Los peces modificados genéticamente (peces MG) son organismos del clado taxonómico que incluye las clases Agnatha (peces sin mandíbula), Chondrichthyes (peces cartilaginosos) y Osteichthyes (peces óseos) cuyo material genético (ADN) ha sido alterado mediante técnicas de ingeniería genética. En la mayoría de los casos, el objetivo es introducir en el pez un nuevo rasgo que no se da de forma natural en la especie, es decir, la transgénesis.
Los peces modificados genéticamente se utilizan en la investigación científica y como mascotas. Se están desarrollando como centinelas de contaminantes medioambientales y para su uso en la producción de alimentos de acuicultura. En 2015, el salmón AquAdvantage fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) para la producción, venta y consumo comercial,Staff (Noviembre de 2015)FDA Has Determined That the AquAdvantage Salmon is as Safe to Eat as Non-GE Salmon FDA Consumer Health Information / U.S. Food and Drug Administration / November 2015 / Recuperado el 20 de noviembre de2015 convirtiéndolo en el primer animal genéticamente modificado aprobado para el consumo humano. Algunos peces MG que se han creado tienen promotores que impulsan una sobreproducción de la hormona de crecimiento "para todos los peces". Esto da como resultado una espectacular mejora del crecimiento en varias especies, como los salmónidos, las carpas y las tilapias.
Los críticos se han opuesto a los peces modificados genéticamente por varios motivos, entre ellos preocupaciones ecológicas, de bienestar animal y respecto a si su uso como alimento es seguro y si los peces modificados genéticamente son necesarios para ayudar a cubrir las necesidades alimentarias del mundo.
Historia y proceso Los primeros peces transgénicos se produjeron en China en 1985. En 2013, se habían modificado genéticamente unas 50 especies de peces. Esto ha dado lugar a más de 400 combinaciones pez/rasgo. La mayoría de las modificaciones se han realizado en especies alimentarias, como el salmón del Atlántico (Salmo salar), la tilapia (género) y la carpa común (Cyprinus carpio).
En general, la modificación genética implica la manipulación del ADN. El proceso se conoce como cisgénesis cuando se transfiere un gen entre organismos que podrían criarse convencionalmente, o transgénesis cuando se añade un gen de una especie a otra diferente. La transferencia de genes al genoma del organismo deseado, como los peces en este caso, requiere un vector como un lentivirus o la inserción mecánica/física de los genes alterados en el núcleo del huésped mediante una microjeringa o una pistola de genes.
Usos
Investigación derecha|miniaturadeimagen| Pez cebra modificado genéticamente para tener aletas largas Los peces transgénicos se utilizan en cinco grandes ámbitos de investigación
Mejora de las características de los peces disponibles comercialmente Su uso como biorreactores para el desarrollo de proteínas biomédicamente importantes Su uso como indicadores de contaminantes acuáticos Desarrollo de nuevos modelos animales no mamíferos Estudios de genómica funcional
La mayoría de los peces modificados genéticamente se utilizan en investigación básica sobre genética y desarrollo. Dos especies de peces, el pez cebra (Danio rerio) y el medaka (pez arrocero japonés, Oryzias latipes), son las más comúnmente modificadas porque tienen coriones (envolturas) ópticamente transparentes, se desarrollan rápidamente, el embrión de una célula es fácil de ver y microinyectar con ADN transgénico, y el pez cebra tiene la capacidad de regenerar los tejidos de sus órganos.Hackett, P.B., Ekker, S.E. and Essner, J.J. (2004) Applications of transposable elements in fish for transgenesis and functional genomics. Fish Development and Genetics (Z. Gong and V. Korzh, eds.) World Scientific, Inc., Chapter 16, 532-580. También se utilizan en el descubrimiento de fármacos. Se está explorando el pez cebra transgénico para descubrir enfermedades de los tejidos de los órganos humanos y misterios sobre fallos. Por ejemplo, el pez cebra se utiliza para comprender la reparación y regeneración del tejido cardiaco con el fin de estudiar y descubrir curas para las enfermedades cardiovasculares.
La trucha arco iris transgénica (Oncorhynchus mykiss) se ha desarrollado para estudiar el desarrollo muscular. El transgén introducido provoca la aparición de fluorescencia verde en las fibras musculares de contracción rápida al principio del desarrollo, que persiste durante toda la vida. Se ha sugerido que los peces podrían utilizarse como indicadores de contaminantes acuáticos u otros factores que influyan en el desarrollo.
En la piscicultura intensiva, los peces se crían con altas densidades de población. Esto significa que sufren la transmisión frecuente de enfermedades contagiosas, un problema que se está abordando con la investigación transgénica. La carpa herbívora (Ctenopharyngodon idella) ha sido modificada con un transgén que codifica la lactoferrina humana, lo que duplica su tasa de supervivencia con respecto a los peces de control tras la exposición a la bacteria Aeromonas y al virus de la hemorragia de la carpa herbívora. La cecropina se ha utilizado en bagres de canal para aumentar de 2 a 4 veces su protección contra varias bacterias patógenas.
