El arroz dorado 15 años después / Golden rice 15 years later

En el año 2000 dos científicos europeos, el Dr. Ingo Potrykus, del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, y el Dr. Peter Beyer, de la Universidad de Friburgo, publicaron los resultados de un proyecto en común que buscaba dar un giro de 180 grados en el tratamiento de la malnutrición.

Dr. Ingo Potrykus and Dr. Peter Beyer

Ingo Potrykus y Peter Beyer desarrollaron un arroz transgénico cuyo contenido en betacaroteno era  suficiente para satisfacer las cantidades dietéticas diarias. ¿Por qué arroz y por qué betacaroteno? El arroz es el cereal más consumido en países en vías de desarrollo, es la base de la alimentación de millones de niños y adultos. Sin embargo, una dieta cuyo alimento principal es el arroz carece de hierro, lisina (uno de los aminoácidos esenciales) y betacaroteno (precursor de la vitamina A). El déficit de vitamina A en la dieta causa graves problemas ya que es necesaria para la vista, participa en la formación de tejido óseo y además juega un papel importante en el sistema inmunitario. Se ha demostrado que la falta de betacaroteno disminuye el tamaño del timo y del bazo, disminuye la actividad de las células NK (linfocitos asesinos de células foráneas) y la cantidad de linfocitos T helper, por tanto, al suplir esta deficiencia se formaría un sistema inmune más fuerte y resistente, y se  evitaría la muerte de millones de personas.

El caso es que el arroz sí produce betacarotenos en las hojas, es decir, la planta presenta los genes necesarios para producir provitamina A. El problema es el siguiente: en el grano algunos de estos genes están “apagados”, es decir, no se producen las enzimas necesarias para su formación. Para resolver esto los investigadores insertaron en el arroz dos genes que completaban la vía metabólica del betacaroteno dando lugar a las enzimas fitoeno sintasa y caroteno desaturasa . Estos genes son crtI procedente de la bacteria Erwinia uredovora y psy  de la flor Narcissus pseudonarcissus. 

Con este arroz dorado se lograron producir 1,6 µg/g de betacaroteno en el grano de arroz, los resultados eran un gran logro, pero no bastaban para suplir la carencia en la dieta. 5 años más tarde se mejoraron estos resultados, en esta “segunda generación” de arroz dorado se cambió la enzima psy por la misma enzima procedente del maíz. Este arroz dorado tipo II tenía un contenido en betacaroteno 23 veces superior al primero, por lo tanto, con ingerir 60 gramos sería suficiente para paliar los problemas asociados a esta carencia.

Wild type (Arroz común); Golden Rice 1: Primera generación de arroz dorado; Golden Rice 2: Segunda generación de arroz dorado. Se puede apreciar como aumenta el color anaranjado en los granos a medida que aumenta la acumulación de betacaroteno.

Finalmente, para alcanzar el objetivo de los investigadores de contribuir a prevenir el déficit de vitamina A en países en vías de desarrollo todos los organismos  (públicos y privados) que estuvieron involucrados en su creación liberaron los derechos sobre el arroz dorado.

Entre 2005 y 2012 se hicieron todo tipo de pruebas de campo con las variedades locales de arroz, demostrando que este arroz cumplía su función, así como todos los aspectos regulatorios, y era totalmente seguro para el consumo humano.

Tras años de estudios de campo con el arroz dorado se estimaba que en 2014/2015 este arroz se distribuiría y comercializaría ya en países como Filipinas, Bangladesh, Indonesia e India. A día de hoy las trabas burocráticas y el miedo a los transgénicos impiden que se cumplan los objetivos establecidos y millones de personas siguen muriendo por malnutrición.

Aquí encontrareis una explicación más detallada sobre como el organismo humano al ingerir arroz dorado divide la provitamina A para fabricar la vitamina A.

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In 2000 two European scientists, Dr. Ingo Potrykus of the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, and Dr. Peter Beyer of the University of Freiburg, published the results of a joint project that would change completely how malnutrition is treated.

Ingo Potrykus and Peter Beyer developed a transgenic rice which beta-carotene content was sufficient to meet the daily dietary requirements. Why rice? Why beta-carotene? Rice is the most consumed cereal in developing countries, it is the staple food for millions of children and adults. However, a diet whose main food is rice lacks iron, lysine (an essential amino acid) and beta-carotene (precursor of vitamin A). Vitamin A deficiency in the diet causes serious problems because it is necessary for vision, participates in the formation of bone tissue and also plays an important role in the immune system. It has been demonstrated that the lack of beta-carotene decreases the size of the thymus and spleen, decreases the activity of NK cells (lymphocytes murderers of foreign cells) and the amount of helper T cells, thus by putting an end to this deficiency a stronger and more resistant immune system would be formed to avoid the death of millions of people.

The fact is that rice produces beta-carotene in the leaves, so that, the plant has the necessary genes to produce provitamin A. The problem is that in the grain some of these genes are «turned off», so the enzymes necessary for vitamin A formation do not occur. To solve this, the researchers inserted two genes in rice that completed the metabolic pathway of beta-carotene leading to the enzymes fitoeno synthase and carotene desaturase. These are crtI gene from the bacterium Erwinia uredovora and psy from the Narcissus pseudonarcissus flower.

This golden rice is capable of producing 1,6 µg/g of beta-carotene in the grain of rice, and these results were a great achievement, but not enough to make up for the lack in the diet. Five years later the results were improved in a «second generation» of Golden Rice where psy enzyme was replaced by the same enzyme from corn plant. This type II Golden Rice had a beta-carotene content 23 times higher than the first one, therefore, consuming 60 grams of it would be enough to alleviate the problems associated with this deficiency.

Finally, to achieve the goal of the researchers to help prevent vitamin A deficiency in developing countries all (public and private) organizations that were involved in its creation agreed to duty-free Golden Rice.

Between 2005 and 2012 field trials with local rice varieties were performed, showing that the rice accomplished its function and all regulatory aspects, and was totally safe for human consumption.

After years of field studies with golden rice in 2014/2015 it was estimated that the rice would be distributed and marketed in countries such as the Philippines, Bangladesh, Indonesia and India. Today bureaucratic obstacles and the fear towards GM crops prevent to achieve the objectives and millions of people continue dying from malnutrition.

Here you will find a more detailed explanation of how the human body produces vitamin A from the provitamin A in the golden rice.

 

Fuentes / Sources:

Ye, X; Al-Babili, S; Klöti, A; Zhang, J; Lucca, P; Beyer, P; Potrykus, I (2000). «Engineering the provitamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm». Science 287 (5451): 303–5

Paine, Jacqueline A; Shipton, Catherine A; Chaggar, Sunandha; Howells, Rhian M; Kennedy, Mike J; Vernon, Gareth; Wright, Susan Y; Hinchliffe, Edward; Adams, Jessica L (2005). «Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content». Nature Biotechnology 23 (4): 482–7

Tang G, Hu Y, Yin S, Wang Y, Dallal GE, Grusak MA, Russell RM. b-Carotene in Golden Rice is as good as b-carotene in oil at providing vitamin A to children. Am J Clin Nutr 2012;96:658–64.

La estrecha relación entre la nutrición y el sistema inmunitario. E. Nova et al.

Vitamina A, inmunocompetencia e infeccón. V. Sánchez.

Goldenrice.org

Sí quiero transgénicos