006. Red de Indicadores de Ciencia y Tecnología. Disponible en: http://www.ricyt.edu.ar/ SCIDEV.NET. 2006. Uruguay: Innovación es el motor para el desarrollo. Disponible en: http://www.scidev.net/gateways/index.cfm?fuseaction=readitem&rgwid=1&item=News&i temid=2805&language=2&CFID=9670041&CFTOKEN=40512978 SUPCYT. 2006. Sociedad Uruguaya para el Progreso de la Ciencia y Tecnología. Disponible en: http://www.supcyt.org.uy/ UCBREP .s/fecha. Chronology of Biotechnology. University of California Biotechnology Research and Education Program. Disponible en: http://ucsystembiotech.ucdavis.edu/IST/Overview%20Chronology%20IST%208A.doc URUNOVA. 2005. Disponible en: http://www.urunova.org.uy/ Volumen 2 Pág. 154 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 5. GLOSARIO DE ABREVIATURAS ADN Ácido Desoxirribonucleico ANII Agencia Nacional de Investigación e Innovación ARU Asociación Rural del Uruguay AUDEBIO BID Asociación Uruguaya de Empresas Biotecnológicas Banco Interamericano de Desarrollo C&T Ciencia y Tecnología CDB Convenio sobre Diversidad Biológica CENBIO CIN CONICYT COPAGRAN CSIC DGSSAA DILAVE DICYT DINACYT Centro de Bionegocios Centro de Investigaciones Nucleares Consejo Nacional de Innovación, Ciencia y Tecnología Cooperativa Agraria Nacional Comisión Sectorial de Investigación Científica Dirección General de Servicios Agrícolas Dirección de Laboratorios Veterinarios Dirección de Innovación, Ciencia y Tecnología para el Desarrollo Dirección Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación DINARA Dirección Nacional de Recursos Acuáticos DNPI Dirección Nacional de Propiedad Industrial FCE FNI FOGAPPI FPTA Fondo Nacional de Investigadores Fondo de Garantía para Proyectos de PYMES Innovadoras Fondo de Promoción de Tecnología Agropecuaria GMI Gabinete Ministerial de la Innovación I&D Investigación y Desarrollo IIBCE IICA Volumen 2 Fondo Profesor Clemente Estable de Investigación Científica y Tecnológica Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura Pág. 155 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad INAVI INDT INIA URU-04-009 Instituto Nacional de Vitivinicultura Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria INRA Institut National de la Recherche Agronomique – Instituto Nacional de Investigación Agronómica LATU Laboratorio Tecnológico del Uruguay MEC Ministerio de Educación y Cultura MEF Ministerio de Economía y Finanzas MGAP MIEM MSP Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca Ministerio de Industria, Energía y Minería Ministerio de Salud Pública N- SAT Núcleo de Servicios de Alta Tecnología OPP Oficina de Planeamiento y Presupuesto OPS Organización Panamericana de la Salud PDT Programa de Desarrollo Tecnológico PEDECIBA PNUD PROCISUR PROGRAMA Amsud-Pasteur PTI PTP Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo Programa Cooperativo para el Desarrollo Tecnológico Agroalimentario y Agroindustrial del Cono Sur Programa de Cooperación Científica entre Instituciones Académicas de Países de América del Sur y el Instituto Pasteur Parque Tecnológico Industrial Polo Tecnológico de Pando PYMES Pequeñas y Medianas Empresas RECYT Reunión Especializada de Ciencia y Tecnología RICYT Red de Indicadores en Ciencia y Tecnología, Iberoamericana e Interamericana SECIF Servicio de Citometría de Flujo y Clasificación Celular SNI Volumen 2 Sistema Nacional de Innovación Pág. 156 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 SUL Secretariado Uruguayo de la Lana UCCB Unidad de Control de Calidad de Biotecnológicos UDELAR Universidad de la República UNESCO Organización de las Naciones Unidas para la Educación, Ciencia y la Cultura Volumen 2 Pág. 157 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 6. ANEXO Anexo 1. Proyectos en investigación fundamental correspondientes al año 2005 del Fondo Clemente Estable PDT - CONVOCATORIA Nº 54 Áreas Básicas Doctorados Jóvenes Cs. Biológicas 36 50 Cs. Médicas Cs. Agrarias Cs. De La Tierra 12 9 7 4 8 3 Química Tecnológicas 14 2 13 3 Física Informática Matemática Áreas Sociales TOTAL 5 2 4 25 116 --- TOTAL 19 100 216 Fuente: FONDO PROFESOR CLEMENTE ESTABLE, 2006. Anexo 2. Resultados de las postulaciones al Fondo Nacional de Investigadores 2002-2004, distribuidos por área ÁREAS Presentados cantidad % Aprobados Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 cantidad % del total de aprob. Agraria Básica Biomédica Social Tecnológica 52 93 157 140 58 10,4 18,6 31,4 28 11,6 8 22 41 24 15 9 28 27 21 13 3 8 10 8 1 20 58 78 53 29 8,4 24,4 32,8 22,3 12,2 TOTALES 500 100 110 98 30 238 100,00 Fuente: Fondo Nacional de Investigadores, 2006. Anexo 3. Detalle de Estudiantes de posgrado en el país e investigadores, por Área Área Biología Física Informática Matemática Química TOTAL Estudiantes de posgrado Investigadores 243 26 51 23 82 425 254 48 28 35 110 475 *16 investigadores actúan simultáneamente en dos Áreas Fuente: PEDECIBA, 2006. Volumen 2 Pág. 158 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 4. Líneas temáticas y temas correspondientes a la Convocatoria PDT Nº 74 Líneas Temáticas Desarrollo de nuevos productos y/o procesos de base biotecnológica con el objetivo de resolver una ó varias demandas tecnológicas sectoriales. Desarrollo de nuevos productos y/o procesos de base biotecnológica para aplicaciones agropecuarias y biomédicas. Desarrollo de estrategias para análisis, integración y uso, de información biológica con fines biotecnológicos Temas Selección y escalamiento productivo de microorganismos e inóculos requeridos por procesos industriales. Desarrollo de nuevos procesos aplicables en sistemas de trazabilidad y selección de animales. Desarrollo de nuevos procesos para apoyar la selección de especies vegetales con mayor tolerancia a estreses bióticos y abióticos. Desarrollo de alimentos con propiedades nutracéuticas. Desarrollo de biosimilares con aplicación en salud humana y animal. Desarrollo de nuevos productos y/o procesos (terapéuticos y diagnósticos) de base biotecnológica para su aplicación en salud humana y animal. Desarrollo de nuevos productos aplicados al control de procesos en la industria agroalimentaria. Desarrollo de nuevos procesos de diagnóstico y/o control de plagas y enfermedades en el área agropecuaria. Aplicaciones de bioinformática que contribuyan a la generación de productos y servicios con alto valor agregado de información biológica. Generación de materiales de referencia y validación de procedimientos estandarizados que contribuyan a mejorar la gestión productiva de sistemas biotecnológicos implementados en Uruguay. Fuente: PDT, 2006. Volumen 2 Pág. 159 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 5. Indicadores de Ciencia y Tecnología para el Uruguay (período 1990-2002) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Gasto en Ciencia y Tecnología (millones de U$S) Gasto en C&T en relación al PBI (%) 20,7 0,25 15,0 0,15 22,2 0,19 9,8 0,07 23,3 0,14 49,7 0,28 54,4 0,28 83,9 0,42 48,7 0,23 53,8 0,26 47,8 0,24 _ _ 32,4 0,22 Gasto en I&D por investigador (miles de U$S) _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23,92 16,51 _ 8,44 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 18,8 53,5 27,8 15,0 58,0 27,0 _ _ 23,9 1,9 72,7 _ 1,4 13,8 75,4 _ _ 10,8 8,7 79,2 _ _ 12,1 6,1 87,6 _ _ 6,2 6,1 31,1 50,3 _ 12,5 18,4 30,4 40,9 _ 10,3 38,7 32,4 26,3 _ 2,4 10,8 37,8 48,5 _ 2,9 9,4 35,6 47,1 _ 7,9 20,3 39,3 35,7 _ 4,8 _ _ _ _ _ 17,1 46,7 31,4 0,1 4,7 15,0 58,2 26,9 _ 23,9 3,4 72,7 _ 24,0 76,0 _ _ 8,7 91,3 _ _ 6,1 93,9 _ _ 18,5 31,2 50,3 _ 28,7 30,4 40,9 _ 40,7 33,0 26,3 _ 13,6 37,9 48,5 _ 16,3 36,7 47,1 _ 25,0 39,3 35,7 _ _ _ _ _ 19,4 49,0 31,6 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 33,5 44,3 7,4 5,5 5,0 4,2 Gasto en I&D por tipo de investigación (%) Investigación Básica Investigación Aplicada Desarrollo Experimental Gasto en C&T por Sector de Financiamiento (%) Gobierno Empresas Educación Superior Org.priv.sin fines de lucro Extranjero Gasto en C&T por Sector de Ejecución (%) Gobierno Empresas Educación Superior Org.priv.sin fines de lucro Gasto en C&T por disciplina científica (%) Cs. Naturales y Exactas Ingeniería y Tecnología Ciencias Médicas Ciencias Agrícolas Ciencias Sociales Humanidades Sin asignar 0,0 Fuente: RYCYT, 2006. Volumen 2 Pág. 160 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 6. Detalle de los departamentos y áreas académicas de las instituciones correspondientes al sector Investigación Institución Área/ Departamento Biotecnología Centro de Investigaciones Nucleares (CIN) Fisiología Vegetal Microbiología de suelos Radiofarmacia Radioprotección Unidad de Bioquímica Analítica Virología Centro Médico Veterinario de Paysandú s/d Facultad de Agronomía Laboratorio de Biotecnología Departamento de Biología Vegetal Cátedra Biología Molecular Vegetal Facultad de Ciencias Departamento de Biología Celular y Molecular Sección Bioquímica Departamento de Biología Celular y Molecular. Sección Fisiología y Genética Bacteriana Instituto de Biología. Sección Biofísica. Instituto de Biología. Sección Biología Celular. Instituto de Biología. Sección Biología. Instituto de Biología. Sección Bioquímica. Departamento de Biología Celular y Molecular Instituto de Biología. Sección Evolución y Sistemática Departamento de biología Animal Instituto de Biología. Sección Fisiología y Genética Bacteriana Departamento de Biología Celular y Molecular. Instituto de Biología. Sección Genética Evolutiva Departamento de Biología Animal Instituto de Biología. Sección Limnología Departamento de Ecología. Instituto de Biología. Sección Micología. Instituto de Biología. Sección Oceanología Departamento de Ecología Instituto de Biología. Sección Zoología de Vertebrados Departamento de Biología Animal Instituto de Biología Volumen 2 Pág. 161 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Facultad de Ciencias (cont.) URU-04-009 Instituto de Biología. Departamento Biología celular. Instituto de Biología. Departamento Ecología. Instituto de Biología. Departamento de Microbiología. Instituto de Biología. Sección Virología Instituto de Higiene. Unidad de Biología Parasitaria Instituto de Química Biológica. Laboratorio de Físicoquímica Biológica. Instituto de Química Biológica. Laboratorio de Química Teórica Y Computacional Instituto de Química Biológica. Laboratorio de Enzimología Laboratorio de Química Ambiental y Ecotoxicología Unidad de Ciencia y Desarrollo Facultad de Ingeniería Instituto de Ingeniería Química. Departamento de Bioingeniería Departamento de Genética Facultad de Medicina Instituto de Higiene. Departamento de Bacteriología y Virología Instituto de Higiene. Departamento de Parasitología y Micología Instituto de Higiene. Departamento de Desarrollo Biotecnológico y Producción Radiobiología Unidad de Patología Molecular Cátedra de Bioquímica Facultad de Química Cátedra de Inmunología Cátedra Microbiología. Grupo Biotecnología Inmunología Instituto de Higiene Laboratorio de Microbiología Clínica Polo Tecnológico de Pando Química farmacéutica Química Orgánica Sección Enología Volumen 2 Pág. 162 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Facultad de Veterinaria URU-04-009 Área Genética. Laboratorio de Análisis Genéticos en Animales Domésticos Departamento de Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Análisis Genéticos en Animales Domésticos Departamento de Biología Molecular. Bioquímica. Instituto de Patobiología. Departamento de Ciencias Microbiológicas Instituto de Producción Animal. Departamento de Reproducción Fundación REDBIO s/d Fundación Zonamerica s/d Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) Unidad de Biotecnología Departamento de Biología Molecular Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) Departamento de Neurobiología celular y molecular Departamento de Neuroquímica Laboratorio de Diagnóstico Biotecnológico Laboratorio de Ecología Microbiana Servicio de Clasificación Celular y Citometría de Flujo (SECIF) Dirección Nacional de Recursos Acuáticos (DINARA) Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca (MGAP) Ministerio de Salud Pública Dirección General de Recursos Naturales Renovables (RENARE). Departamento de Microbiología de Suelos MSP –Facultad de Medicina. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de células, tejidos y órganos (INDT) Laboratorio de Higiene Pública Organización Panamericana de la Salud (OPS) s/d Secretariado Uruguayo de la Lana (SUL) s/d Universidad Católica del Uruguay (UCU) Instituto de Gestión empresarial. Unidad de Innovación y Desarrollo Universidad ORT s/d Volumen 2 Pág. 163 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 7. Líneas de I&D desarrollados por las empresas e instituciones del sector público o privado, según las áreas de aplicación de las mismas INSTITUCIÓN/ EMPRESA Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS Volumen 2 DATOS PROYECTO Laboratorio de Biología Molecular Estudio epidemiológico, multicéntrico, prospectivo de la investigación del patrón de transmisión de la infección por Bordetella pertussis en lactantes internados en Unidades de Cuidados Intensivos pediátricos y Salas Hospitalarias (SERO-EPI-PICU-156) Dr. Jorge Quian AEPSM: Dra. Cristina Mogdasy, Mónica Cappetta y María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) En una primera instancia se puso a punto el diagnóstico molecular por PCR de Bordetella pertussis y B. parapertussis así como el diagnóstico por cultivo bacteriano en el Laboratorio de la Asociación Española. Se incluyeron 200 lactantes hospitalizados en instituciones médicas de Montevideo con insuficiencia respiratoria, apneas y/o bradicardia, o con tos paroxística. Se les realizó el diagnóstico por cultivo y reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para B. pertussis y B. parapertussis en secreciones respiratorias. Los estudios de serología fueron realizados en la Universidad de Mainz (Alemania). Se estudiaron de forma similar los integrantes del hogar de los casos con cultivo o PCR positiva. De los 200 pacientes, 25 tuvieron PCR positiva para B. pertussis y 7 de ellos también cultivo positivo; en otros 5 lactantes se confirmó la infección por serología. Comparados con el grupo de los que no presentaban infección por B. pertussis, no se encontraron diferencias significativas en las características clínicas excepto en la duración de la tos cuya mediana fue de 47 días en los lactantes con infección por B.pertussis mientras que en el resto fue de 14 días (p = 0.03). En los 25 hogares había 130 contactos. Se pudieron incluir 70 de los cuales 32 fueron contactos confirmados (procedentes de 17 hogares). Tenían 18 o más años 20/32 (62,5 %), y en 13 casos, se trataba de la madre. Conclusiones: Se confirmó la existencia de infección por Bordetella pertussis en Montevideo. La fuente del contagio en la mayoría de los casos habrían sido adultos. En el futuro habrá que considerar nuevas estrategias para prevenir esta enfermedad. Laboratorio de Biología Molecular Aplicaciones del análisis de ADN en medicina clínica: detección de enfermedades infecciosas, seguimiento de transplante de médula ósea e identificación humana Drs. Carlos Azambuja y Ma. Del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) Este proyecto se basa en la amplificación in vitro mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) a partir de ADN/ARN, del genoma de los siguientes microorganismos: HIV, HCV, HBV, Herpes virus, HPV. Estudio de RFLP´s para la tipificación de los genomas de HCV y HPV. Tipificación del genoma humano (VNTR,s y RFLT´s) Establecimiento de reordenamientos génicos mediante la Técnica de Southern-blot en portadores de leucemia Mieloide Crónica. Establecimiento de marcadores moleculares (genes de fusión /mutaciones puntuales ) en Leucemias y linfomas Incorporación y desarrollo de técnicas de Biología molecular basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) aplicadas al diagnóstico de: Herpes simplex tipo I y II; citomegaloviurs; Epstein Barr virus; Varicela Zoster Virus y Hepatitis C virus. Puesta a punto de la cuantificación de la carga viral en portadores del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) Puesta a punto de la detección de marcadores tumorales como translocaciones o mutaciones asociadas a leucemias y linfomas; contribuyendo a un diagnóstico y seguimiento más preciso. Tipificación de ADN humano (VNTR´s) y su aplicación al seguimiento del trasplante de médula ósea. Pág. 164 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario Volumen 2 ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN URU-04-009 El presente proyecto ha permitido el desarrollo de las tecnologías arriba mencionadas y su incorporación al laboratorio de análisis clínico contribuyendo a la actualización de las técnicas paraclínicas en las que se apoya la medicina moderna. Así mismo ha permitido la capacitación técnica y formación de recursos humanos especializados. Laboratorio de Biología Molecular Detección de enfermedad residual mínima en