Ocio
Mascotas GloFish es una tecnología patentadaPublished PCT Application WO2000049150 "Chimeric Gene Constructs for Generation of Fluorescent Transgenic Ornamental Fish." National University of Singapore que permite a los peces transgénicos (tetra, barbo, pez cebra) expresar proteínas de medusas y corales marinos que les confieren colores fluorescentes rojos, verdes o naranjas brillantes cuando se observan con luz ultravioleta. Aunque los peces se crearon y patentaron originalmente para la investigación científica en la Universidad Nacional de Singapur, una empresa de Texas, Yorktown Technologies, obtuvo los derechos para comercializarlos como mascotas. Se convirtieron en el primer animal modificado genéticamente disponible públicamente como mascota cuando se pusieron a la venta en 2003. Rápidamente se prohibió su venta en California, pero ahora vuelven a estar a la venta en este estado. Desde 2013, los Glofish solo se venden en Estados Unidos.
Otras líneas transgénicas de peces de compañía son los Medaka, que permanecen transparentes durante toda su vida, y los peces ángel (Pterophyllum scalare) y cabeza de león transgénicos de color rosa que expresan la proteína roja fluorescente del coral Acropora (Acroporo millepora).
El transgén de la proteína anticongelante de tipo III de la faneca oceánica se ha microinyectado y expresado con éxito en peces de colores. Los peces de colores transgénicos mostraron una mayor tolerancia al frío en comparación con los controles.
Alimentación Uno de los ámbitos de investigación intensiva con peces transgénicos ha sido el aumento de la producción de alimentos mediante la modificación de la expresión de la hormona del crecimiento (GH). Los aumentos relativos del crecimiento varían según la especie(Figura 1)See figures in . y van desde la duplicación del peso hasta peces casi 100 veces más pesados que los salvajes a una edad comparable. Este campo de investigación ha dado lugar a un aumento espectacular del crecimiento en varias especies, como el salmón, la trucha y la tilapia. Otras fuentes indican que el crecimiento del salmón y la locha de fango se multiplica por 11 y 30, respectivamente, en comparación con los peces salvajes. El desarrollo de peces transgénicos ha llegado a tal punto que varias especies están listas para comercializarse en distintos países, por ejemplo, la tilapia transgénica en Cuba, la carpa transgénica en la República Popular China y el salmón transgénico en EE. UU. y Canadá. En 2014, se informó de que se habían presentado solicitudes para la aprobación de peces transgénicos como alimento en Canadá, China, Cuba y Estados Unidos.
La sobreproducción de GH de la glándula pituitaria aumenta la tasa de crecimiento principalmente por un aumento del consumo de alimento por parte de los peces, pero también por un aumento de entre el 10 y el 15% de la eficiencia de conversión del alimento.
Otro enfoque para aumentar la producción de carne en peces transgénicos es el "doble musculación". El resultado es un fenotipo similar al del ganado azul belga en la trucha arco iris. Se consigue utilizando transgenes que expresan follistatina, que inhibe la miostatina, y el desarrollo de dos capas musculares.
Salmón AquAdvantage En noviembre de 2015, la FDA de EE. UU. aprobó el salmón AquAdvantage creado por AquaBounty para su producción comercial, venta y consumo. Es el primer animal modificado genéticamente que se aprueba para el consumo humano. El pez es esencialmente un salmón del Atlántico con un único complejo genético insertado: un gen regulador de la hormona del crecimiento procedente de un salmón Chinook con una secuencia promotora de una faneca oceánica. Esto permite al salmón transgénico producir GH durante todo el año, en lugar de hacer una pausa durante parte del año como hace el salmón atlántico salvaje. El salmón salvaje tarda entre 24 y 30 meses en alcanzar el tamaño comercial (4-6 kg), mientras que el salmón modificado genéticamente necesita 18 meses para lograrlo.Environmental Assessment for AquAdvantage Salmon AquaBounty argumenta que su salmón modificado genéticamente puede cultivarse más cerca de los mercados finales con mayor eficacia (necesitan un 25% menos de alimento para alcanzar el peso de mercado) que el salmón atlántico, que actualmente se cría en piscifactorías costeras remotas, por lo que es mejor para el medio ambiente, con residuos reciclados y menores costes de transporte.
Para evitar que los peces modificados genéticamente se reproduzcan inadvertidamente con salmones salvajes, todos los peces criados para la alimentación son hembras, triploides, y el 99% son reproductivamente estériles. Los peces se crían en una instalación en Panamá con barreras físicas y contención geográfica, como temperaturas del río y del océano demasiado altas para favorecer la supervivencia del salmón, para evitar que se escape. La FDA ha determinado que AquAdvantage no tendría un efecto significativo sobre el medio ambiente en Estados Unidos. También se está preparando una piscifactoría en Indiana, donde la FDA ha aprobado la importación de huevos de salmón. Desde agosto de 2017, el salmón transgénico se vende en Canadá. Las ventas en Estados Unidos comenzaron en mayo de 2021.
Detección de contaminación acuática (potencial) Varios grupos de investigación han estado desarrollando peces cebra modificados genéticamente para detectar la contaminación acuática. El laboratorio que desarrolló el GloFish pretendía originalmente que cambiaran de color en presencia de contaminantes, como centinelas medioambientales. Equipos de la Universidad de Cincinnati y la Universidad de Tulane han desarrollado peces modificados genéticamente con el mismo fin.
Se han utilizado varios métodos transgénicos para introducir ADN diana en el pez cebra con fines de vigilancia medioambiental, como la microinyección, la electroporación, el bombardeo con cañón de partículas, la transferencia génica mediada por liposomas y la transferencia génica mediada por espermatozoides. La microinyección es el método más utilizado para producir peces cebra transgénicos, ya que produce la tasa de supervivencia más elevada.
Regulación