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La edición genética es un conjunto de técnicas que permite modificar el ADN de plantas y animales de manera precisa. Esto permite cortar, eliminar, corregir o insertar fragmentos de material genético con gran precisión. La Comisión Europea acaba de autorizar esta primavera la edición genética para plantas y en un futuro, está sobre la mesa la posibilidad de autorizar prácticas de edición genética en el ganado. Analizamos ese escenario con Pablo Bermejo Álvarez, doctor en Veterinaria por la Universidad Complutense de Madrid.
Pablo Bermejo es Investigador Científico en el Departamento de Reproducción Animal del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria, donde dirige el grupo de Ingeniería Genómica Animal. Sus líneas de investigación están orientadas al desarrollo de los mamíferos, especialmente bovinos, empleando aproximaciones in vitro y edición génica.
El pasado mayo participó en el Congreso de la Asociación Nacional de Especialistas en Medicina Bovina de España (ANEMBE) que tuvo lugar en Valladolid. En su ponencia “Estado actual de las técnicas de modificación genética aplicadas al ganado bovino” dio cuenta de los avances en trabajo genético y las diferentes legislaciones que lo amparan o lo limitan.
Breve historia de la selección genética
Bermejo hizo notar que la mayor parte de la leche y de la carne que consumimos procede de animales y razas que no existían en la naturaleza. “Las vides o el trigo también son ejemplos de cómo el ser humano lleva haciendo selección genética desde la prehistoria.”
En esa línea, el especialista señaló que las actuales razas bovinas europeas descienden del uro, que ya se extinguió. Y en el arte rupestre o en el antiguo Egipto ya se aprecian representaciones artísticas con bovinos diferentes del uro y fruto de una primitiva selección genética.
“Hoy en día la vaca frisona es el paradigma del trabajo genético bovino. Se han hecho todo tipo de pruebas e innovaciones para aumentar su capacidad productiva. También con algunas razas cárnicas. Y todo ha avanzado de forma exponencial en los últimos 20 años.”, dijo.
La mayoría de alimentos que consumimos no estaban originalmente en la naturaleza, son resultado de siglos de selección genética
Y es que la genética inicial se basaba en la caracterización fenotípica, es decir, se seleccionaban machos y hembras que presentaban una característica que era la buscada (producción, sanidad, dureza de patas, longevidad…) y se realizaban los cruces para obtener esos parámetros.
“Con los años, hemos ido ganando en precisión e intensificación. Ahora podemos actuar sobre el ADN desde la genómica, cuando antes sólo había observación y fórmulas matemáticas de acompañamiento. La intensificación hace referencia a la cantidad de dosis de semen y embriones que podemos tener gracias a la técnica y que no tendríamos de forma natural.”
Bermejo destacó también la fecundación in vitro. “Porque es una técnica que permite obtener un mayor número de embriones al año y tenerlos de forma más rápida. Es decir, la genética está al servicio de la mejora y aumento de la productividad.”
El debate entre genómica y clonación ya está superado. “La clonación, con la famosa oveja Dolly (1996), permite reproducir una genética concreta. Nunca se llegó a aplicar a escala en ganadería. La genómica si, porque nos da una información cada vez más exacta sobre la capacidad productiva de un animal y la posibilidad de que transmita esa capacidad a su descendencia.”
Contexto general actual
Y, destacó, ahora ya se puede actuar directamente sobre los embriones, mediante una biopsia, para conocer su valía sin necesidad de esperar a que nazca la cría. Así, podemos conservar y transferir los embriones que más nos interesen y desechar los otros.
Bermejo califica la situación actual en genética ganadera como “mejora genética 3.2”. “Hasta ahora se ha trabajado en la selección de los valores más interesantes que ya están presentes en la raza con la que trabajamos. Pero ¿Qué pasa si necesitamos algún parámetro que no está presente en la población con que trabajamos? Ahí es donde entra la nueva mejora genética 3.2 o como queramos llamarla.”
La modificación, introducción o supresión de funciones celulares codificadas en el ADN permite dar el paso de la selección a la creación
Y esa es la gran revolución: se puede hacer una mejora genética ya no seleccionando entre lo que hay, sino creando lo que no hay. Se consigue modificando las funciones celulares que están codificadas en el ADN. Ese proceso de denomina mutagénesis y permite modificar genes o introducir otros nuevos.
El trabajo sobre embriones permite aumentar y acelerar la producción anual de ejemplares de alta genética para las granjas
Ejemplos de bovinos modificados genéticamente
La generación de animales de granja modificados genéticamente puede perseguir múltiples fines: desde la experimentación como modelo para entender la fisiología humana hasta aplicaciones ganaderas, o biomédicas como la generación de fármacos terapéuticos y la generación de órganos para xenotransplantes.