patologías hemato-oncológicas Dra. María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) /Dr. Robert Gallagher, USA LMC: Amplificación in vitro del gen de fusión BCR-ABL previa transcripción reversa a partir de ARN aislado de células mononucelares de sangre periférica de portadores de LMC. Cuantificación de los cambios en los niveles de los expresión del gen BCR-ABL mediante PCR semi-cuantitativo en LMC APL. Amplificación in vitro del gen de fusión PML-RAR α previa transcripción reversa a partir de ARN aislado de células mononucelares de médula ósea en pacientes con Leucemia promielocítica aguda. Caracterización de distintas isoformas de PML-RAR α (secuenciación) Incorporación de técnicas de alta sensibilidad que permiten detectar los cambios en los niveles de expresión de los clones leucémicos residuales en LMC y predecir la respuesta a la terapéutica (LMC y APL) Transferencia de esta tecnología al estudio, caracterización y al seguimiento de otras patologías hemato-oncológicas. Disponibilidad en nuestro medio de tecnología de nueva generación al servicio de la comunidad médica nacional. Laboratorio de Biología Molecular Estudio Genético en la evaluación de la enfermedad residual en el paciente onco-hematológico Dra. María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) /Dra. Irene Larripa LMC: Los marcadores citogenéticos (t(9;22)-cromosoma Philadelphia y anomalías asociadas en LMC y fueron determinados mediante el establecimiento del cariotipo en cromosomas metafásicos con bandeo GTG. Desde el punto de vista molecular se analizaron, mediante la técnica de Southernblot, los puntos de ruptura de la translocación t(9;22)-cromosoma Philadelphia dentro de la región denominada M-BCR (mayor breakpoint cluster region) en el cromosoma 22 con el objetivo de establecer el valor pronóstico de la localización de los puntos de ruptura de la translocación. Estos marcadores característicos de los portadores de LMC fueron estudiados en el momento de inicio durante el seguimiento mediante la técnica de RT-PCR a los efectos de detectar clones residuales en pacientes en remisión clínica. LPA: se realizó la detección mediante bandeo GTG de la t(15;17) y por RT-PCR la del gen de fusión/PML-RARa durante el inicio de la enfermedad y el seguimiento terapéutico en leucemia. Análisis de los marcadores citogenéticos y moleculares característicos de LMC y APL. Disponibilidad en nuestro medio de tecnología de gran sensibilidad y especificidad aplicada al diagnóstico y evaluación de portadores de LMC y APL. Laboratorio de Biología Molecular Estudio epidemiológico de los aislamientos del VIH-1 en el Uruguay (Proyecto AEPSM-Departamento de la Marina de USA/Instituto de Investigaciones de Enfermedades Tropicales –NMRCD) Dra. María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) / Dra. Cristina Mogdasy Extracción de ADN de linfocitos. Amplificación in vitro (PCR) de secuencias del gen env. Secuenciación. Estudio filogenético Pág. 165 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario Asociación Española Uriarte, Mª del Rosario RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN CIN - FCIEN Sicardi, Margarita RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Volumen 2 URU-04-009 Proyecto en curso Laboratorio de Biología Molecular Estudios moleculares en cáncer hereditario de mama y en hipereosinofílias Dra. María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) (Uruguay) / Dra. Lucia Delgado (Uruguay); Dr. Héctor Seuánez (Brasil) 1) BCRA1/BCRA2 y cáncer de mama/ovario hereditarios. A partir de pacientes portadores de cáncer de mama y/o ovario seleccionar en Uruguay y Brasil familias que se encuadren dentro de un patrón de cáncer hereditario. Detectar la presencia de mutaciones en los genes BCRA1 y BCRA2 en los casos seleccionados mediante DHPLC (+/- PTT de los exones 11 de BRCA1 y 10/11 de BRCA2) seguida de secuenciación directa de los fragmentos anómalos. Relacionar las mutaciones detectadas con el cuadro clínico del paciente índice y su historia familiar Relacionar las mutaciones detectadas con el cuadro clínico del paciente índice y su historia familiar Brindar a las familias seleccionadas un programa preventivo independientemente de la detección de mutaciones en los genes BCRA1 y BCRA2. 2) Síndrome Hipereosinofílico (HES). Iniciar el estudio genético molecular de los HES en Brasil y Uruguay con el fin de obtener una definición más precisa de esta patología recientemente descrita y actualmente incluida dentro de un grupo heterogéneo de desórdenes hematológicos. Para dicho análisis se plantea la estandarización de técnicas de análisis molecular (RT-PCR: reacción en cadena de la polimerasa luego de transcripción reversa) que permitan la detección del gen de fusión FIP1L1-PDGFRA y su posterior secuenciación con el fin de establecer los puntos de ruptura involucrados en la delección. Los hallazgos obtenidos se correlacionarán con los datos clínicos. Proyecto en curso Laboratorio de Biología Molecular Leucemia Mieloide Crónica: cuantificación de transcriptos BCR/ABL por el método de real time PCR y su correlación son la acción supresora del inhibidor selectivo de tirosino-quinasa: Imatinib mesylate, sobre el clon neoplásico Philadelphia Dra. María del Rosario Uriarte (ruriarte@asesp.com.uy) (Uruguay) / Dr. Lem Martínez (Uruguay)/ Dr. Santiago Pavlovsky y Dra. Isabel Giere (Argentina) Técnicas de Citogenética (bandeo GTG) Técnicas Cito-moleculares. FISH Técnicas de Biología Molecular: RT-PCR y Q-PCR Proyecto en curso Laboratorio de Microbiología del Suelo o Survey of diazotrophic bacteria associated to maize in Uruguay (N 12845 (RBF) Relevamiento de bacterias diazotróficas asociadas al cultivo de maíz en Uruguay Dra. Margarita Sicardi (msicardi@cin.edu.uy) y Dra. Adriana Montañez El nitrógeno es un elemento muy escaso en los suelos y su suministro por la fijación biológica reduce los costos de energía y permite una producción agrícola más sustentable. Numerosos estudios han evidenciado que las plantas de maíz, pueden establecer asociaciones naturales con bacterias fijadoras de N2 de los géneros Azospirillum, Klebsiella, Pantoea, Herbaspirillum y Bacillus y estas últimas suministran N2 fijado a las plantas en cantidades variables. Además de la fijación de N2, los diazotrofos asociados pueden ejercer efectos positivos en el crecimiento de las plantas, directa o indirectamente. Esto sugiere que existe un beneficio potencial para las plantas con las bacterias diazotróficas si se optimiza su Pág. 166 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 funcionamiento. Este estudio tiene por finalidad identificar bacterias diazotróficas nativas asociadas a variedades de maíz en Uruguay, que incrementen la productividad del cultivo, en particular la fijación biológica de nitrógeno. RESULTADOS 1. 2. 3. 4. EXOGEN TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN FCIEN Carmona, Carlos RESULTADOS TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS Volumen 2 Se dispone de una colección de microorganismos potencialmente fijadores de N2 aislados de genotipos de maíz. Los microorganismos se obtuvieron de diferentes órganos de las plantas (tallo, raíz, hoja y semillas) y fueron clasificados en 9 morfotipos de colonias (19 genotipos de maíz analizados). Se detectó actividad de nitrogenasa (reducción de acetileno) en 9 aislamientos obtenidos de 7 genotipos de maíz y se confirmó su capacidad de fijación de N2 por presencia de genes nifH. 15 La metodología de N permitió cuantificar la fijación biológica de N2 natural en varios de los genotipos de maíz estudiados. “Desarrollo e instrumentación de un Sistema basado en Microsatélites para la identificación de variedades en especies forrajeras de interés económico” Carlos Sanguinetti (Persona de Contacto: Leandro Furest Arrambide leandro.furest@exogen.com.uy ) Extracciones de ADN a partir de tejidos vegetales (semillas). Amplificación de secuencias específicas por PCR en punto final y en tiempo real Análisis cualitativo de resultados mediante electroforesis en geles de poliacrilamida Secuenciación automática s/d Desarrollo de vacunas contra la fasciolosis en rumiantes Carlos Carmona (ccarmona@higine.edu.uy) La línea común de todos los proyectos ejecutados es la búsqueda de nuevos antígenos con potencial vaccinal en adultos y juveniles de F. hepatica. Se ha centrado en los productos de excreción / secreción donde se encuentran los antígenos que interactúan con el hospedero y también en los llamados “antígenos escondidos” asociados a intestino. El centro de estudio han sido las enzimas proteolíticas y las enzimas antioxidantes. Se inició el aislamiento, purificaron y caracterizaron de las principales endo y exopeptidasas: catepsinas L y B, dipeptidil peptidasa, leucin aminopeptidasa y se continúa en la búsqueda de nuevas enzimas como legumaína y catepsina D. Se ha estudiado la interacción de las proteasas con las proteínas de matriz extracelular, membranas basales e inmunoglobulinas con el fin de determinar su contribución eventual en los procesos críticos patogénicos del parásito. A través de múltiples ensayos de vacunación en ovinos se ha avanzado en la selección de algunos antígenos prometedores que podrían formar parte de una vacuna multiunidad recombinante en un futuro. Se ha iniciado una línea de investigación en vacunas de ADN contra Fasciola empleando alguno de los antígenos citados. El plan experimental ha permitido: a) producir la información básica necesaria sobre la participación de proteasas en procesos críticos de interacción con el hospedero, como insumo para la utilización de las catepsinas L de F. hepatica como vacunas. b) descubrir la presencia de exopeptidasas asociadas al tubo digestivo, una de las cuales, la leucin aminopeptidasa (LAP) presentó un perfil protector inusualmente potente. c) realizar el clonado y expresión de la LAP recombinante funcionalmente activa en bacterias d) llevar a cabo estudios de validación iniciales en conejos que confirman el perfil protector de la enzima recombinante. e) caracterizar la presencia de enzimas antioxidantes (SOD y TGR) que participarían en los mecanismos de evasión parasitaria Pág. 167 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad FCIEN García, Gabriela ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS FCIEN Martínez, Claudio FCIEN Montesano, Volumen 2 URU-04-009 Instituto de Biología. Departamento de biología animal. Sección Genética Evolutiva. Identificación de poblaciones de Clupeiformes de interés comercial de la costa uruguaya del Río de la Plata y su frente oceánico mediante datos morfológicos y moleculares. Graciela García de Souza (ggarcia@fcien.edu.uy) Dentro de los clupeiformes presentes en el país, la "anchoíta" (Engraulis anchoita) y la "lacha" (Brevoortia spp.) son las especies de mayor interés comercial. Si bien las mismas forman parte de los principales recursos pesqueros de Uruguay, hasta el presente no se han utilizado herramientas adecuadas para identificar sus poblaciones. Dentro del género Brevoortia se discute la existencia de dos posibles especies: B. aurea y B. pectinata. Por otra parte, se ha constatado dificultad en discriminar juveniles de Brevoortia aurea con respecto a otras especies presentes en las mismas áreas de cría. Tampoco se conoce la distribución de estas especies durante su ontogenia en el área costera de Uruguay. La utilización conjunta de datos morfológicos y moleculares propuesta en este proyecto, permitirá confirmar la posible existencia de dichos taxa en el área costera de Uruguay, relevar aspectos de su biología poblacional, así como aportar información basada en marcadores moleculares, que pueda utilizarse para la trazabilidad y el control de productos elaborados. Los análisis de morfometría geométrica y los estudios genéticos han sido congruentes en las informaciones que brindan respecto a la discriminación de clupeidos. Es posible utilizar ambas herramientas para lograr una robusta identificación de especies (especies crípticas) y poblaciones en distintas fases de su ciclo. El género Brevoortia estaría representado en el Río de la Plata por un único taxón: B. aurea. Esta especie se comporta como diádroma, ya que puede cumplir su ciclo tanto en ambientes del Río de la Plata y costeros del océano Atlántico como en las Lagunas costeras en conexión con este último. El proyecto ha detectado varias áreas de cría o “nursery” para especies de clupeidos, las cuales debieran ser consideradas de alta prioridad en programas de conservación de los recursos: Pya. Pascual, Pta. Carretas, Pto. Buceo, Aº Pando, Aº Solís Grande, Aº Maldonado, Laguna José Ignacio, de Rocha; Aº Valizas y Laguna de Castillos. Los marcadores moleculares obtenidos a su vez permiten hacer la trazabilidad y el monitoreo desde las poblaciones explotadas en pesquerías hasta su proceso de industrialización. ÁREA ACADÉMICA TITULO Instituto de Biología Celular y Molecular .Sección Bioquímica y Biología Molecular. Implementación de Herramientas Moleculares en Seguridad Alimentaria COORDINADOR DESCRIPCIÓN Dr. Claudio Martínez (clau@fcien.edu.uy) y Dra. Mónica Marín Implementación de la detección, identificación y cuantificación de componentes animales en alimentos manufacturados derivados de la carne (MeDeA) y la detección, identificación y cuantificación de Organismos Genéticamente Modificados. Planteamos la consolidación de ambas metodologías, pasando de una técnica actualmente cualitativa a una cuantitativa mediante la PCR en tiempo real. RESULTADOS Se han analizado e identificado las especies animales componentes de diferentes alimentos: embutidos (salchichas tipo “panchos”, patés, chorizo ruso, etc.) y productos para animales (galletitas para perros, raciones para aves y rumiantes, etc.). En cuanto a la detección de OGMs, se han analizado cultivares, granos y alimentos procesados. ÁREA ACADÉMICA TITULO Biología molecular vegetal Caracterización de genes de papa que participan en la respuesta de defensa a bacterias fitopatógenas Pág. 168 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad COORDINADOR DESCRIPCIÓN Marcos FCIEN Montesano, Marcos FCIEN Robledo, Omar FCIEN Sabina Vidal, RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN FCIEN Vidal, Sabina RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Volumen 2 URU-04-009 Dr. Marcos Montesano El objetivo general del proyecto es el de caracterizar funcionalmente genes y proteínas de papa, en relación a la respuesta de defensa de esta planta frente a bacterias fitopatógenas. s/d Biología molecular vegetal Análisis funcional de una nueva UDP-glicosil transferasa de papa involucrada en mecanismos de defensa a fitopatógenos Dr. Marcos Montesano s/d s/d Microbiología Estudio de comunidades microbianas de sustratos mediante técnicas moleculares y bioquímicas Dra. Claudia Etchebehere (Omar Robledo, robledo@fcien.edu.uy – persona de contacto) Los sustratos para producción de plantines en base a materia orgánica compostada, presentan una supresión natural a diversos hongos fitopatógenos, esta supresión es variable y esta mediada por la comunidad microbiana presente en el sustrato, Por lo tanto para determinar a priori si un sustrato dado será o no supresivo, es necesario desarrollar una tecnología que permita definir que estructura comunitaria de microorganismos es responsable de dicha supresión. Para ello se estudiara dicha estructura mediante una técnica molecular basada en PCR, conocida como T-RFLP 16S. Además se estudiara la actividad microbiana mediante la hidrólisis de FDA. s/d Biología molecular vegetal Identification of key genes involved in salt and osmotic stress tolerance in the model plants Physcomitrella patens and Prosopis strombulifera Dra. Sabina Vidal (svidal@fcien.edu.uy ) El proyecto implica una colaboración entre cuatro grupos de investigación, ubicados en Argentina, Nicaragua, Hungría y Uruguay. Los objetivos principales apuntan a identificar genes implicados en la tolerancia al estrés salino y osmótico en dos plantas modelo: el musgo Physcomitrella patens y la leguminosa Prosopis strombulifera. Se estudiará la función de genes identificados en estas plantas, mediante técnicas de hibridación sustractiva, a través de la generación de mutantes knock out y posteriores estudios fenotípicos en Physcomitrella patens. Asimismo, se generarán plantas de Arabidopsis que sobreexpresen genes seleccionados, candidatos a mejorar la tolerancia al estrés. Se generarán diversas plantas transgénicas de Physcomitrella patens y de Arabidopsis thaliana. s/d Biología molecular vegetal Análisis funcional de metacaspasas y su relación con la muerte celular programada en las respuestas de defensa y en el desarrollo de plantas Dra. Sabina Vidal (svidal@fcien.edu.uy ) El proyecto implica la caracterización del fenómeno de muerte celular programada en la planta modelo Physcomitrella patens, con el objetivo de estudiar la función de genes con posible implicancia en la regulación central de este fenómeno. Entre ellos, se está actualmente estudiando la función de genes que codifican metacaspasas, en condiciones de estrés biótico y abiótico, así como durante el desarrollo de la planta. El proyecto implica la generación de mutantes knockout y posteriores estudios fenotípicos de las plantas. Pág. 169 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad FCIEN Vidal, Sabina FMED Bracesco, Nelson RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN URU-04-009 RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO s/d Biología molecular vegetal Caracterización de muerte celular programada en Physcomitrella patens Dra. Sabina Vidal (svidal@fcien.edu.uy ) El proyecto implica la caracterización del fenómeno de muerte celular programada en la planta modelo Physcomitrella patens, con el objetivo de estudiar la función de genes con posible implicancia en la regulación central de este fenómeno. Entre ellos, se está actualmente estudiando la función de genes que codifican metacaspasas, en condiciones de estrés biótico y abiótico, así como durante el desarrollo de la planta. El proyecto implica la generación de mutantes knockout y posteriores estudios fenotípicos de las plantas. s/d Laboratorio Radiobiología. Dpto. Biofísica. Facultades de Medicina, Unidad Asociada a Facultad de Ciencias. Desarrollo de un antifúngico de origen natural. COORDINADOR DESCRIPCIÓN Nelson Bracesco (nbracesco@fmed.edu.uy) Ver parte de la descripción en artículo: Bracesco N, Salvo VA, Carrau FM, Nunes E. Physicochemical modification of the excretion product of Saccharomyces cerevisiae killer strains results in fungicidal activity against Candida albicans and Tricophyton mentagrophytes. FEMS Microbiol Lett. 2006 Mar; 256(1):132-6. FMED Roche, Leda. Volumen 2 RESULTADOS Sobre los estudios in vitro, ver: 1-Bracesco N, Salvo VA, Carrau FM, Nunes E. Physicochemical modification of the excretion product of Saccharomyces cerevisiae killer strains results in fungicidal activity against Candida albicans and Tricophyton mentagrophytes. FEMS Microbiol Lett. 2006 Mar; 256(1):132-6. 