Pruebas de OMG: 4 preguntas importantes

¿Está analizando proteínas o ADN? ¿En qué se diferencian los métodos para analizar materias primas de los de materiales procesados? Éstas son sólo dos consideraciones que debe tener en cuenta cualquiera que desee realizar pruebas para detectar OMG. La responsable de producto Christina Huber ofrece algunas respuestas prácticas.

Como ya comentamos en el artículo anterior, los distintos países tienen normativas diferentes en cuanto a las autorizaciones para comerciar con plantas modificadas genéticamente o cultivarlas dentro de su jurisdicción. Por lo tanto, los criterios para las pruebas varían significativamente de un país a otro. Este artículo expone algunas consideraciones básicas a la hora de elegir el formato de prueba adecuado para determinar si una muestra procede de una planta modificada genéticamente. La modificación genética se refiere a cualquier alteración artificial del ADN de una planta, ya sea mediante la edición del genoma o la inserción de fragmentos extraños de ADN. El gen modificado transmitirá un nuevo rasgo, como la resistencia a los insectos, a los herbicidas u otras características relevantes desde el punto de vista agrícola. Una de las primeras cuestiones que se le plantearán es si desea analizar ADN o proteínas. Como complemento a esta decisión, tiene que decidir si se va a probar la materia prima o el material procesado. Una tercera cuestión es su objetivo: ¿busca un rasgo OMG específico o simplemente quiere saber si su cultivo está libre de OMG? Por último, factores como la sensibilidad, la rapidez y la facilidad de uso también desempeñan un papel importante. Todas estas decisiones le ayudarán a elegir el formato adecuado entre las opciones de pruebas más comúnmente aplicadas: reacción en cadena de la polimerasa (PCR), ensayo inmunoenzimático (ELISA) o dispositivos de flujo lateral (LFD).

1) ¿ADN o proteína?

A medida que se modifica la planta, cambia su secuencia de ADN. La alteración puede determinarse identificando la alteración artificial del propio ADN o detectando la proteína expresada, que no se da de forma natural en el cultivo en cuestión. Los métodos de ensayo basados en ácidos nucleicos como la PCR amplifican una región de interés del genoma de la planta para obtener miles de millones de copias de pequeños fragmentos de ADN utilizando los llamados cebadores y la ADN polimerasa como enzima. Anteriormente, esos fragmentos de ADN podían separarse y visualizarse en un gel de agarosa, pero hoy en día instrumentos más sofisticados permiten medir directamente la reacción de amplificación basándose en técnicas de fluorescencia. El método PCR no sólo es cualitativo, sino que también permite cuantificar el material modificado genéticamente de una muestra. Para la detección de proteínas se utilizan los inmunoensayos. Estas pruebas inmunológicas utilizan anticuerpos específicos que pueden unirse a la proteína. Existen dos formatos de prueba diferentes: el dispositivo de flujo lateral (LFD) y el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Ambos sistemas funcionan en formato sándwich, lo que significa que un anticuerpo se inmoviliza en una superficie que se une específicamente a la proteína de interés. Una vez que la proteína se ha unido al anticuerpo inmovilizado, puede unirse un anticuerpo secundario marcado, formando así un sándwich y dando una señal de color. Si no se dispone de esta proteína de interés, no se puede formar ningún sándwich y, por lo tanto, no se verá ningún color, lo que indica que la planta analizada no contiene OMG. En la mayoría de los casos, el ELISA utiliza una placa de 96 pocillos recubierta con el anticuerpo específico que permite el análisis simultáneo de múltiples muestras. Los LFD son tiras que tienen una línea de prueba y una de control recubiertas con el anticuerpo específico para capturar la proteína de interés. Si aparece la línea de prueba, el resultado es positivo, lo que indica la presencia de la proteína diana. Estas pruebas existen en formato cuantitativo o cualitativo; para cuantificar el resultado se requiere un lector de LFD. En resumen, las pruebas de ADN leerán la secuencia de ADN alterada, mientras que las pruebas de proteínas identifican la nueva proteína derivada de esta secuencia específica de ADN. Las cualidades específicas de la muestra que se va a analizar también desempeñan un papel a la hora de determinar si un método basado en el ADN o en las proteínas se ajusta mejor a sus necesidades. A continuación, examinaremos los diferentes requisitos para analizar materias primas o materiales procesados.