Los primeros trabajos en genética bovina buscaban adaptar la leche lo máximo posible al consumo humano
La primera modificación genética introducida con fines ganaderos en bovinos perseguía la producción de leche con una proteína de la leche humana (lactoferrina) ausente en la de vacas. La modificación fue transmitida a la descendencia del toro portador, de nombre “Herman”, pero la cantidad de lactoferrina en la leche de sus hijas fue demasiado baja como para despertar un interés comercial.
Los primeros trabajos genéticos con vacuno lechero iban orientados a aumentar la adaptación de la leche al ser humano
En esa línea de “humanización” de la leche de vaca, otro grupo generó una vaca, llamada “Rosie”, cuya leche contenía otra proteína de la leche humana (lactoalbúmina alfa). Esta vez en cantidades notables (2,4 g/l). Y se consiguió reducir la expresión de lactoglobulina beta (responsable de la aparición de alergias a la leche de vaca) mediante la expresión de un ARN interferent.
En ambos casos se emplearon técnicas de mutagénesis no dirigidas, consiguiendo limitar la expre-
sión del transgén a la glándula mamaria mediante el uso de promotores específicos de dicho tejido.
Otras modificaciones genéticaslimitadas a la glándula mamaria buscaban mejoras en la producción de queso y en la resistencia a la mastitis.
Estamos en la fase en que se busca que los avances genéticos tengan una aplicación de interés, como la producción de leche más adecuada para quesos o la prevención de mastitis en las vacas
Para mejorar la producción de queso, se generaron vacas portadoras de copias adicionales de los genes codificantes para las caseínas beta y kappa, por la correlación positiva entre la cantidad de estas proteínas y la capacidad de formación del cuajo y la estabilidad térmica.
La leche de estas vacas contenía un 17-35 % más de la caseína total que la de las vacas no modificadas, aunque en algunos casos se observó una disminución de la proteína total. Para lograr resistencia a la mastitis bacteriana, se generaron vacas que producían lisostafina en glándula mamaria, una endopeptidasa de la bacteria Staphylococcus simulans.
Una opción que se ha ensayado es la obtención de vacas que produzcan leche sin lactosa
La incidencia de la aparición de infección tras exposición se redujo de un 71 % en vacas no
modificadas a un 14 % en las 3 vacas transgénicas estudiadas. El desarrollo de las técnicas de mutagénesis dirigida permitió introducir las mutaciones predecibles necesarias para otras aplicaciones.
Otros experimentos con bovino lácteo generaron vacas cuya leche no contiene beta lactoglobulina y animales que expresan la glicosidasa beta de la bacteria Sulfolobus solfataricus para generar leche sin lactosa, aunque la eficacia del transgén aún no ha sido demostrada.
En aplicaciones cárnicas, se han generado animales que exhiben un mayor crecimiento muscular gracias a la eliminación del gen de la miostatina, inhibidor del crecimiento muscular cuya función es conocida en bovino por la existencia de mutaciones espontáneas (alelos o haplotipos) que impiden la formación de la proteína y son las responsables del sobrecrecimiento muscular de algunas razas cárnicas actuales.
En bovino de carne se trabaja para corregir mutaciones espontáneas que alteran el crecimiento muscular, como la miostatina
La edición génica también puede emplearse para obtener animales más manejables o resilientes. En el caso del manejo, se ha introducido el alelo “polled” -que confiere un fenotipo mocho- en líneas genéticas que desarrollan cuernos.
Y, para mejorar la resistencia a estrés térmico, se han generado animales portadores de alelos “Slick” que dan lugar a proteínas del receptor de la prolactina truncadas y acortan el pelo del animal. Otra mutación introducida para mejorar la resistencia al calor dota de una coloración más clara en el pelo de razas negras mediante la eliminación de la leucina 18 en el gen PMEL.
En vacuno de carne una labor fundamental es suprimir las células que alteran el crecimiento muscular de los animales
También se ha usado la edición génica para corregir un alelo recesivo en el gen IARS, que causa debilidad neonatal en la raza negra japonesa, aunque finalmente las gestaciones no fueron llevadas a término. Y se han introducido mutaciones para evitar o generar cierta resistencia a enfermedades infecciosas, generando bovinos sin la proteína del prion (PrP) que no pueden padecer ni transmitir encefalopatías espongiformes.
En la parte sanitaria, para prevenir la transmisión de tuberculosis, se han empleado dos vías. Una consistente en sobreexpresión de la proteína NRAMP1 mediante la adición de una copia
extra, logrando una disminución de la proliferación de Mycoplasma bovis en los macrófagos de las vacas modificadas.