2- Bracesco N, Salvo A, Carrau F y Nunes E. Complejo proteico antifúngico derivado de Saccharomyces cerevisiae y su aplicación. Titulo Patente de invención Nº 14081 (2003). ÁREA ACADÉMICA TITULO Departamento de Genética Producción de hEGF (Factor de Crecimiento Epidérmico Humano) recombinante en levaduras. COORDINADOR DESCRIPCIÓN Dra. Leda Roche (lroche@fmed.edu.uy) Se diseñará un gen sintético codificante para el EGF, utilizando los codones óptimos del huésped. Dicho gen sintético será clonado en un sistema de expresión de levaduras con una secuencia N-terminal que determinará la secreción del péptido exógeno hacia el medio de cultivo. Se purificará el h-EGF del medio de cultivo y se detectará la presencia del EGF mediante Western blot y ELISA. El h-EGF recombinante será purificado del medio mediante cromatografía de gel filtración y HPLC en fase reversa, u otros métodos cromatográficos. Se ensayará la actividad biológica mediante radioinmunoensayo competitivo comparándolo con un EGF de venta comercial y ensayos de proliferación de cultivos celulares de mamíferos. Se espera que el h-EGF recombinante producido mediante esta tecnología se utilice en medicina humana como agente terapéutico en cicatrizaciones de heridas cutáneas y mucosas, así como reactivo diagnóstico para medir la expresión del receptor-EGF en tumores. En el área veterinaria, además de su uso como agente cicatrizante, se empleará para la administración en animales de granja para la prevención de Pág. 170 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad RESULTADOS infecciones intestinales e incremento en la tasa de ganancia de peso. Se puso en funcionamiento un sistema de expresión de proteínas recombinantes en la levadura metilotrófica Hansenula polymorpha y se están optimizando ensayos de proliferación de células derivadas de melanoma, así como un test de ELISA para cuantificar el EGF. Area Genética, Facultad de Veterinaria, Universidad de la República. Caracterización genética de marcadores moleculares asociados a la calidad de la carne en razas bovinas comerciales y en bovinos Criollos del Uruguay Eileen Armstrong El marmolado y la terneza de la carne son dos características difíciles de medir y de seleccionar pero de gran importancia en la industria cárnica. El proyecto pretende recabar información acerca del potencial genético de las razas de ganado de carne más extendidas en Uruguay, Hereford y Aberdeen Angus, con respecto a tres genes de marmolado y uno de terneza. Los datos podrán ser utilizados por los criadores para evaluar sus planes de mejora genética y aumentar el valor agregado a los reproductores, semen o embriones bovinos exportados por nuestro país. Se analizará también el bovino Criollo Uruguayo, en el marco de la caracterización y conservación de los recursos genéticos animales mundiales. El proyecto se encuentra en la fase inicial, habiéndose iniciado con éxito el genotipeado de los animales para uno de los genes propuestos. ÁREA ACADÉMICA Departamento de Biología molecular. Bioquímica. TITULO Uso de técnicas nucleares basadas en la genética para aumentar la producción de leche y la fertilidad en la vaca lechera COORDINADOR DESCRIPCIÓN Ana Meikle (anamei@adinet.com.uy) No se han descrito polimorfismos del gen de la hormona del crecimiento u otras asociados a producción de leche en nuestras condiciones; a nivel internacional no hay descripción de polimorfismos asociados a fertilidad bovina. El aumento en la producción de leche por vaca durante las últimas décadas se ha asociado con una disminución de la eficiencia reproductiva. Las limitantes de esta eficiencia son el reinicio de la ciclicidad ovárica durante el posparto y la mortalidad embrionaria temprana. Es necesario determinar aquellos marcadores biológicos para seleccionar aquellas vacas que se adapten mejor a nuestras condiciones. Se han publicado los siguientes trabajos disponibles en Internet: 1. Regulation of embryo survival in cattle. Reproduction Supplement 2003; 61:253-66. Review; 2.Effects of Parity and Body Condition Score at Calving on Endocrine and Reproductive Parameters of the Dairy Cow under Grazing Conditions. Reproduction 2004:127, 727-737; 3.Effects of Pregnancy and Bovine Somatotropin on Endometrial Gene Expression Related to Maintenance of Pregnancy in Nonlactating Dairy Cows. Journal Dairy Science 2004, 87: 3268-3279.; 4.Effect of parity and body condition score on metabolic profiles of dairy cows under a pasture-based production system, Journal of Veterinary Medicine Series A, 2005, 52: 1-7. ; 5.Metabolic factors influencing the onset of cyclic ovarian function and th fertility in postpartum dairy cows. Proceedings 8 International Conference of the European Society of Veterinary and Comparative Nutrition 2004: 17-37. Review. ; 6.The effect of pregnancy on endometrial steroid receptors and on prostaglandin F2α release after uterine biopsy in heifers. Applications of gene-based technologies for improving Animal Production and Health in Developing countries 2005 IAEA: 155-165. Editors HPS Makkar & GJ Viljoen, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, USA. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Tejidos humanos esterilizados por radiaciones ionizantes, para uso terapéutico. Prof. Dra. Inés Álvarez Saldías (alvaines@hc.edu.uy , indt@hc.edu.uy) En el Uruguay desde hace más de 25 años la Organización Nacional INDT, provee a toda la población de injertos confiables para implante y RESULTADOS FVET Armstrong, E ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN FVET Meikle, Ana. RESULTADOS INDT Alvarez Saldías, Inés Volumen 2 URU-04-009 ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Pág. 171 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 trasplante de tejidos y órganos humanos. El país no cuenta con una fuente apropiada para radioesterilizar injertos y/o productos bioterapeúticos, teniendo el INDT que responsabilizarse de la logística y transporte del material biológico al exterior a los efectos de su radioesterilización. El objetivo específico es satisfacer la demanda de la población uruguaya (y regional en saco de existir excedente) que requiera injertos confiables y de alta calidad (radioesterilizados). El impacto se visualizará en el Sistema de Salud con carga de enfermedad disminuida en patologías tratadas con injertos seguros; con morbilidad, ausentismo laboral y costos asistenciales disminuidos. Los resultados propuestos son: A) producción incrementada de injertos radioesterilizados con confiabilidad clínica y microbiología aumentada y el consiguiente uso clínico aumentado. B) recursos humanos calificados en radioesterilización de tejidos. La ventaja de esterilizar con radiaciones ionizantes es que no deja residuos tóxicos en los injertos, y permite mantener la cadena de frío, conservando muchas de sus propiedades biológicas. RESULTADOS INDT Alvarez Saldías, Inés ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN RESULTADOS INDT Alvarez Saldías, Inés ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Volumen 2 Aún no se cuenta con resultados específicos, ya que el aparato de radioesterilización (Gamma cámara con radionucleido Co60 con fuente de 24.000 Ci) será instalado en el Instituto en el mes de Junio de 2006. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Participación de los Anticuerpos HLA como mecanismo lesional en el homoinjerto valvular cardíaco Prof. Dra. Inés Alvarez Saldías (alvaines@hc.edu.uy , indt@hc.edu.uy) El reemplazo valvular es una de las intervenciones más clásicas de la cirugía cardiaca efectuada por medio de prótesis mecánicas o biológicas (xenoinjerto u homoinjerto). Los homoinjertos de válvulas aórticas y pulmonares son procuradas y criopreservadas de donantes del Banco Nacional de Órganos y Tejidos (BNOT), pudiendo almacenarse por largos períodos de tiempo, optimizando su distribución según las necesidades de los receptores, de acuerdo a las leyes 14005 y 17668. Se ha demostrado que el tejido criopreservado en forma estándar conserva propiedades inmunogénicas, evidenciado por la presencia de anticuerpos anti HLA clase I en receptores de homoinjertos valvulares, pero aún se discute la existencia de una relación entre la presencia de estos anticuerpos y el deterioro valvular. Proponemos evaluar la hipótesis de que el sistema inmune humoral podría tener un efecto deletéreo en el homoinjerto valvular, que sería necesario monitorear para un mejor diagnóstico y tratamiento en el post trasplante, mediante dos estrategias: 1) estudio prospectivo en pacientes sometidos a recambio valvular cardíaco con homoinjerto en tres tiempos (pre-trasplante, a los 3 meses y al año de post- trasplante). 2) estudio de corte en pacientes que han recibido homoinjerto valvular evaluando un primer control y otro al año. Se correlacionarán los estudios inmunológicos con elementos ecocardiográficos que indiquen daño valvular. El monitoreo inmunológico humoral de estos pacientes aporta nuevos elementos hasta ahora no evaluados para nuestro medio. Hasta la fecha hemos incorporado al estudio 29 pacientes a quienes se les realizó la búsqueda de anticuerpos HLA y se efectuaron ecocardiografías para ver evolución de biometría valvular. 4 pacientes presentaron Anticuerpos HLA y 3 de ellos mostraron anticuerpos donanteespecíficos, resta aún establecer la correlación con los parámetros ecocardiográficos. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. A quality study of radiosterilized Bone-Tendon-Bone allograft, after irradiation dose setting, for clinical application by structural, morphological and biomechanical patterns. Prof. Dra. Inés Alvarez Saldías (alvaines@hc.edu.uy, indt@hc.edu.uy) Estudio del Aloinjerto de H-T-H fresco, congelado, liofilizado radioesterilizado y no radioesterilizado, mediante el análisis de sus propiedades biomecánicas, histomorfológicas y estructurales. Determinación del Bioburden (Carga Microbiana) y Dosis de Irradiación. A) El estudio de las propiedades biomecánicas se realizará en 10 aloinjertos sin procesar (“fresco”) vs. 10 irradiados; 10 “Frescos” vs 10 congelados glicerolados Pág. 172 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 irradiados; 10 “Frescos” vs. 10 liofilizados irradiados. B) Los patrones histomorfológicos se realizarán en 20 “Frescos” vs. 20 congelados irradiados; 20 “Frescos” vs. 20 congelados glicerolados irradiados; 20 “Frecos” vs. 20 liofilizados irradiados. C) Análisis difractográfico estructural: 20 “Frescos” vs. 10 congelados irradiados; 10 “Frescos” vs. 10 congelados glicerolados irradiados; 10 “Frescos” vs. 10 liofilizados irradiados. Se determinará el Bioburden (carga microbiana) y la dosis de irradiación, además del estudio de las propiedades biomédicas – test de tensióntracción, estado histomorfológico mediante microscopía electrónica y de luz, y análisis estructural mediante difracción de rayos X. INDT Alvarez Saldías, Inés & Toledo, Roberto INDT Bengoechea, Milka RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Aún no se tienen resultados, estamos en la etapa logística. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Rechazo crónico de trasplante renal humano Dra. Inés Álvarez Saldías (alvaines@hc.edu.uy, indt@hc.edu.uy) y Dr. Roberto Toledo ( ntoledo@adinet.com.uy) Es conocida la importancia del efecto nocivo de la presencia de anticuerpos HLA en el post- trasplante renal sobre el órgano tanto en etapas evolutivas tempranas como tardías. A nivel internacional venimos realizando un estudio conjunto mundial con el Dr. Paul Terasaki de búsqueda de anticuerpos HLA post-trasplante renal y viendo su importancia en el desarrollo y evolutividad del rechazo crónico del trasplante renal. Cada centro de trasplante ha estudiado un número importante de pacientes obteniendo en ellos porcentajes importantes con anticuerpos HLA algunos de ellos donante- específicos y otros no. Los resultados se han tabulado mediante patrones comunes internacionales de tal manera de poder extraer datos estadísticos válidos. Nuestra metodología de trabajo ha sido seleccionar 100 trasplantados renales en distintas alturas evolutivas temporales del mismo y evaluar la existencia de anticuerpos HLA mediante citometría de flujo (técnica de Flow PARA Screening One Lambda). En nuestros pacientes hemos clasificado aquellos que poseen o no anticuerpos HLA donante-específicos mediante citometría de flujo (técnica de Flor P:R.A específica One Lambda). Además tratamos de correlacionar este hecho con su evolutividad con las cifras de creatinina y controles clínicos. La próxima etapa es coordinar con los distintos grupos clínicos a los que pertenecen los pacientes para elaborar un programa de inmunosupresión personalizado y controlar la disminución en la tasa de anticuerpos formados y la evolutividad del implante. Igualmente estamos en el período inicial de investigación de otro tipo de anticuerpos deletéreos sobre el injerto como los anticuerpos MIC. RESULTADOS Mundialmente se han estudiado 6636 trasplantes, procedentes de 51 centros con una 20% promedial de aparición de anticuerpos HLA. A nivel local estudiamos unos 100 pacientes con 8 % de anticuerpos HLA. En los pacientes con AC HLA positivos el % de falla del injerto es mayor que en los carentes de anticuerpos HLA hecho estadísticamente significativo. Esto ha permitido un mejor control y por ende mejor profilaxis del rechazo, mejor monitoreo del tratamiento y evolución con mejores tasas de sobrevida. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Evaluación del estudio de microsatélites en subpoblaciones leucocitarias aplicado al análisis de quimerismo post trasplante hematopoyético. Milka Bengoechea (bengo@netgate.com.uy) El proyecto se encuadra dentro de una de nuestras líneas de desarrollo: Quimerismo y Trasplante. Las características genéticas de estos marcadores (16 loci de STR) ya han sido analizadas en la población uruguaya en el marco de los estudios de población. Se optimizan técnicas (separación celular, curvas de calibración). Se realiza un estudio secuencial de muestras post TPH alogénico de pacientes de los 4 equipos nacionales. Se realiza el análisis molecular de 16 microsatélites en ADN de sangre periférica total, subpoblaciones leucocitarias y/o médula ósea, por PCR múltiple y posterior PAGE en secuenciador automático. De acuerdo al patrón de los electroferogramas se determina: ausencia de quimerismo, quimerismo total o quimerismo mixto. Se realiza cálculo semicuantitativo (mezcla). Se correlacionan estos patrones con datos del TPH para diagnóstico de: falla del injerto, recaída o enfermedad versus huésped. Se analizan las características de los marcadores utilizados ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Volumen 2 Pág. 173 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 (PIC). Se seleccionarán aquellos más informativos en nuestra población para configurar el panel local. RESULTADOS INDT Bengoechea, Milka INDT Pérez Campos, Héctor Volumen 2 ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR El proyecto no ha concluido. Se han puesto a punto las técnicas para este tipo de muestras, obtenido curvas de calibración para el análisis cuantitativo y determinado la sensibilidad del método. Se están procesando los datos de los marcadores. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Análisis de microsatélites en el cáncer colo-rectal (CCR) Ruben Neirotti y Milka Bengoechea (bengo@netgate.com.uy) DESCRIPCIÓN Se estudia una muestra secuencial de pacientes con CCR operados en el Hospital de Clínicas durante 8 meses. Luego de completar la estadificación preoperatoria y establecida la indicación quirúrgica, se recogen (en ficha especialmente elaborada) los datos necesarios para asociar los datos genéticos con los fenotipos tumorales. Se sigue el control evolutivo de los pacientes hasta el final del Proyecto. Se recogen 3 muestras por paciente de tejido tumoral, colon sano y sangre periférica. Se realiza extracción de ADN de todas las muestras. Estudio molecular: Amplificación (PCR múltiple) de un panel de marcadores microsatélites (para inestabilidad o para LOH) y posterior análisis en PAGE en secuenciador automático. Las alteraciones encontradas se correlacionan con otras variables clínicopatológicas. Para el análisis estadístico se utilizan los paquetes: SPSS v 10.0 Statistica v 5.5. RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN El proyecto está en curso, los resultados no han sido analizados. Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Tejidos y Órganos. Validación de la calidad biológica de los tejidos cardio vasculares criopreservados Dr. Héctor Pérez Campos (indt@hc.edu.uy) CONFIDENCIAL RESULTADOS El desarrollo del proyecto permitió establecer: ▪ No existen diferencias significativas en el comportamiento con pruebas destructivas (tensión – deformación) entre vasos frescos vs. crio preservados descongelados. ▪ No existen diferencias significativas en el comportamiento biomecánico (módulos elásticos E, los índices viscosos h, y las funciones de amortiguación FA, y conducción FC, con pruebas fisiológicas y fisiopatológicas in vitro entre vasos frescos vs. crio preservados descongelados. ▪ No existen diferencias significativas en el comportamiento biomecánico con pruebas fisiológicas tono métricas y ecográficas (OCO Dopler vascular) entre tomas in vivo de pacientes sanos y pruebas in vitro de vasos frescos y crio preservados – descongelados en condiciones de normotensión arterial. ▪ Bajo condiciones de pruebas in vivo de pacientes hipertensos los vasos frescos y crio preservados- descongelados mostraron diferencias significativas para los índices viscosos y parámetros de amortiguación, no así para el módulo elástico y función de conducción. ▪ Para todas las variables biomecánicas y en todas las comparaciones el ePTFE como prótesis artificial se mostró con importantes diferencias significativas. ▪ Para los parámetros difractográficos de Rx se observaron discretas diferencias de perfil entre los 10º y 20º, y entre los 35º y 40º del ángulo de incidencia de lectura 2 Theta. La microscopia electrónica mostró altos perfiles de ordenamiento estromal del colágeno para muestras de arterias implantadas durante 2 años in vivo, con miofibroblastos activos al seno de Lamedia. Pág. 174 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad IIBCE – FAGRO Folle, Gustavo ÁREA ACADÉMICA TITULO SECIF Servicio de Citometría de Flujo y Clasificación Celular - Fc Agronomía Estudios genéticos de dos géneros de forrajeras nativas: Stipa y Paspalum (Gramineae) COORDINADOR DESCRIPCIÓN Dr. Gustavo A. Folle (IIBCE folle@iibce.edu.uy ) y Dra. Cristina Mazzella (Facultad de Agronomía) Stipa y Paspalum son gramíneas forrajeras nativas, algunas de especies son componentes importantes de las praderas naturales del Uruguay y la región. Stipa es el género predominante en número de especies en nuestras praderas; y tres han sido señaladas como de buen valor forrajero, a saber S. neesiana (= S. setigera), S. megapotamia y S. hyalina. Por su parte en el género Paspalum, el pasto miel o P. dilatatum común es una especie perenne de ciclo estival cuya inclusión en las mezclas utilizadas en la siembra de pasturas convencionales se considera que podría en gran medida subsanar la merma estival en la producción. Ambos géneros no están aún suficientemente conocidos en relación a su taxonomía, diversidad genética y relaciónes filogenéticas. Si bien en Paspalum se ha avanzado mucho en los últimos años en base a aportes morfológicos, citogenéticos y moleculares de nuestro equipo de trabajo, en Stipa en cambio el aporte se debe principalmente a estudios botánicos pero no genéticos. Ambos géneros tienen amplia distribución en pasturas de distintos tipos de suelos y tienen características genéticas comunes como es el tener genomas y cromosomas pequeños, formar complejos poliploides de evolución reciente y presentar una gran variabilidad. Dada la necesidad de avanzar en estos temas se plantea dilucidar aspectos de la taxonomía de ambos géneros y avanzar en la determinación de las relaciónes entre espsecies de Paspalum dilatatum por un lado y de las tres especies de Stipa mediante la determinación del contenido de ADN por citometría de flujo y métodos citogenético-moleculares a los efectos de aportar conocimientos sólidos que permitan planificar el desarrollo tecnológico y productivo de las mismas. Metodología: (a) El contenido de ADN fue estimado por citometría de flujo en un citómetro FacsVantage (Becton Dickinson) en núcleos celulares teñidos con yoduro de propidio. Investigadores participantes: Mag. Magdalena Vaio (Facultad de Agronomía); Dra. Valentina Porro (SECIF, IIBCE); Ing. Agr. Beatriz López-Carro (SECIF, IIBCE); Dr. Gustavo Folle (SECIF, IIBCE). (b) Citogenética y Genética molecular: análisis de la variabilidad por citogenética molecular y comparación genómica por Southern blot. Investigadores participantes: Dr. Ing. Agr. Pablo Speranza; Mag. Magdalena Vaio; Ing. Agr. Ana González; Lic. Laura Mondos; Dra. Cristina Mazzella, (Facultad de Agronomía). Resultados: En Paspalum, el valor promedio de ADN 2C en las 16 especies y biotipos analizados fue de 2.63± 0.81 pg. La cantidad de ADN varió entre 1.30 pg en P. juergensii (2x; Paniculada) y 3.54 pg en P. dilatatum Bajada de Pena (6x; Dilatata). El genoma I de las especies diploides de Quadrifaria es de 1.2 a 1.5 veces mayor que el genoma J de P. juergensii. Los contenidos de ADN en las especies y citotipos del grupo Quadrifaria se corresponden con las relaciones establecidas por estudios de cpDNA. El valor 2C de los cuatro tetraploides con fórmula genómica IIJJ es menor a lo esperado de acuerdo al contenido del valor 2C de los posibles genomas donantes. Se están analizando los datos en 13 especies del género Stipa. Conclusiones: Los bajos valores de ADN observados en las especies de Paspalum hasta ahora estudiadas indicarían que podría considerarse a este género en la categoría de Angiospermas con genomas muy pequeños. A pesar de la escasa variación observada en los valores 2C en las especies diploides hasta ahora analizadas, el análisis del contenido de ADN se presenta como una importante herramienta para discriminar genomas y aportar datos para establecer relaciones entre especies. La reducción del tamaño del genoma en los alopoliploides del grupo Dilatata podría explicarse como un mecanismo para adquirir estabilidad genética y citogenética. RESULTADOS Volumen 2 URU-04-009 Pág. 175 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Figura. Contenido de ADN de Paspalum dilatatum ssp. dilatatum determinado por citometría de flujo empleando como estándar Lycopersicon esculentum (tomate) IIBCE – FCIEN Folle, Gustavo ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) - Unidad de Control de Calidad de Biotecnológicos (UCCB, Facultad de Ciencias) Determinación de reticulocitos en sangre de ratones tratados con eritropoietina mediante Citometría de Flujo. Q. F. Alejandro Ricciardi (Facultad de Ciencias, UCCB) y Dr. Gustavo A. Folle (IIBCE folle@iibce.edu.uy ) La Unidad de Control de Calidad de Biotecnológicos (UCCB) es una unidad mixta, pública y privada, creada mediante un convenio entre la Facultad de Ciencias a través de su Unidad Asociada de Patología Molecular y Laboratorios Clausen S.A. Esta unidad tiene como finalidad desarrollar las metodologías adecuadas para llevar a cabo el control de calidad de productos farmacéuticos biotecnológicos elaborados en base de proteínas recombinantes. En el presente proyecto se intenta de implementar la metodología de control de calidad y determinación de potencia biológica de la eritropoietina humana recombinante solicitada por Laboratorios Clausen S.A. La eritropoietina es una hormona peptídico glicosilada, secretada primariamente por el riñón, cuya función es ser el regulador primario endógeno de la formación de glóbulos rojos. La disminución de la producción de la eritropoietina debido a problemas renales así como en las anemias severas ha determinado el uso farmacológico de eritropoietina exógena. Con el advenimiento de la tecnología de ADN recombinante se han desarrollado y se comercializan actualmente variadas presentaciones farmacéuticas de esta proteína para uso humano. Por lo tanto, es de suma importancia el control de calidad de dichos preparados tanto desde el punto de vista fisicoquímico como de su potencia biológica a fin de evaluar los diferentes lotes de producción. Con respecto a la determinación de la actividad biológica de eritropoietinas recombinantes, las directivas de la Farmacopea Europea recomiendan Volumen 2 Pág. 176 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 la realización de bioensayos in vivo basados en la determinación de la estimulación de producción de reticulocitos en ratones tratados previamente con diferentes dosis de eritropoietina recombinante. Metodología: se emplean ratones CD1 de ocho semanas de edad a los cuales se les inyecta subcutáneamente 0.5 ml de la dosis apropiada del preparado de eritropoietina recombinante. La cantidad de dosis y el número de ratones por dosis son iguales entre las muestras a ensayar y el estándar internacional de eritropoietina. Se colectan 200 microlitros desangre de los animales tratados y controles, se tiñen las muestras con el fluorocromo thiazole orange y se determina el porcentaje de reticulocitos mediante citometría de flujo. Se calcula la potencia del preparado de proteína recombinante mediante métodos estadísticos usuales para el ensayo de líneas paralelas, comparando con la actividad del estándar internacional para la eritropoietina. Investigadores participantes: Dra. Valentina Porro (SECIF, IIBCE), Ing. Agr. Beatriz López- Carro (SECIF, IIBCE), Lic. Biología Andrés Ressia (UCCB) RESULTADOS Se ha culminado la fase 1 del proyecto en la cual se realizó el ajuste de la técnica citométrica de medición de reticulocitos utilizando Thiazole Orange. La fase 2 del proyecto (en ejecución) incluye ensayos con grupos de ratones tratados con diferentes dosis de eritropoietina recombinante y se analiza actualmente el grado de respuesta a la estimulación in vivo. Figura 1.- Determinación de la población de reticulocitos (M1) en sangre de ratón estimulado con eritropoietina por tinción con Thiazole Orange y citometría de flujo. IIBCE Volumen 2 ÁREA ACADÉMICA Pág. 177 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Arias, Alicia TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN URU-04-009 Laboratorio de Ecología Microbiana Reducción del agregado de agroquímicos en un cultivo vegetal usando microorganismos rizosféricos beneficiosos. Philippe Lemanceau (Coordinador General; INRA, Francia) y Alicia Arias (Responsable en Uruguay, aarias@iibce.edu.uy) Las enfermedades producidas por hongos del suelo son responsables de importantes pérdidas en los cultivos; el uso de pesticidas contribuye a la acumulación de residuos tóxicos en los alimentos y en el medio ambiente. Es deseable que los sistemas de producción agrícola tiendan a reducir el agregado de agroquímicos, tanto pesticidas como fertilizantes. El objetivo de este proyecto fue mejorar la salud y el crecimiento de plantas de tomate utilizando microorganismos rizosféricos. El cultivo elegido es importante en Argentina y Uruguay, y su producción se realiza en granjas de pequeña y mediana escala. Dos principales problemas son responsables de la reducción del rendimiento de este cultivo en Latinoamérica: damping-off y podredumbre de la raíz. Nuestro programa trató de suprimir ambas enfermedades usando dos diferentes microorganismos beneficiosos: Pseudomonas fluorescentes y hongos endomicorríticos. Se aislaron y caracterizaron Pseudomonas fluorescentes y hongos endomicorríticos adaptados a la rizósfera de plantas de tomate crecidas en suelos argentinos y uruguayos. Se testaron los efectos beneficiosos de esas cepas: promoción del crecimiento radicular. Y antagonismo contra hongos patógenos, responsables del damping-off y podredumbre de la raíz. Se caracterizó la interacción entre microorganismos beneficiosos, patógenos y el sistema radicular del tomate. Se determinaron los metabolitos responsables del efecto beneficioso. Las cepas más eficientes fueron testadas en ensayos de campo en Uruguay y Argentina realizados simulando condiciones de cultivo comercial. RESULTADOS IIBCE Arias, Alicia ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Volumen 2 Se obtuvieron colecciones de Pseudomonas fluorescentes y hongos glomales aisladas a partir de la rizósfera de tomate crecidas en suelos de tres regiones diferentes de Argentina y se realizó la caracterización molecular de los aislamientos para estudios de diversidad. Se demostró el efecto beneficioso de aislamientos seleccionados de Pseudomonas fluorescentes y hongos endomicorríticos en el crecimiento de tomate. Se demostró la habilidad de aislamientos de Pseudomonas fluorescentes para suprimir damping-off y la podredumbre radicular en tomate. Se realizó la extracción, purificación y caracterización de nuevos antibióticos producidos por Pseudomonas fluorescentes. Se caracterizó el efecto de una cepa antagonista y de su antibiótico purificado en la integridad celular de hongos patógenos del suelo. Se desarrollaron inoculantes microbianos para tomate basados en la combinación de hongos endomicorríticos y Pseudomonas fluorescentes. Se testaron en condiciones de invernáculo y de campo. Laboratorio de Ecología Microbiana Desarrollo de una tecnología para el control biológico de enfermedades de implantación de leguminosas forrajeras. Alicia Arias (Responsable en Uruguay, aarias@iibce.edu.uy) Entre los factores que limitan la productividad de las leguminosas, las enfermedades de implantación causadas por hongos de suelo del género Pythium spp., ocupan un lugar importante. El empleo de pesticidas químicos no es una práctica común para el manejo de enfermedades en especies forrajeras, debido a los efectos adversos sobre el medio ambiente, la salud animal y la calidad de los alimentos de consumo humano. Algunos microorganismos rizosféricos tales como las bacterias del género Pseudomonas pueden ser fácilmente aplicados a las semillas con la tecnología existente para rizobio y actuar, así mismo, como promotores de crecimiento vegetal. En un proyecto anterior se aislaron Pseudomonas fluorescentes nativas presentes en la rizósfera de plantas sanas de lotus, con capacidad de protección de enfermedad in vivo para estas plantas. La validación agronómica en una red de ensayos de campo, mediante la evaluación de la efectividad de control de dichas cepas en lotus y en Pág. 178 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad RESULTADOS IIBCE Geisinger, Adriana INIA Capdevielle, Fabián Volumen 2 alfalfa, representa la etapa final para la implementación práctica de esta alternativa tecnológica. Conjuntamente, se requiere el desarrollo y ajuste de una formulación adecuada, compatible con la inoculación de rizobio. Las cepas de Pseudomonas fluorescens fueron capaces de colonizar eficientemente la rizósfera de alfalfa en suelo natural no estéril en condiciones controladas y en campo. En los ensayos en campo se observó efecto protector del “camping-off”, en la implantación de L. corniculatus o alfalfa mediado por las tres cepas de P. fluorescens utilizadas en la condiciones experimentales, que permitían el desarrollo de la enfermedad. En ensayos de protección contra la infección causada por P. debaryanum realizados bajo condiciones controladas, la inoculación con al menos una de las tres cepas de Pseudomonas fluorescens mejoró el porcentaje de emergencia de alfalfa, respecto al control de enfermedad. La coinoculación son S. meliloti no afectó la eficiencia en la fijación biológica de nitrógeno, medida como peso seco en la parte aérea de la planta, por las cepas comerciales de S. meliloti, utilizadas en Uruguay. El medio de cultivo M2G, con glicerol como fuente de carbono y extractos de malta y de levadura como fuentes de nitrógeno, es adecuado para la producción de biomasa bacteriana a escala industrial. En este medio se produjo el antibiótico fenazínico característico de la cepa Pseudomonas fluorescens UP148 implicado en su acción antagonista. ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN IIBCE Geisinger, Adriana URU-04-009 RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA TITULO COORDINADOR DESCRIPCIÓN Departamento de Biología Molecular, IIBCE Diferenciación de la línea germinal masculina: caracterización funcional de nuevos productos de expresión específica de la espermatogénesis de los mamíferos Adriana Geisinger (geisinge@iibce.edu.uy) y Rodolfo Wettstein El proyecto consiste en la caracterización funcional de los productos de dos genes de expresión específica en la línea germinal de los mamíferos identificados en nuestro laboratorio, de modo de determinar su rol en el testículo normal, y su posible vinculación con patologías testiculares. Para ello se emplean abordajes multidisciplinarios incluyendo técnicas de clonamiento y expresión de proteínas de fusión, anticuerpos policlonales y detección de proteínas, "pull-down", espectrometría de masas, etc., así como estudios de pérdida de función por interferencia de RNA TITULO Proyecto en ejecución. Resultados parciales Departamento de Biología Molecular, IIBCE Genómica funcional de la espermatogénesis en mamíferos. Adriana Geisinger (geisinge@iibce.edu.uy) y Rodolfo Wettstein Este proyecto pretende hacer un aporte al conocimiento de los actores moleculares de la división meiótica, mediante tres aproximaciones: 1) abordando las etapas más tempranas de la profase meiótica, en una especie de mamífero ( Cavia porcellus), que nosotros hemos demostrado que es un modelo ideal para estos estudios; 2) continuando el análisis de la expresión diferencial de genes específicos de la espermatogénesis de la rata que hemos identificado en nuestro laboratorio, y 3) estudiando por inmunolocalización, el papel de una serie de epitopes correspondientes a proteínas de expresión testículo especifica, en base a una biblioteca de anticuerpos monoclonales de que se dispone. Proyecto en ejecución. Resultados parciales Unidad de Biotecnología Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria INIA Biotec COORDINADOR Fabián M. Capdevielle (fcapdevielle@inia.org.uy ) RESULTADOS ÁREA ACADÉMICA Pág. 179 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 DESCRIPCIÓN En el período 2002-2005 se impulsó el desarrollo de un modelo de articulación entre investigación y producción en agrobiotecnologías -INIA Biotec-, basado en los avances científicos y técnicos derivados del proyecto INIA-BID sobre “Desarrollo de la Capacidad Productiva con Agrobiotecnologías". A partir de las capacidades instaladas en la Unidad de Biotecnología se ha impulsado la participación de equipos de investigadores en el desarrollo de aplicaciones productivas en agrobiotecnologías con fuerte base en biología celular y molecular, definiendo diferentes “sistemas biotecnológicos” basados en plataformas tecnológicas comunes. Este enfoque permitió apoyar la incorporación de procedimientos y enfoques biotecnológicos en diferentes programas por cadena de valor (arroz, cultivos de invierno, forrajeras, producción animal, horticultura, fruticultura, forestal) dentro de INIA, así como establecer diversos acuerdos y convenios con instituciones de investigación y desarrollo tecnológico (I+D) y con empresas comerciales, grupos de productores y ONGs en Uruguay, habiendo establecido la marca INIA Biotec® como referencia para proyectos y emprendimientos que utilizan biotecnologías desarrolladas y validadas por el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria de Uruguay. RESULTADOS 1. Promover la incorporación de biotecnologías en la industria viverista y semillerista de Uruguay mediante convenios con empresas e instituciones de I+D. Desarrollo, validación y transferencia de tecnología de micropropagación a escala comercial en especies frutales, forestales y hortícolas: contratos de franquicia para difusión de sistemas tecnológicos de cultivo in vitro en especies vegetales (por ejemplo, sistema AR-VITRO® para propagación de cultivares de arándano, franquiciado en 2004 a las empresas Agrotec Ltda., Biosur Ltda., y Semillas Santa Rosa S.A.), servicios tecnológicos y de capacitación para empresas y organizaciones sociales relaciónadas con la actividad viverista y semillerista (Forbel, Cardijn, Jumecal, Vivero San Jacinto, Sofoval, etc.) Evaluación y adaptación de sistemas de cultivo y conservación aplicados a materiales genéticos protegidos: acuerdos para la realización de servicios tecnológicos para grupos de productores y empresas comerciales (Asociación Nacional de Semilleristas de Papa, Forestal Oriental S.A., etc.) 2. Impulsar el desarrollo de procedimientos biotecnológicos innovativos aplicados a la exploración, desarrollo y uso productivo de recursos genéticos vegetales y animales, asegurando la protección de la propiedad intelectual en los productos y servicios generados. Utilización de análisis genéticos en programas de identificación y selección: implementación de sistemas de genotipado de equinos (INIA Facultad de Veterinaria) y bovinos (INIA – Asociación Rural del Uruguay), ajuste y difusión de procedimientos tecnológicos aplicables por organizaciones vinculadas al registro de reproductores animales y de cultivares vegetales (ARU, INASE, URUPOV, etc.) Desarrollo de métodos para explorar asociaciones entre diversidad molecular y caracteres productivos evaluados en colecciones activas de germoplasma: desarrollo, evaluación y validación de sistemas y plataformas de software aplicables en programas de genómica y mejoramiento genético vegetal y animal (Department of Primary Industries, Victoria, Australia; Universidad Católica del Uruguay, Grupo de Bioinformática). Determinación de metabolitos que afectan la calidad y vida útil de productos agropecuarios: proyectos de investigación y desarrollo vinculados con aseguramiento de calidad y trazabilidad de origen de productos (University of Georgia-USA, LATU, AUPCIN, SCHU) Prospección de compuestos bioactivos apoyada con agrobiotecnologías: propagación, conservación y caracterización de poblaciones en especies nativas con potencial para extracción de compuestos aromáticos, medicinales, antifúngicos, y otros de interés productivo (COTEPA, IIBCE, Volumen 2 Pág. 180 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Facultad de Química - Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales, FUNDAQUIM, etc.) 3. Promover el uso seguro de los productos de la biotecnología moderna, contribuyendo a extender y mejorar el conocimiento de las agrobiotecnologías utilizadas en Uruguay Asesoramiento en materia de análisis de riesgo y toma de decisiones sobre evaluación y uso de organismos genéticamente modificados (OGMs): integración de comisiones técnicas asesoras en el ámbito nacional (CERV, establecida por Decreto 249/2000, CNC del proyecto “Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad, 2005). Participación en la realización de análisis genéticos y ensayos en condiciones controladas para evaluación de productos biotecnológicos desarrollados en el marco de convenios y acuerdos de cooperación con centros de investigación nacionales y de otros países: contribución al desarrollo de servicios de diagnóstico molecular y trazabilidad (DGSSAA, Facultad de Ciencias, Facultad de Agronomía, INASE, etc.) Colaboración con actividades de capacitación, divulgación, y reflexión sobre agrobiotecnologías: participación en encuentros, seminarios, cursos y talleres organizados por el sector educativo (enseñanza primaria, secundaria, y terciaria), por organizaciones de productores agropecuarios, por asociaciones de profesionales relacionados con biociencias (Agronomía, Medicina, etc.), y por otras organizaciones de la sociedad (ONGs, Fundaciones, Institutos, etc.) En el campo del agronegocio convencional en Uruguay, generalmente asociado a actividades agroindustriales basadas en la ganadería, agricultura, forestación y producción granjera, se han incorporado en forma sostenida diferentes agrobiotecnologías a través de insumos y tecnologías de producción. Actualmente coexisten sistemas productivos que han incorporado productos tan diversos como plantas micropropagadas in vitro (horticultura, fruticultura, forestación), cultivares genéticamente modificados (agricultura), marcadores de ADN y proteínas (ganadería, agricultura, forestación), diagnósticos moleculares (horti-fruticultura, agricultura, ganadería) y otros. En este contexto la Unidad de Biotecnología ha participado crecientemente en actividades de difusión y transferencia tecnológica, contribuyendo a ampliar las oportunidades de diálogo entre diferentes actores sociales y económicos, científicos y técnicos, productores y consumidores. La capacitación continua de los investigadores y personal de apoyo vinculados con sistemas biotecnológicos es considerado un resultado prioritario porque ha permitido lograr una articulación eficiente entre investigación y producción, tanto a nivel de actividades formales (posgrados, talleres, entrenamientos en servicio, seminarios técnicos, etc.) como a través de la consideración de propuestas enfocadas en productos innovadores que surgen de la consideración de temas emergentes en sí mismos, tales como cultivos alternativos, nuevas aplicaciones de especies valorizadas en aspectos nutracéuticos y otros con aplicaciones en la interfase agro-salud humana (como productos fitoterápicos), y nuevos procesos de valorización a nivel de cadenas agroindustriales. Volumen 2 Pág. 181 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 8. Detalle del relevamiento de Recursos Humanos especializados en biotecnología Nombre Grado académico Formación Cargo Ámbitos de experiencia Sector de especialización Otra experiencia laboral ARIAS, ALICIA aarias@iibce.edu.uy Doctora Química Farmacéutica. Master en Bioquímica Jefa Laboratorio Ecología Microbiana (IIBCE) 2,4,8 s/d ALVAREZ SALDÍAS, INÉS alvaines@hc.edu.uy Profesor Director Gº 5 Dc. Medicina (nefróloga, inmunogenetista) Prof. Director (INDT) 2- 8 2- Investigación biotecnológica. 4- Ecología microbiana; Microbiología; Biología del suelo. 8- Tareas de divulgación. 2- Desarrollo de productos biotecnológicos. 3- Salud Pública.4- Biología humana; Epidemiología. 5- Legislación nacional; Reglamentación nacional. 6- Bioética; Desarrollo sostenible. 7-Participación de la comunidad; Información pública/comunicaciones. 8Enseñanza extraoficial; Tareas de divulgación. BAJSA, NATALIA nbajsa@iibce.edu.uy Msc Licenciada en Bioquímica Máster en Ciencias Biológicas, opción Microbiología 2,4,8 2- Investigación biotecnológica. 4- Ecología microbiana; Biología molecular; Microbiología; Biología del suelo. 8- Tareas de divulgación. BONNECARRÈRE MARTÍNEZ, MARÍA VICTORIA vbonnecarrere@lb.ini a.org.uy BRACESCO KERVE, NELSON nbracesco@fmed.ed u.uy Magíster en Biología Molecular Vegetal Ing. Agr., Licenciada en Bioquímica, Magíster en Biología Molecular Vegetal Ayudante Gr. 1, Unidad Asociada Facultad de Ciencias Preparador Técnico (IIBCE) Investigador III (INIA) 2 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. s/d Msc. en Biotecnología Biotecnología, Medicina, Biofísica Profesor adjunto. Laboratorio de Radiobiología. (Fc. Medicina) 2, 8 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica Asistente de Investigación en el Laboratorio de I & D, de Bodegas Castel Pujol. Tema: disponibilidad de Nitrógeno en cultivos mixtos de Saccharomyces cerevisiae. Responsable: Lic. Francisco Carrau. 1994-1995. Volumen 2 Pág. 182 de 203 Profesor director INDT (30/12/99- en actividad). Prof. Agregado INDT (12/06/99 - 12/99); Prof. Adjunto- INDT (31/01/84 - 07/91); Asistente de Gº 2. Centro de Nefrología del Hospital de Clínicas (01/11/81 - 1987); Asistente de Laboratorio INDT (11/07/78 01/84); Colaborador médico y asistente suplente del Centro de Nefrología del Hosp. de Clínicas (03/76 - 11/81); Ayudante de investigación Depto de Medicina, Fc Medicina (01/01/77 - 07/78); Becario de investigación - Depto de Medicina, Fc Medicina (03/05/73 - 05/74); Colaborador no médico - Sección Laboratorio de investigaciones Biomédicas del Hosp. Maciel (21/03/72 - 03/73); Colaborador no médico - Sección Inmunología del Laboratorio Central del Hosp. de Clínicas. (03/71 -03/72) s/d Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo BRANDA SICA, ANDREA andbrasi@yahoo.com. ar , andbrasi@inia.org.uy Licenciada en Ciencias Biológicas, especialidad en Genética, UDELAR.Cursando Maestría en Ciencias, especialidad en Biotecnología Animal, Universidad de Buenos Aires. Investigador Principal, Biotecnología (Ing. Agr., MSc-PhD) Biotecnología Animal, Genómica Animal. Investigador II de Biotecnología y Mejoramiento Genético Animal. (INIA) Ing. Agr., MSc-PhD (Agronomy – Genomics & Bioinformatics) Coordinador de la Unidad de Biotecnología. (INIA) 2,4,8 Lic. en Ciencias Biológicas. Tesis de la Maestría en Biotecnología en evaluación. Biólogo Laboratorio de Biología Molecular, Asociación Española Primera de Socorros Mutuos 1-4,6-9 CAPDEVIELLE, FABIÁN M. fcapdevielle@inia.org. uy CAPPETTA SAPRIZA, MÓNICA INÉS monica@fmed.edu.uy Volumen 2 Lic. en Ciencias Biológicas, Facultad de Ciencias, Facultad de Ciencias. Grado 2 de Genética, Faculta de Medicina Ámbitos de experiencia 1,2,4 Sector de especialización Otra experiencia laboral 1- Base de Datos; Intercambio de información; Estadísticas ambientales; Tecnología de la información; Mecanismo de intercambio de la información. 2Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 4- Biología molecular; Biotecnologías. 2- Desarrollo de productos biotecnológicos, Investigación biotecnológica. 4- Biología molecular; Biotecnologías; Diseño y aplicación de los procedimientos de evaluación de riesgo. 8- Educación ambiental; Enseñanza extraoficial. 1-Base de datos; Intercambio de información; Tecnología de la información. 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3Salud pública; Administración de proyectos; Recursos humanos; Gestión de los recursos.4Biología molecular; Biología humana; Biotecnologías; Virología; Microbiología; Ingeniería genética.6Evaluación del ciclo vital; Evaluación tecnológica; Bioética. 7- Participación de la comunidad; Información pública/comunicaciones. 8Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. s/d Pág. 183 de 203 Profesor de Ecología y Botánica (IPA), Profesor de Bioinformática (UCU), consultor en biotecnología (DICYT-MEC, Redbio/FAO y otros) Asistente de Investigación, Departamento de Genética de la Facultad de Medicina (Universidad de la República). Proyecto CSIC-Sector Productivo. Asesora contratada en proyectos de Investigación y Desarrollo (I+D). Empresa Nidetec, Zonamerica – Montevideo Asistente del Departamento de Genética de la Facultad de Medicina (Universidad de la República), Grado 2, interino, obtenido mediante concurso de méritos Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Nombre URU-04-009 Grado académico Formación Cargo Ámbitos de experiencia Sector de especialización Otra experiencia laboral Médico, Especialista en Parasitología Facultad de Medicina, UdelaR 2 2- Investigación Biotecnológica s/d CASTILLO SALLÉ, ALICIA MARÍA acastillo@lb.inia.org.u y s/d Ing. Agr., MSc en Biotecnología 2, 6 2- Desarrollo de productos biotecnológicos. 6- Evaluación tecnológica. Desarrollo y transferencia de tecnología CATTÁNEO MIDON, ILTON HUGO catta1973uy@yahoo.e s DALLA RIZZA, MARCO mdallarizza@lb.inia.or g.uy Estudiante de Veterinaria s/d Profesor Adjunto, Docente Responsable de la Unidad de Biología Parasitaria. (Fc. Ciencias) Investigador III. Responsable del laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales. (INIA) Colaborador. Área Genética. (Fc. de Veterinaria) 2, 8 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica Laboratorio de producción de vacunas para animales. Ing. Agrónomo; Ph.D. Biotecnología Vegetal Investigador Principal (INIA). 2,3, 8 s/d DENICOLA, ANA denicola@fcien.edu.u y G4 Química Farmacéutica. Doctora en bioquímica. PhD Prof. Agdo. Fisicoquímica Biológica. (Fc. Ciencias) 2,4, 2- Desarrollo de productos biotecnológicos, Investigación biotecnológica. 3- Gestión de los recursos. 8- Enseñanza extraoficial. 2- Investigación Biotecnológica. 4- Bioquímica. 8- Enseñanza extraoficial. CARMONA, CARLOS ccarmona@higiene.ed u.uy Volumen 2 Pág. 184 de 203 s/d Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo FEDERICI RODRÍGUEZ, MARÍA TERESA mfederici@lb.inia.org. uy , maritefe@adinet.com. uy Master Licenciada en Ciencias Biológicas Investigador II. (INIA). s/d Técnico Especializado (SUL). 