Los avances para generar ejemplares de bovinos cárnicos y lácteos que nazcan sin cuernos ya están dando buenos resultados
La otra vía ha consistido en la expresión del gen Sp110 de ratón, asociado con resistencia innata frente a la tuberculosis, que también logra una disminución en la multiplicación de M. bovis en los
macrófagos transgénicos y una disminución de los signos clínicos post-infección.
Se realizó además un cambio en un aminoácido de la proteína CD18 que logró inducir resistencia a la citólisis mediada por la leucotoxina de Pasteurella haemolytica en leucocitos procedentes de fetos que contenían la mutación. Pero el estudio no generó animales viables en los que se pudiese probar la resistencia a la infección.
Y recientemente se han generado vacas editadas genéticamente que muestran menor susceptibilidad a la infección por el virus de la diarrea vírica bovina. La ediciónconsistió en una modificación en la secuencia de CD46, el principal receptor celular del virus.
Ejemplos de animales modificados genéticamente con aplicaciones ganaderas en ganado bovino
Marcos regulatorios
Bermejo enfatizó en que todas estas posibilidades en trabajo genético y otras que ya están próximas a completar su desarrollo obligan a establecer un marco regulatorio de carácter internacional. Especialmente en lo relativo a aprobación para el consumo de ganado bovino modificado genéticamente.
En la Unión Europea (UE), sigue vigente la directiva 2001/18/CE, que establecía que el uso de organismos modificados genéticamente (OMG) requerían de un procedimiento de autorización poco definido que garantizase que no existían efectos negativos sobre la salud humana o sobre el medio ambiente.
La legislación debe tener en cuenta los posibles efectos del trabajo genético sobre los seres humanos, pero siempre con evidencia científica
Sorprendentemente, dicha directiva consideraba exentos del procedimiento de autorización a los organismos generados por técnicas de mutagénesis, dejando exentos de facto a todos los animales modificados genéticamente, ya que todos ellos han sido generados mediante dichas técnicas.
El crecimiento exponencial de organismos generados por mutagénesis potencialmente aplicables a ganadería y agricultura llevó a asociaciones de agricultores a presentar una demanda frente al Tribunal de Justicia de la UE, que en julio de 2018 emitió una sentencia en la que indicaba que “los organismos generados por mutagénesis se consideraban OMG y, por tanto, estaban sujetos a la obligación de autorización previa de la directiva”.
Más recientemente, un informe de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y un
acuerdo del Parlamento Europeo anuncian cambios en la normativa. El informe de la EFSA responde a una solicitud de la Comisión Europea para obtener una opinión científica sobre la
aplicación de endonucleasas específicas de secuencia en animales destinados a consumo humano, animal u otros usos agrarios.
Esta aplicación, denominada en el informe como Nuevas Técnicas Genómicas, da lugar a modificaciones que el informe divide en tres niveles “SDN” (en inglés Site Directed Nucleases):
SDN-1: cuando la mutación se genera mediante indels aleatorios
SDN-2: cuando se proporciona un molde de reparación generando alteraciones precisas y pequeñas
SDN-3: cuando se utiliza un molde de reparación que genera alteraciones de secuencia largas.
Para SDN-1 y SDN-2, el informe concluye que el riesgo para los humanos, animales o el ambiente es similar al de productos derivados de animales obtenidos por cría convencional, ya que son equivalentes a mutaciones que surgen de forma espontánea en la naturaleza.
A lo largo de este año se espera que haya importantes acuerdos legislativos en la UE sobre todos los avances en genética
En el caso de SDN-3, se concluyó que el riesgo para el consumidor es similar al de productos derivados mediante técnicas de mutagénesis no dirigidas, denominadas por el informe como técnicas EGTs (en inglés).
Las instituciones de la Unión Europea llevan años legislando y pactando sobre las aplicaciones genéticas y el consumo de productos animales que pasan por ellas
En diciembre de 2025, el Parlamento Europeo y la Presidencia y el Consejo de la UE alcanzaron un acuerdo provisional que divide a las plantas editadas en dos categorías: NGT-1 (equivalente en animales a SDN-1 y SDN2) y NGT-2 (SDN-3), que estarán sometidas a un procedimiento de autorización con análisis completo de riesgo y obligatoriedad de etiquetado como OMG.
El acuerdo se aprobó por el Comité del Parlamento Europeo para el medio ambiente, salud pública y seguridad alimentaria indicando que en las plantas NGT-1 deberá mantenerse la transparencia mediante registro público y los productos derivados no podrán ser comercializados como
orgánicos.
Como acuerdo provisional deberá ser aprobado finalmente por el Parlamento Europeo y adoptado
por la Comisión a lo largo de 2026 y se desconoce si se limitará a plantas -una decisión que no podría motivarse por razones de riesgo en base al informe de la EFSA- o alcanzará a los animales.
Fuera de la UE, hay varios países que han aprobado distintos animales modificados genéticamente para el consumo humano, incluyendo tres en el ganado bovino: los portadores de mutaciones Slick, Polled y MSTN. Son países que están entre los principales productores de carne de bovino y los mecanismos y criterios de aprobación varían en función del país.
Como mayor productor mundial de carne de bovino, Estados Unidos, trata a todos los OMG por igual, decidiendo sobre la aprobación caso por caso siguiendo el mismo protocolo que se emplea para la aprobación de fármacos. Pero este protocolo permite emitir una discrecionalidad en la aplicación de la norma que evite pasar por el procedimiento de aprobación.
Es innegable que en el controvertido acuerdo comercial entre la UE y MERCOSUR tendrá peso la legislación sobre el trabajo en genética
Brasil -con una producción de carne similar a la de Estados Unidos- y Argentina, que produce casi la mitad que el conjunto de la UE, evalúan los OMG caso por caso para determinar si el producto final contiene ADN foráneo. Ambos países de MERCOSUR consideran a los animales que no contienen ADN foráneo (SDN-1 y SDN-2) como no OMG y, por tanto, equivalentes a los generados por cría convencional.
En estados como como Canadá, Japón, Colombia o República Dominicana han aprobado otros animales modificados genéticamente para consumo, como un cerdo resistente al virus del síndrome
respiratorio y reproductor porcino, que también está en proceso de aprobación en China. Así, señaló Bermejo, el marco legislativo internacional parece abrirse a la aprobación de animales modificados, particularmente si la modificación es pequeña (NGT-1: SDN-1 o SDN-2).
Estado actual de la aprobación para el consumo humano de ganado bovino modificado genéticamente
“En cualquier caso, y como apreciación final, es importante destacar que no es posible distinguir las modificaciones NGT-1 de las mutaciones surgidas espontáneamente en la naturaleza, ya que las nuevas técnicas de modificación del genoma no necesitan cassettes de selección y, por tanto, no dejan huella.”
Este detalle dificulta en extremo la implementación de una prohibición efectiva de los productos derivados de animales NGT-1 en el contexto del comercio internacional, potenciado recientemente con el acuerdo UE-MERCOSUR.
Antecedentes y evolución hasta la edición genética
Hasta llegar a este punto, lo que se conseguía era la integración aleatoria de secuencias de ADN en el genoma mediante técnicas como la inyección pronuclear de construcciones de ADN, el uso de retrovirus (transducción) o la introducción de construcciones de ADN mediada por la inyección intracitoplásmica de espermatozoides.
La mutagénesis no dirigida permitía la expresión de genes exógenos (transgenes) en una determinada especie. Pero no la inserción o eliminación de secuencias en un lugar específico del genoma, no siendo posible la generación de variantes sobre genes de interés productivo.
“Hasta la aparición de las endonucleasas específicas de secuencia, el único método disponible para realizar mutagénesis dirigida era extremadamente ineficiente: la reparación mediada por homología (RH). La baja eficiencia hacía que su aplicación directa a embriones fuera inviable, ya que sería necesario generar y genotipar al menos 1000 individuos para obtener uno con la modificación deseada.”, señaló Bermejo.
Así, el descubrimiento de la clonación reproductiva o transferencia nuclear de células somáticas proporcionó la solución a la falta de células troncales en animales de granja. Como la clonación permite generar un animal genéticamente idéntico a una célula somática, el proceso de RH se puede realizar en células somáticas en vez de en células troncales.
El trabajo en genética ganadera busca siempre la mayor eficiencia productiva y la simplificación técnica
Una vez introducida la mutación en células somáticas, su núcleo se puede emplear como donante para generar un animal que contendrá la mutación introducida en la célula somática. Esta aproximación consiguió la generación de los primeros animales de granja con mutación dirigida, pero con baja eficiencia y elevada complejidad técnica.
“El descubrimiento de las endonucleasas específicas de secuencia proporcionó una ruta alternativa para la mutagénesis dirigida en animales de granja, más económica y eficiente que las anteriores combinadas. Son complejos proteicos o ribonucleoproteicos diseñados para inducir cortes de ADN de doble cadena en secuencias específicas.”, explica el especialista.
En el ganado bovino, la generación directa de embriones modificados mediante mutagénesis dirigida mediada por endonucleasas específicas permite eliminar genes obteniendo eficiencias cercanas al 40 % o introducir modificaciones específicas pequeñas con eficiencias de heterocigosis cercanas al 50 % .
Las endonucleasas específicas de secuencia son un hito genético y sus posibilidades aún se están empezando a desarrollar
Hoy el sistema CRISPR (Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas) convencional mejora la eficiencia de introducción de modificaciones predecibles. Por ejemplo, el sistema de editores de base de citosina es capaz de eliminar genes con eficiencias ee entre el 60 y el 100 % en embriones bovinos.
Control OJD