1-3, 7 Dc. Medicina. Dc en Genética - Jefe del Departamento de Genética Toxicológica y Patología Cromosómica (IIBCE) - Coordinador del Servicio de Clasificación Celular y Citometría de Flujo (SECIF, IIBCE) 2, 3, 4 FERNÁNDEZ ABELLA, s/d DANIEL feda@sul.org.uy FOLLE UNGO, GUSTAVO ALEJANDRO folle@iibce.edu.uy Volumen 2 Profesor Titular (DT) Ámbitos de experiencia 2,7,8 Sector de especialización 2- Desarrollo de productos biotecnológicos, Investigación biotecnológica. 7-Información pública/comunicaciones. 8Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. Otra experiencia laboral Lab. Biológico. Policía Técnica (2000); Cát. Biotecnología. Fac Agronomía. Asistente investigación (2000); INIA (1998- 1999); Contrato de iniciación a la Investigación en el “Max Planck Institut fur Strahlenchemie”. Mulheim and der Ruhr, Alemania (1997); Lab. de Bioquímica. Fac Agronomía. Asistente investigación (1996); Sección Virología. Fac Ciencias. Asistente investigación (19951996); Div.Citogenética Humana. IIBCE. Pasantía y tesis de grado en citogenética humana y biología molecular (1994); Co- dirección de tesis de grado de la Licenciatura en Bioquímica (2005- 2006); Participación en el Curso Introducción a la Realidad Agropecuaria. Taller “Rubro Arroz”: Fac Agronomía (2004); Participación en el Curso sobre Biología molecular para profesores de Enseñanza media organizado por el Ing. Agr. Mario Caro (Cátedra de Bioquímica de la Regional Norte en Salto) (1996); Asistente en los cursos de Genética de las Licenciaturas en Ciencias Biológicas y Antropología. (Fac Humanidades y Ciencias) (1995); Clases de biología y ciencias experimentales a nivel de enseñanza media (1995- 1997). 1- Intercambio de información. 2- s/d Investigación biotecnológica. 3Gestión de los recursos. 7Información pública/comunicaciones. 2- Investigación biotecnológica. Estudios cromosómicos en individuos afectados de retardo mental, 3- Salud Pública; Desarrollo de esterilidad y malformaciones congénitas la infraestructura; Administración de Proyectos; Recursos humanos. 4- Biología humana; Biotecnologías; Toxicología. Pág. 185 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo Ámbitos de experiencia Sector de especialización Otra experiencia laboral FORMOSO CUNHA, DANIEL foda@sul.org.uy Ingeniero Agrónomo s/d Técnico Especializado (SUL) 1,2,4,8. 1- Intercambio de información. 4Ecología animal; Biología de las poblaciones. 8- Enseñanza extraoficial. s/d Biología molecular/ Biotecnología vegetal Director EXOGEN. 2-4 2-Desarrollo de productos Desarrollo y puesta a punto de un sistema de trazabilidad de biotecnológicos; Investigación Organismos Genéticamente Modificados (OGMs) (detección, biotecnológica. 3- Administración identificación y cuantificación) de proyectos 4- Biología molecular; Biotecnologías; Bioquímica. Grado y posgrados en Biología opción Genética Profa. Adjunta DT. G.3 Sección Genética Evolutiva-(Fc. Ciencias) Lic. Ciencias Biológicas, MSc, PhD Asistente (DT) (IIBCE) 2,3,8 Dra.Medicina y Tecnología Veterinaria. Msc. y PhD. En Biología, opción Genética Animal. Investigador Gr. 4 en Biotecnología Animal. (INIA). 2,3,4,7, 8 FUREST ARRAMBIDE, LEANDRO leandro.furest@exoge n.com.uy GARCÍA DE SOUZA, GRACIELA ggarcia@fcien.edu.uy PhD. Biología (opción Genética) GEISINGER, ADRIANA PhD geisinge@iibce.edu.uy KELLY AMARO, ELENA LUCÍA lkelly@lb.inia.org.uy Volumen 2 Investigador Gr. 4 de Biotecnología Animal. 4- Especies invasivas exóticas; Biología molecular; Acuicultura; Genética de las poblaciones naturales. 7- Participación de la comunidad; Información pública/comunicaciones. 8Tareas de divulgación. 2- Investigación biotecnológica. 3- Administración de Proyectos; Recursos humanos; gestión de los recursos. 8- Enseñanza extraoficial s/d 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3- Desarrollo de la infraestructura; Recursos humanos; Gestión de los recursos. 4- Biología molecular; Biotecnologías; Genética de las poblaciones naturales; Biología de las poblaciones. 7-Campañas y propaganda; Información pública/comunicaciones. 8Tareas de divulgación. Prof. Adjunto de Genética. Fac. Veterinaria. UDELAR Pág. 186 de 203 Docente de la Facultad de Ciencias, de grado y post-grado Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Nombre Grado académico Formación Cargo LABANDERA GONZÁLEZ, CARLOS ALBERTO clabandera@adinet.co m.uy Ingeniero Agrónomo/ Master en Ciencias/ Microbiología de Suelos/Fijación Biológica de Nitrógeno/Producción, control de calidad y uso de inoculantes formulados con microorganismos promotores del crecimiento de las plantas Investigador Jefe de Departamento, Microbiología de Suelos/RENARE/ MGAP Biología molecular/ Biotecnología vegetal Director EXOGEN. MAC DONALD, JUAN PABLO juanpablo.macdonald@ exogen.com.uy Volumen 2 URU-04-009 Ámbitos de experiencia 1-5, 7-8. 2,4 Sector de especialización Otra experiencia laboral 1- Base de datos; Intercambio de información. 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; investigación biotecnológica. 3Desarrollo de la infraestructura; Administración de proyectos; Recursos humanos; gestión de los recursos. 4- Ecología microbiana; Biología molecular; Biotecnologías; Biología del suelo; Microbiología; Biología de las poblaciones. 5Legislación nacional; Reglamentación nacional; Reglamentos del comercio. 7Información pública/comunicaciones. 8- Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. 2-Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 4- Biología molecular; Biotecnologías; Bioquímica. Consultor: Banco Mundial FAO FAO-OIEA Universidad de Hawai Pág. 187 de 203 Desarrollo y puesta a punto de un sistema de trazabilidad de Organismos Genéticamente Modificados (OGMs) (detección, identificación y cuantificación) Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo MAISONNAVE, JACQUELINE jacmaiso2004@yahoo .com , jacmaiso@hotmail.co m Profesor Agregado de Inmunología Veterinaria, MSc,MPVM, PhD. Profesor agregado. 1-4, 8 Instituto de Patobiología. Encargada del Área de Inmunología-Depto de Ciencias Microbiológicas – Fac. Veterinaria MARTÍNEZ DEBAT, CLAUDIO clau@fcien.edu.uy Volumen 2 G2. DT. QF, Dr. en Biología Celular y Molecular. Miembro del Comité Científico Académico del Programa de Posgrado de Facultad de Veterinaria Asistente. Sección Bioquímica y biología molecular. (Fc. Ciencias). Ámbitos de experiencia 1-5,7-8. Sector de especialización Otra experiencia laboral 1- Base de datos; Intercambio de información. 2- Investigación biotecnológica. 3- Recursos humanos 4- Epidemiología; Biotecnologías; Virología; Microbiología; Patología animal. 8Enseñanza extraoficial; Tareas de divulgación. Ver en Curriculum en Internet http://lattes.cnpq.br/buscatextual/index.jsp Buscar por nombre: Jacqueline Maisonnave 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3- Desarrollo de la infraestructura; Administración de proyectos; Recursos Humanos. 4- Biología molecular; Biotecnologías; Ingeniería genética; Bioquímica.5Ley de la propiedad intelectual.7Periodismo; Información pública/comunicaciones.8 - Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. s/d Pág. 188 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo MEIKLE SOLARI, ANA GABRIEAL anamei@adinet.com. uy Profesor Adjunto Grado 3, Bioquímica, Facultad de Veterinaria, UDELAR Veterinaria, Master, Doctorado. Profesor Adjunto Grado 3, Bioquímica, (Fc. Veterinaria) Bioquímica/ Biotecnología vegetal Director EXOGEN. 2,4 Genética Animal. Citogenética y Molecular. Grado 4. Profesor Agregado. (Fc. Veterinaria) Licenciada en Ciencias Biológicas Máster en Ciencias Biológicas, opción Microbiología Biología PEREIRA CAZZULO, CLAUDIO ANDRÉS claudio.pereira@exog en.com.uy POSTIGLIONI, ALICIA alicia.postiglioni@gm ail.com QUAGLIOTTO, LETICIA letty@iibce.edu.uy Investigador. Grado 4. PEDECIBA.Prof. Agr. (Grado 4).Área Genética. Facultad de Veterinaria. Investigador. Grado 4. PEDECIBA. Prof. Agr. (Grado 4) Área Genética. Facultad de Veterinaria. Msc Licenciado en Ciencias ROBLEDO Biológicas D´ANGELO, OMAR MARIO robledo@fcien.edu.uy Volumen 2 Ámbitos de experiencia 2-4,8 Sector de especialización Otra experiencia laboral 2-Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3- Gestión agrícola 4- Biología molecular; Biotecnologías; Agricultura; Método de detección analíticos; Bioquímica. 8- Enseñanza extraoficial; Tareas de divulgación. 2-Desarrollo de productos biotecnológico 4- Biología molecular; Biotecnologías; Bioquímica. Experto de las Naciones Unidas, montaje de técnicas de laboratorio en Latinoamérica 2, 3, 8 2- Investigación biotecnológica. 3Desarrollo de la infraestructura; Recursos humanos. 8- Enseñanza extraoficial; Tareas de divulgación. Recursos genéticos en animales domésticos. Caracterización Genética de los bovinos Criollos del Uruguay. Investigador Asociado Grado 2 (honorario) (IIBCE) 2,4,8 2- Investigación biotecnológica. 4Ecología microbiana; Microbiología; Biología del suelo. 8- Tareas de divulgación. s/d Investigador asistente. (Fc. Ciencias) 2,4 2- Investigación biotecnológica. 4Ecología microbiana; Biología molecular; Biotecnologías; Fitopatología. Docente universitario Pág. 189 de 203 Desarrollo y puesta a punto de un sistema de trazabilidad de Organismos Genéticamente Modificados (OGMs) (detección, identificación y cuantificación) Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Nombre Grado académico Formación ROCHE, LEDA lroche@fmed.edu.uy MD, PhD Médico, Bióloga molecular Dra. en Ciencias URIARTE ESCUDER, Mª DEL ROSARIO ruriarte@asesp.com.u y Volumen 2 Cargo Profesora Agregada Encargada del Departamento Genética. (Fc. Medicina) PhD, MsC Ciencias Director del Biológicas, UDELAR., Laboratorio de PEDECIBA Biología Molecular URU-04-009 Ámbitos de experiencia Sector de especialización Otra experiencia laboral 2,8 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. s/d 1-4,6-8 1-Base de datos; Intercambio de información; Tecnología de la información. 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3Salud pública; Administración de proyectos; Recursos humanos; Gestión de los recursos.4- Biología molecular; Biología humana; Biotecnologías; Virología; Microbiología; Ingeniería genética.6- Evaluación del ciclo vital; Evaluación tecnológica; Bioética. 7- Participación de la comunidad; Información pública/comunicaciones. 8- Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. Ayudante de Investigación en la Div. Citogenética, Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente Estable", Montevideo.19881995 Pág. 190 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Nombre Grado académico Formación Cargo Ámbitos de experiencia VARELA, HERMOSINDA hvarela@fing.edu.uy Doctora Ingeniera Química Profesor agregado. 2-6,8 G4. Director del departamento de Bioingeniería. (Fc. Ingeniería) ZUNINO, PABLO pablo@iibce.edu.uy PhD. Veterinario Investigador 2,3,8. asistente. Grado 4. Jefe de Laboratorio de Microbiología Sector de especialización Otra experiencia laboral 2- Desarrollo de productos biotecnológicos; Investigación biotecnológica. 3- Desarrollo de la infraestructura; Administración de proyectos; Recursos humanos; Gestión de los proyectos. 4Ecología microbiana; Evaluación del impacto ambiental; Biotecnologías; Microbiología. 5Ley de la propiedad intelectual; Legislación nacional en medio ambiente. 6- Evaluación del ciclo vital; Evaluación tecnológica. 8Tareas de divulgación; Enseñanza extraoficial. 2- Investigación biotecnológica. 3Administración de Proyectos 8Formación de Recursos humanos a nivel de grado y posgrado. Acreditación de carreras universitarias REFERENCIAS: Sector de Especialización 1-Gestión de datos y participación en la información 2- Investigación y desarrollo 3-Desarrollo institucional 4-Evaluación y gestión del riesgo Volumen 2 5-Legislación y Regulación 6-Sociología y economía 7-Concienciación y participación del público 8-Docencia y formación 9- Otros Pág. 191 de 203 s/d Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 9. Relación de patentes solicitadas por residentes / total de patentes solicitadas según país (período 1990-2003) Argentina Brasil Chile España Estados Unidos Paraguay Uruguay América Latina y el Caribe Iberoamérica Total 1990 0,33 0,52 0,20 1991 0,34 0,54 0,19 0,05 0,55 0,54 1992 0,21 0,49 0,20 0,05 0,53 1993 0,26 0,51 0,18 0,05 0,57 1994 0,20 0,47 0,18 0,04 0,56 1995 0,16 0,46 0,15 0,04 0,58 1996 0,21 0,39 0,14 0,04 0,55 1997 0,14 0,35 0,09 0,03 0,56 1998 0,14 0,32 0,10 0,03 0,56 1999 0,14 0,35 0,10 0,03 0,55 2000 0,16 0,37 0,11 0,02 0,56 2001 0,12 0,40 0,13 0,02 0,54 2002 0,15 0,42 0,18 s/d 0,55 2003 0,17 s/d 0,18 s/d 0,55 Promedio 0,19 0,40 0,15 0,03 0,55 0,31 0,06 0,03 0,20 0,20 0,12 0,06 0,03 0,05 0,10 0,05 0,04 0,04 s/d 0,09 0,52 0,51 0,50 0,43 0,35 0,30 0,25 0,24 0,18 0,14 0,05 s/d s/d s/d 0,27 0,37 0,37 0,29 0,30 0,26 0,29 0,25 0,20 0,19 0,20 0,20 0,22 0,24 0,23 0,26 0,26 0,15 0,11 0,10 0,09 0,09 0,08 0,06 0,05 0,05 0,04 0,04 0,04 0,04 0,08 0,43 0,37 0,34 0,34 0,34 0,35 0,31 0,28 0,26 0,26 0,26 0,25 0,25 0,24 0,31 Fuente: RICYT, 2006. Volumen 2 Pág. 192 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Anexo 10. Resumen de patentes biotecnológicas publicadas (categoría C12N) Fecha de solicitud Título Resumen 13/01/2000 Proteínas de fusión con porciones de inmunoglobulinas, su preparación y empleo. Procedimiento para la preparación de proteínas de fusión solubles, que se componen de la porción extracelular del receptor del factor de necrosis tumoral humano o de una parte funcional de éste y de una parte fc. de una molécula de inmunoglobulina, escogida entre una de las clases de inmunoglobulina igg, igm, iga e ige, caracterizado porque el ADN que codifica estas estructuras artificiales se introduce en un sistema de expresión de células de mamífero y, después de la expresión, la proteína de fusión formada se purifica mediante cromatografía de afinidad a través de la porción de inmunoglobulina. 17/01/2000 Métodos para la producción de proteínas receptoras de il-13 La presente invención describe los métodos para la producción de las proteínas receptoras de il-13 17/01/2000 Cadena receptora de la citocina il-13 Se describen los poli nucleótidos que codifican el receptor il-13 y sus fragmentos. También se describen las proteínas receptoras de il-13, los inhibidores de la unión de la il-13 y su receptor y los métodos para su identificación. 17/01/2000 Procedimiento para preparar polipéptidos receptores p75 (tipo ii) de factor de necrosis tumoral purificados Un procedimiento para la preparación de una composición que consiste esencialmente en una proteína que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionados del grupo de aminoácidos 1-163 de seq id no:2 y los aminoácidos 1-233 de seq id no:4, en donde dicha proteína puede unirse a tnf; de acuerdo con el proceso descripto. 17/01/2000 Procedimiento de preparación de ADN para codificar los receptores de factores & y b de necrosis tumoral Se revelan los ADNs receptores del factor de necrosis tumoral, los vectores de expresión para codificar los receptores tnf, y los procesos para producir los receptores tnf como resultado de un cultivo celular recombinante. 17/01/2000 Procedimiento de preparación de ADN para codificar los receptores de factores alfa y beta de necrosis tumoral Se revelan los ADNs receptores del factor de necrosis tumoral, los vectores de expresión para codificar los receptores tnf, y los procesos para producir los receptores tnf como resultado de un cultivo celular recombinante. Solicitante: Immunex Corporation 18/02/2000 Inhibidores de proteasas El presente invento proporciona inhibidores de proteasas con estructura de eteres anulares de 7-14miembrosy sales, hidratos y solvatos farmacéuticamente aceptables de los mismos que inhiben troteasas, incluyendo la catepsina k; composiciones farmacéuticas de dichos compuestos; nuevos productos intermedios de dichos compuestos; y métodos para tratar enfermedades por una excesiva perdida ósea o una excesiva degradación cartilaginosa o matricial, incluyendo osteoporosis, enfermedades gingivales que incluyen gingivitis y periodontitis, artritis, más específcamente osteoartritis y artritis reumatoide, enfermedad depaget, hpercalcemia maligna y enfermedad ósea metabólica, que comprenden inhibir dicha pérdida ósea o dicha excesiva degradación cartilaginosa o matricial mediante la administración de un compuesto del presente invento a un paciente que lo necesita. Volumen 2 Pág. 193 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Fecha de solicitud Título URU-04-009 Resumen 28/02/2000 Método para tratar copd ley 17164 art.127 La invencion refiere a un método para la profilaxis o para tratar copd, administrando un inhibidor de pde4 que tiene una relación terapéutica definida 17/03/2000 Genes para la de sustancias antipatogénicas La presente invención se relaciona en general con la protección de organismos huéspedes contra patógenos y, más particularmente, con la protección de las plantas contra fitopatógenos. 23/05/2000 Método para realzar la celulosa y Este invento se refiere a moléculas de polinucleótidos que modificar la biosíntesis de la codifican la sintasa de la celulosa, promotores de la sintasa de lignina en las plantas la celulosa y polipéptidos de la sintasa de la celulosa, métodos para genéticamente alterar la biosíntesis de la celulosa y de la lignina y métodos para mejorar las propiedades de fuerza de la madera joven y de las fibras en los árboles. El invento también se refiere a métodos para identificar elementos regulatorios en un promotor de la sintasa de la celulosa y los factores de transcripción que ligan o enlazan a dichos elementos reguladores y a métodos para aumentar la expresión de los polinucleótidos, imperablemente ligados o enlazados a un promotor de la sintasa de la celulosa. 07/08/2000 Ciclooxigenasa-1(cox-1) y ciclooxigenasa-2 (cox-2) caninas La presente invención se relacióna con los genes que codifican las proteínas de las enzimas ciclooxigenasa-1 (cox-1) y ciclooxigenasa-2 (cox-2) caninas, las proteínas de la coz-1 y cox-2 caninas, y los ensayos para la evaluación de las actividades de la cox-1 y cox-2 caninas. La invención también se relaciona con las moléculas de ácido nucleico asociadas con estos genes, incluyendo sus complementos, homólogos y fragmentos, y con los métodos de utilización de dichas moléculas de ácido nucleico, las enzimas y los fragmentos de ambas. 10/08/2000 Gen de Streptomyces avermitilis que que dirige la relación de avermectinas b2:b1 La presente invención se refiere a moléculas polinucleiotídicas que comprenden secuencias de nucleótidos que codifican un producto génico avec, moléculas polinucleotídicas que pueden usarse para alterar la relación o cantidad de avermectinas de clases 2:1 producidas en cultivos de fermentación de S. avermitilis. La presente invención se refiere además a vectores, células huésped y cepas mutantes de S. avermitilis en las que el gen avec se ha inactivado o mutado para cambiar la relación o cantidad de avermectinas de clases 2:1 producidas. 16/08/2000 Vacuna Esta invención se refiere a nuevas formulaciones de vacuna, a procedimientos para prepararlas y a su uso en terapia. En particular, la presente invención se refiere a nuevas formulaciones de vacuna de rotavirus. Volumen 2 Pág. 194 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Fecha de solicitud Título Resumen 30/08/2000 Sistema de producción de trombopoyetina humana por células de mamíferos en cultivo La presente invención hace referencia a un sistema de producción de trombopoyetina humana biológicamente activa por células de mamíferos en cultivo, las cuales fueron modificadas genéticamente por introducción del gen de la htpo bajo forma de una construcción de ADN conteniendo todos los elementos necesarios para la expresión de una htpo completa. Por otro lado la presente invención concierne a los usos potenciales del producto obtenido por este sistema en la estimulación de la diferenciación y proliferación de células hematopoyeticas de la línea megacariótica tanto in vitro como in vivo. Solicitante: Alfonso Cayota, Carlos Robello y Otto Franz Pritsch 14/09/2000 Transferencia nuclear con células donantes seleccionadas La presente invención provee un método de transferencia nuclear por medio de la selección y segregación de células g1 de poblaciones de células donantes. Este método es ventajoso sobre el arte ya conocido por cuanto provee certeza en cuanto a la etapa del ciclo celular en que los núcleos donantes están y permite la producción de células embriónicas transgénicas y no transgénicas, de embriones reconstituidos y animales completos para aplicaciones agrícolas, farmacéuticas, nutraceúticas y biomédicas. 15/09/2000 Vectores adenovirales recombinantes y su utilidad en el tratamiento de diversos tipos de fibrosis hepática, renal, pulmonar y cicatrices hipertróficas Se propone el uso de terapia génica para su aplicación en el tratamiento de diversas fibrosis en humanos. El objetivo es la utilización de genes "terapéuticos" específicamente dirigidos a órganos blanco para revertir y/o prevenir el desarrollo del proceso que cursa con fibrosis. La potencial aplicación de terapia génica a pacientes con fibrosis y/o cirrosis dependerá en buena parte del envío exitoso de genes que codifiquen para proteínas terapéuticas a hígados con fibrosis extensa y que estos genes que codifiquen para proteínas mmp-8 latente y activa, mmp-1, mmp-2, mmp-9 y mmp-13; upa silvestre y/o modificado (o su versión truncada); receptor truncado tipo ii de tgf-beta y smad7 sean dirigidos por adenovirus y/o otros vectores recombinantes que no transduzcan (infecten) otros órganos de la economía. Los adenovirus recombinantes (adr) son vectores altamente eficientes para la transducción de genes terapéuticos a diversas células blanco. Hemos probado que se pueden llevar genes a hígados cirróticos. El envío de genes terapéuticos mediante dichos vectores adenovirales y otros vectores recombinantes se podrá realizar utilizando liposomas (dotma) catiónicos y aniónicos. Asimismo, proponemos el uso de esta patente para que de igual manera sea aplicada a: fibrosis renal, fibrosis pulmonar, cicatrices hipertróficas y keloides (fibrosis de la piel) y otros tipos de fibrosis. Volumen 2 Pág. 195 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Fecha de solicitud Título URU-04-009 Resumen 06/10/2000 Virosomas dosper catiónicos La presente invención está relaciónada con un virosoma catiónico que incluye al menos un péptido activo indeuctor de la fusión que es una hemaglutinina de un virus distinto del sendai y donde la membrana del virosoma incluye entre 5% y 30% en peso, con respecto a los lípidos totales, de 1, 3-dioleoiloxi-2-(6carboxi-espermil)-pripilamida (dosper) en combinación con otros lípidos incluyendo la fosfatidilcolina (fc) o un derivado suyo y opcionalmente fosfatidiletanolamina (fe) y/u otros lípidos catiónicos. Los virosomas son altamente eficaces en el transporte de material cargado negativamente, especialmente compuestos de ácido nucleicos, a las células diana. Esta invención también está relaciónada con un procedimiento para la fabricación de los virosomas y los usos de estos para propósitos de diagnósticos, cosméticos, médicos o científicos. 24/11/2000 Método de criopreservación de células espermáticas seleccionadas. La presente invención proporciona un método de criopreservación del esperma que ha sido seleccionado por una característica específica. En una modalidad preferida, el método se emplea para congelar esperma seleccionado en base al sexo. A pesar de que el método de criopreservación de la invención puede utilizarse para congelar el esperma seleccionado mediante cualquier método de selección, se prefiere la selección mediante citometría de flujo. La presente invención presenta además una muestra de esperma congelado que ha sido seleccionado por una característica en particular, tal como el tipo sexual. En las modalidades preferidas, la muestra de esperma congelado incluye esperma de mamíferos, tales como, por ejemplo, esperma de humano, bovino, equino, porcino, ovino, alce o bisonte. La muestra de esperma congelado seleccionado puede utilizarse en una variedad de aplicaciones. En particular, la muestra puede descongelarse y utlizarse para fertilización. Asimismo, la invención incluye un método para utilizar el esperma congelado seleccionado para inseminación artificial o en fertilización in vitro. 20/12/2000 Polipéptidos quiméricos que permiten la expresión de proteínas dañinas para las plantas Este invento se refiere a polipéptidos quiméricos que incluyen secuencias que tienen como blanco vacuolas y secuencias dañinas para las plantas y, especialmente, proteínas controladoras de plagas. Los polipéptidos son útiles en métodos propuestos para dirigir las proteínas no-vacuolares dañinas a las vacuolas de las plantas. Los polipéptidos quiméricos del invento contienen proteínas controladoras de plagas, son útiles para conferir a las plantas resistencia a las plagas y en la producción de composiciones útiles como pesticidas. Los métodos y composiciones forman aspectos adicionales del invento. 18/01/2001 Alimento para mascotas para tratar especies de helicobacter en mascotas. Uso de por lo menos una cepa de bacterias lácticas y/o sus metabolitos o un medio fermentado por lo menos una bacteria láctica que ha sido aislada y seleccionada por su capacidad para desplegar una poderosa actividad bactericida antihelicobacter in vitro, para la preparación de una composición destinada a la profilaxis o al tratamiento de trastornos relaciónados con la infección producida por los ghlo en las mascotas y las composiciones de alimentos para mascotas que contienen la misma. Volumen 2 Pág. 196 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Fecha de solicitud Título URU-04-009 Resumen 26/01/2001 Atenuación recombinante de prrsv La presente invención se refiere a virus de prrs vivos que están atenuados por mutaciones de aminoácidos en un sitio específico de la proteína viral codificada por el marco de lectura abierto (orf), seleccionado del grupo de orf la, orf 1b y/u orf 2. La invención también pertenece a secuencias de nucleótidos que codifican dichos virus, a métodos para generar tales virus y a su uso para la preparación de una composición farmacéutica para la profilaxis y el tratamiento de infecciones de prrs. 27/03/2001 Nuevo vector para la modificación genética de animales no humanos La presente invención se refiere a un vector y su utilización para producir células y animales genéticamente modificados que poseen ciertas características deseadas. Entre los ejemplos de dichas características se incluyen tasas de crecimiento mayores, resistencia a diferentes enfermedades o patologías, producción elevada de ciertas proteínas en la leche y órganos apropiados para realizar xenotransplantes entre animales y seres humanos. 02/04/2001 Proteína que tiene actividad moduladora de angiogénesis La btl-012 es una nueva proteína humana útil para regular o modular la angiogénesis. La btl-012, o sus variantes, pueden emplearse como terapia en enfermedades como el cáncer, la curación de heridas, las retinopatías diabéticas, la degeneración macular, y las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades o condiciones clínicas en las cuales la angiogénesis es relevante a la causa o el tratamiento de la enfermedad. 08/05/2001 Método para regular la angiogénesis utilizando proteína ryk Se encontró que la proteína ryk tenía una novedosa actividad en la regulación de la angiogénesis. Se construyeron nuevas proteínas ryk variantes que son ventajosas para modular la actividad formadora de capilares de las células endoteliales. Las proteínas ryk variantes pueden ser utilizadas como agentes terapéuticos en enfermedades tales como el cáncer, la cicatrización de heridas, las retinopatías diabéticas, la degeneración macular y las enfermedades cardiovasculares, así como otras enfermedades o trastornos clínicos en la que la angiogénesis está involucrada en la causa o el tratamiento de la enfermedad. 09/05/2001 Poblaciones de esperma de alta pureza que contienen cromosomas x e y. Poblaciones de espermatozoides que suceden de la aislación no natural que presentan una alta puridad y tecnologías para diferenciar espermatozoides basados en las características tales como masa, volumen orientación, o luz emitida incluyendo los métodos de análisis y aparatos tales como ópticas de formación de rayo y detectores. 15/05/2001 Composiciones polipéptidas tóxicas para insectos antónomos, y métodos de uso. La presente invención divulga un nuevo gen que codifica una proteína cristal insecticida inhibidor coleóptera de tipo Bacillus thuringiensis. La proteína, tlc851, es insecticidamente activa y provee protección a las plantas desde por lo menos el gorgojo de la cápsula que encierra la semilla del algodón, Anthonomus grandis, cuando ella es aplicada a las plantas, en una cantidad efectiva de una composición insecticida. 04/06/2001 Uso de una cepa de bacterias lácticas exógenas contra enfermadades relaciónadas con Actinomyces naeslundii La presente invención describe el uso de una cepa de bacteria láctica que es exógena a la microflora oral, que ha sido seleccionada por su capacidad de adherirse a la película de los dientes, y producir un factor de inhibición del crecimiento, para la preparación de una composición propuesta para reducir la placa dental y para tratar o prevenir las caries de las raíces y otras enfermedades relaciónadas a Actinomyces naeslundii en mamíferos. Volumen 2 Pág. 197 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Fecha de solicitud Título URU-04-009 Resumen 20/06/2001 Antígenos de estreptococo. Se presentan polipéptidos de estreptococo y polinucleótidos que los codifican. Dichos polinucleótidos pueden resultar útiles como componentes para vacunas utilizadas en la profilaxis o en la terapia contra la infección por estreptococos en animales. Asimismo, se presentan métodos recombinantes para producir los antígenos de proteína, así como ensayos para diagnósticos para la detección de infecciones bacteriales por estreptococos. 30/08/2001 Procedimiento para la producción de plantas transgénicas La invención describe ácido nucleico aislado que es un elemento responsivo de un producto de gen nic, y su uso en métodos para producir plantas de tabaco transgénicas que tienen menos niveles de nicotina así como otras plantas o células huésped que contienen niveles modificados de una proteína de interés debido a la inclusión en la misma de un elemento señuelo de acción cis. 26/09/2001 Técnica de transfección intensificada Un sistema vector de expresión génica en células de mamíferos que incluye una pluralidad de plásmidos y comprende: (a) un sistema de mantenimiento episomal; (b) un fuerte promotor/intensificador; (c) un complejo de transactivación de proteínas y (d) ADN que codifica para la proteína heteróloga. Los complejos de mantenimiento episomal y de transactivación de proteínas pueden incluir subelementos situados en el mismo o en diferentes plásmidos dentro del sistema de expresión celular. 31/10/2001 Anticuerpos humanos que ligan el tnf alfa humano Se dan a conocer anticuerpos humanos, de preferencia anticuerpos humanos recombinantes que se ligan específicamente a un factor de necrosis de tumor humano alfa(htnfalfa). Estos anticuerpos tienen gran afinidad para htnfalfa (v.g. K= 10-8m o menos), un régimen de disociación lento para disociación de htnfalfa (v.g. Cof=10-3 sec-1 o menos) y neutralizan la actividad de htnfalfa in vitro e in vivo. Un anticuerpo de la invención puede ser un anticuerpo de longitud completa o una porción de ligazón de antígeno del mismo. Los anticuerpos o porciones de anticuerpos de la invención son útiles para detectar htnfalfa y para inhibir la actividad de htnfalfa v.g. En pacientes humanos que padecen de un trastorno en el cual es perjudicial la actividad de htnfalfa. Los ácidos nucleicos, vectores y células huésped para expresar los anticuerpos humanos recombinantes de la invención y los métodos para sintetizar los anticuerpos humanos recombinantes, también quedan abarcados mediante la invención 12/11/2001 Métodos para la producción a gran escala de proteínas en procariotas El invento pertenece al sector de la producción de proteínas en células procarióticas. El invento se refiere a métodos para la producción de una proteína heteróloga que se deriva de un ADN recombinante en células procarióticas, en el que dicha proteína heteróloga se segrega extracelularmente como una proteína activa y correctamente plegada, y la célula procariótica contiene y expresa un vector que comprende el ADN que codifica dicha proteína heteróloga, unido operativamente con el ADN que codifica el péptido de señal ompa. Volumen 2 Pág. 198 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Fecha de solicitud Título Resumen 12/11/2001 Métodos para la producción a gran escala de un tpa que se deriva de un ADN recombinante, o de moléculas de k2s El invento refiere: a) métodos para producción de un tpa que se deriva de un ADN recombinante, una variante de éste o una molécula de k2s (kringle 2 serina) o una variante de ésta en células procarióticas, en que dichos tpa k2s o la variante se segrega extracelularmente como proteína activa y correctamente plegada, y la célula procariótica contiene y expresa un vector comprendiendo el ADN que codifica tpa o k2s o dicha variante, unido operativamente con el ADN que codifica el péptido de señal ompa. b) derivados específicos de k2s. c) dichas moléculas de ADN y al uso de las mismas. 30/11/2001 Disposición para separar espermatozoides congelados en poblaciones que contienen cromosomas x y cromosomas y Dispositivos, composiciones y métodos para manipular, separar, envasar y utilizar espermatozoides 1 que pueden ser derivados de muestras de esperma previamente congeladas y recolectadas de un mamífero macho. Específicamente, técnicas para teñir 2 uniformemente ADN de espermatozoides aún cuando derivan de esperma previamente congelado y técnicas de separación para separar y aislar espermatozoides aun cuando éstos derivan de muestras de esperma previamente congelado, en poblaciones que contienen cromosomas x y cromosomas y, y que tienen alta pureza. 04/12/2001 Polimorfismos de nucleótidos simples humanos La invención proporciona: a) polinucleótidos y polipéptidos que corresponden a secuencias novedosas de genes asociadas con la incidencia de trastornos cardiovasculares. b) fragmentos de polinucleótidos que corresponden a regiones genómicas y/o codificadoras de estos genes que comprenden al menos un sitio polimórfico por fragmento. c) cebadores y sondas específicos de alelos que hibridizan a estas regiones, y/o que comprenden al menos un sitio polimórfico. d) los vectores, células huésped, anticuerpos y métodos sintéticos y recombinantes para producir los polipéptidos. e) método de separación por exclusión para identificación de agonistas y antagonistas de los polinucleótidos y polipéptidos de la presente. 06/12/2001 Anticuerpos humanizados que reconocen el péptido amiloideo beta La invención brinda métodos y agentes mejorados para el tratamiento de enfermedades asociadas a los depósitos amiloides de ab en el cerebro de un paciente. Los agentes preferidos incluyen anticuerpos humanizados 20/12/2001 Anticuerpos contra el receptor del factor de crecimiento similar a insulina La presente invención divulga anticuerpos y porciones que ligan antígeno de los mismos que se ligan específicamente al receptor del factor de crecimiento similar a insulina 1 (igf-ir). La invención también se refiere a anticuerpos anti-igf-ir humanos, a moléculas aisladas de la cadena pesada y liviana de inmunoglobulina derivadas de anticuerpos anti-igf-ir y a moléculas de ácido nucleico que codifican tales moléculas , a métodos para hacer anticuerpos anti igf-ir, a composiciones farmacéuticas que comprenden estos anticuerpos, a métodos para usar los anticuerpos y las composiciones que los contienen para diagnóstico y tratamiento, a métodos terapéuticos con genes que usan moléculas de ácido nucleico y a animales transgénicos que comprenden las móleculas de ácido nucleico de la presente invención . Volumen 2 Pág. 199 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Fecha de solicitud Título Resumen 28/12/2001 Método para identificar ligandos de receptores de progesterona específicos para isoformas y ligandos de receptores de progesterona selectivos para tejidos. Método para identificar ligandos específicos para isoformas del receptor de progesterona. Un primer método para identificar ligandos de receptores de progesterona selectivos para tejidos. Métodos que comprenden seleccionar ligandos selectivos para tejidos. Métodos que comprenden seleccionar ligandos selectivos para la isoforma del receptor de progesterona a o la isoforma del receptor de progesterona b. Un segundo método que comprende pruebas in vivo en tejidos blanco. La presente invención también se relaciona con un ligando específico para isoformas del receptor de progesterona y/o selectivo para tejidos identificado mediante los métodos de acuerdo con la presente invención, y se relacióna además con las células, un equipo de ensayo respectivo y usos médicos. 28/02/2002 Concentración y lísis de células infectadas por adenovirus en una única operación unitaria Un método para preparar entidades biológicas intracelulares (por ejemplo, organismos, tales como, virus, particularmente adenovirus; organelas o moléculas biológicas), que comprende someter las células que contienen las entidades biológicas a una centrifugación contínua, bajo condiciones efectivas para concentrar las células en un precipitado celular; y eyectar las células precipitadas de la centrífuga en un receptáculo de recolección, bajo condiciones efectivas para lisar las células; donde no se realizan pasos efectivos adicionales para lograr la lísis celular. 10/06/2002 Modificación de los niveles de nicotina y nitrosamina el el tabaco. Esta invención se relaciona en general con el tabaco y los productos de tabaco que poseen una cantidad reducida de nicotina y/o nitrosaminas específicas del tabaco (naet). En particular, se han descubierto varias formas de lograr que las plantas de tabaco contengan niveles inferiores de nicotina y naet. Los contextos incluyen tabaco cosechado de dichas plantas, tabaco obtenido de dichas plantas y curado, productos de tabaco fabricados con tabaco curado y los métodos para realizar estas compossiciones. 11/06/2002 Evento Mon15985 en el algodón y composiciones y métodos para su detección La presente invención provee de plantes algodón, tejidos de algodón, y semillas de algodón que incluyen el evento Mon15985, el cual confiere resistencia a los daños de insectos lepidópteros. Los materiales provistos son ensayados para detectar la presencia del evento Mon15985 basados en la secuencia de ADN del término recombinante insertado en el genoma del algodón que resulta del evento Mon15985 y/o de las secuencias del genoma-lateral al sitio de inserción. 01/07/2002 Vacuna de Mycoplasma bovis y métodos para reducir la neumonía en animales La invención: a) refiere a vacunas de Mycoplasma bovis y procedimentos para tratar o prevenir enfermedad o trastorno en un animal causado por infección con M. bovis, administrando al animal una cantidad efectiva de una vacuna de M. bovis. La misma puede ser una preparación de células totales o parciales inactivas o vivas modificadas, una vacuna de subunidades, o una vacuna de ácido nucleico o ADN. La vacuna de M. bovis administrada de acuerdo con la presente se puede producir por síntesis o de manera recombinante. b) refiere a vacunas de combinación, procedimientos para la preparación de vacunas de M. bovis y kits. 05/09/2002 Clon del virus de la diarrea viral infecciosa bovina La invención pertenece al campo de la salud animal y, en particular, al virus de la diarrea viral bovina (bvdv). La invención proporciona clones infecciosos de bvdv y métodos para producir dichos clones de bvdv. La invención se refiere, adicionalmente, a métodos para atenuar dichos clones, clones atenuados de bvdv y vacunas que comprenden dichos clones atenuados. Volumen 2 Pág. 200 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Fecha de solicitud Título 03/10/2002 Poplipéptidos que actúan como agonistas del receptor del glp-1 y como antagonistas del receptor del glucagón y sus métodos de uso farmacológico La invención provee polipéptidos que actúan como agonistas del receptor del glp-1 y como antagonistas del receptor del glucagón. Dichos polipéptidos son útiles para el tratamiento de individuos con diabetes tipo 2 u otros trastornos metabólicos. 14/10/2002 Queratinocitos utilizables como sustancia biológicamente activa en el tratamiento de heridas La invención se refiere a queratinocitos cultivables in vitro, así como a su uso ventajoso para la preparación de un producto, que se puede utilizar para el tratamiento de heridas agudas y crónicas. 17/10/2002 Anticuerpos humanos que se unen a mn y tiene actividad neutralizante de la adhesión celular Una preparación purificada de un anticuerpo humano, donde éste se une a la proteína mn y un método para su preparación. Se describe el uso de estos anticuerpos para la manufactura de medicamentos útiles para el tratamiento de cánceres en los cuales la mn está regulada en sentido ascendente. Se suministran polinucleótidos que codifican los anticuerpos de mn humana, que pueden usarse para producir cantidades de los anticuerpos para uso terapéutico o de diagnóstico. Se definen vectores de expresión y células huésped que comprenden dichos polinucleótidos. Se describe un método para detectar un antígeno de mn en una preparación de prueba. 11/11/2002 Anticuerpos para cd40 La presente invención se relaciona con anticuerpos y porciones de enlace de antígeno de los mismos que se ligan de manera específica a cd40, especialmente, a cd40 humano, que funcionan como agonistas de cd40; con anticuerpos anti-cd40 humanos, quiméricos, biespecíficos, de cadena simple o porciones de proteínas de fusión; con inmunoglobulinas aisladas derivadas de anticuerpos anti-cd40 humanos y moléculas de ácido nucleico que codifican dichas inmunoglobulinas. Incluye los métodos de elaboración de anticuerpos anti-cd40 humanos, y sus usos para diagnósticos, tratamiento y terapia génica utilizando moléculas de ácido nucleico que codifican las moléculas de inmunoglobulina que comprenden anticuerpos anti-cd40 humanos. 13/12/2002 Anticuerpo que inhibe la actividad del factor de las células precursoras y su uso para el tratamiento del asma La presente invención provee de anticuerpos humanos específicos para el factor de la células precursoras que contienen por lo menos una cdr derivadas de una biblioteca combinatoria de anticuerpos. La invención provee, además de composiciones farmacéuticas que comprenden los anticuerpos y métodos para tratar al asma. La invención provee, en forma adicional, de métodos para detectar al factor de las células huésped usando los anticuerpos. 17/01/2003 Formulaciones estabilizadas de adenovirus Un método para estabilizar composiciones que contienen virus transportados por aire, en particular adenovirus, en particular adenovirus recombinantes, que comprende la adición a las composiciones de un detergente no iónico que comprende un grupo alquilo y un grupo polietilenglicol (peg) también composiciones farmacéuticas y de otro tipo de adenovirus, en particular adenovirus recombinantes adecuados para los métodos de terapia génica, que comprenden dichos detergentes. Volumen 2 Resumen Pág. 201 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad URU-04-009 Fecha de solicitud Título Resumen 27/03/2003 Células hospedantes que tienen propiedades mejoradas de supervivencia celular y métodos para generar estas células. La presente invención se refiere a células hospedantes de mamíferos tratadas por ingeniería genética que comprenden un nivel aumentado de genes anti-apoptosis activos y a métodos para generar estas células hospedantes. Más particularmente, la invención se refiere a métodos que modulan el nivel de genes activos anti-apoptosis en células hospedantes y células hospedantes que muestran una viabilidad celular aumentada retrasando/inhibiendo la muerte celular programada que se produce de forma natural en estas células. 28/04/2003 Factores quiméricos camp. El gen del factor camp del estreptococo uberis (S. uberis) se describe, así como la producción recombinante del factor camp. También se divulgan los constructos quiméricos del factor camp, incluyendo epítopes del factor camp de más de una especie bacteriana. Los factores y las quimeras camp incluidas, se pueden utilizar por igual en composiciones inmunogénicas para la prevención y el tratamiento de infecciones bacterianas. 13/06/2003 Planta transgénica y métodos La invención se refiere a una célula de planta que comprende un polinucleótido heterólogo que codifica un producto genético que se expresa en la célula de planta, en donde el producto genético comprende actividad de resistencia a tricoteceno. 25/06/2003 Producción de péptidos y proteínas por acumulación de cuerpos proteicos derivados del retículo endoplásmico en plantas Se describe una molécula de ácido nucleico que contiene una primera secuencia de ácido nucleico que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica la proteína zeína y/o un fragmento de la misma capaz de dirigir y retener una proteína en retículo en doplásmico (er) de una célula vegetal; una segunda secuencia de ácido nucleico que contiene una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia de aminoácidos que se puede escindir enzimáticamente por medios enzimáticos o químicos; y una tercera secuencia de ácidos nucleicos que contiene la secuencia de nucleóticos que codifica un péptido o una proteína de interés. También se describen los procedimientos de uso de esta molécula de ácido nucleico para transformar las células huéspedes vegetales y producir el péptido o la proteína de interés. 23/10/2003 Método para la obtención de líneas celulares en medio libre de proteína y líneas celulares obtenidas por este método Método de obtención de células de mamífero adaptadas a crecer en medio libre de suero y proteínas, que incluye dos etapas: una, revela el intervalo crítico de concentración de proteína en el cual las células deban crecer para ganar la capacidad de sobrevivir en medio libre de proteínas, y otra las disminuciones subsiguientes de la concentración para que no afecten la viabilidad ni el tiempo de doblaje celular. Se revelan las líneas celulares que crecen establemente por al menos 40 generaciones. Los clones expresan los anticuerpos anti receptor de egf hr3, el anti cd6 t1ht humanizados y el anticuerpo quimérico anti cd3 t3q, además de los fragmentos de dichos anticuerpos. 13/11/2003 Isómeros posicionales del ifn peg alfa 2a La invención concierne con isómeros posicionales del interferón alfa 2a monopegilado, con un método para su aislamiento y para su uso en la fabricación de medicamentos para el tratamiento de enfermedades, especialmente para el tratamiento de enfermedades virales. Volumen 2 Pág. 202 de 203 Proyecto de Desarrollo del Marco Nacional de Bioseguridad Fecha de solicitud Título URU-04-009 Resumen 08/06/2004 Inhibidores del papilomavirus Uso de un compuesto de fórmula (ii): o sus enantiómeros, diastereoisómeros sales, o ésteres del mismo farmacéuticamente aceptables, en el tratamiento de infección por papilomavirus, particularmente papilomavirus humano en un mamífero, donde r11, x4, x5, x6, r13, r14, w,z,y,t y r18 son definidos como en la memoria descriptiva. Compuestos, composiciones farmacéuticas y métodos de uso de estos compuestos y composiciones en el tratamiento o prevención de la infección por papilomavirus. Compuestos, composiciones y métodos para inhibir la replicación del ADN de papilomavirus interfiriendo con la interacción proteína- proteína e1-e2 esencial para la replicación del ADN viral. 30/06/2004 Trompas de vegf y usos terapéuticos de las mismas Moléculas de ácido nucleico y proteínas multiméricas capaces de ligar el factor de crecimiento del endotelio vascular (vegf). Se revelan mini-trampas de vegf que son terapéuticamente útiles para tratar condiciones o enfermedades relaciónadas con el vegf, y que están específicamente diseñadas para ser administradas en forma local en órganos, tejidos y/o células específicas. 06/08/2004 Compuestos de aminotriazol útiles como inhibidores de quinasas de proteínas La presente invención se relaciona con los inhibidores de quinasas proteínicas. La invención proporciona además composiciones farmacéuticas que comprenden compuestos de la invención, procesos para la preparación de compuestos y métodos para utilizar las composiciones en el tratamiento de diversos desórdenes. 27/09/2004 Método para pronosticar y/o modificar el potencial de conversión de tejidos embriogénicos de plantas La previsibilidad de conversión de un tejido embriogénico en embriones somáticos puede lograrse mediante un marcador genético. Este puede constituir el nivel de expresión de cualquier gen cuya cantidad varíe de modo tal que se correlacione con la velocidad real observada de conversión en embriones. Midiendo el nivel de expresión del gen marcador en tejido embriogénico, puede efectuarse una predicción acerca del potencial del tejido para convertirse en embriones. Un gen particular que puede utilizarse de este modo es un gen que ha sido identificado como una proteína rica en glicina que incluye una secuencia marcadora, tal como se ilustra en sec id no:1. 03/12/2004 Polipéptidos recombinantes para diagnosticar la infección con el Trypanosoma cruzi Polipéptidos recombinantes se revelan que son útiles para diagnosticar la tripanosomiasis americana, o la enfermedad de chagas, un padecimiento causado por el agente infeccioso Trypanosoma cruzi. Preferiblemente, las secuencias de ADN que codifican las proteínas recombinantes se insertan en plásmidos vehículos para expresarse en un organismo. 18/05/2005 Pestivirus atenuados con al menos una mutación en las secuencias codificadoras de glicoproteína erns y de npro, preparación y composiciones Pestivirus atenuados, en particular vdvb atenuado, donde al menos una mutación está en la secuencia codificadora de la glicoproteína erns y al menos otra mutación está en la secuencia codificadora de la glicoproteína erns y al menos otra mutación está en la secuencia codificadora de npro, que preferiblemente conduce a una inactivación combinada de la actividad de rnasa que reside en la glicoproteína erns, además de la inactivación de la actividad inmunomoduladora (en hipótesis) que reside en npro. Métodos para atenuar pestivirus como vdvb, ácidos nucleicos que codifican dichos pestivirus, en particular vdvb. Composiciones y vacunas que comprenden los pestivirus atenuados, en particular el vdvb de la invención. Fuente: DNPI, 2006. Volumen 2 Pág. 203 de 203