2) ¿En qué se diferencian las pruebas para materias primas de las de materiales procesados?

A la hora de determinar la técnica de ensayo adecuada, surge otra cuestión más allá del objetivo (ADN o proteína): ¿la matriz está formada por materia prima o procesada? Esto es especialmente relevante para las pruebas de proteínas. Las materias primas expresan la proteína intacta, lo que significa que se pueden utilizar tanto la PCR como las pruebas inmunológicas. Sin embargo, una vez que una materia prima ha sido procesada, sus proteínas se desnaturalizan con el resultado de que cambian su estructura natural y, en la mayoría de los casos, no pueden ser detectadas por las pruebas inmunológicas. El tratamiento térmico, por ejemplo, es un proceso que puede provocar la desnaturalización de las proteínas. Sin embargo, este proceso no cambia la secuencia del ADN; por lo tanto, se puede utilizar la PCR para detectar el gen insertado incluso en algunos materiales procesados. Si su muestra es una materia prima, dispone de más opciones de análisis: tanto los métodos basados en el ADN como los basados en las proteínas detectarán la modificación genética. Sin embargo, si su muestra es un material muy procesado en el que la proteína puede haberse desnaturalizado, sus opciones se limitan a las pruebas de ADN.

3) ¿Hay algún rasgo específico en mi muestra? ¿Está libre de OMG? ¿Qué necesita saber exactamente?

A veces, es necesario analizar una muestra en busca de rasgos específicos para determinar si contiene plantas no permitidas en determinadas regiones. También puede ser necesario determinar si la muestra está completamente libre de OMG, independientemente de cualquier rasgo concreto. Para comprobar la presencia de un OMG específico, es importante saber qué proteínas se expresan en el OMG de interés. Esta información puede obtenerse del productor o de fuentes como la página web del ISAAA (http://www.isaaa.org/), donde se enumeran todos los OMG aprobados. El siguiente paso es determinar el formato de prueba deseado (PCR, ELISA o LFD) en función de la especificidad deseada, el tiempo hasta el resultado, el tipo de material y el equipo de laboratorio disponible. Los analistas deben tener cuidado en este punto, ya que hay muchos productos OGM que contienen no sólo un gen insertado, sino varios (denominados eventos apilados); por lo tanto, si desea realizar una prueba para un OGM específico, necesita realizar una prueba para todos los genes insertados (o proteínas expresadas) asociados con esa planta en particular. Otra estrategia para las pruebas de OMG consiste en determinar si la planta contiene algún material OMG en absoluto. Este tipo de prueba no es específica para ningún evento en particular. Para detectar si una muestra está completamente libre de OMG, basta con probar un solo evento de cada cultivo; esto es eficaz incluso considerando cultivos OMG con eventos apilados, ya que probar la presencia de un solo evento es suficiente para demostrar la presencia de un OMG. Las tres técnicas son apropiadas para este tipo de prueba. La PCR proporcionaría el rango más amplio, ya que, por ejemplo, el NOS-terminator o el promotor 35S se insertan muy a menudo. Cuando se realizan pruebas con tiras LFD, una tira combinada puede detectar varias proteínas a la vez. Estos dos enfoques dependen exclusivamente de las necesidades del cliente, ya que para algunos puede ser más importante saber si el cultivo está libre de OMG (como en un país donde el cultivo está prohibido pero puede haber plantaciones ilegales). Otros podrían querer saber específicamente qué planta han plantado.

4) ¿Cómo se puede elegir el método de prueba adecuado teniendo en cuenta otros factores como el entorno de la prueba?

Otro factor que influye a la hora de elegir el formato de prueba adecuado es el entorno de la prueba. ¿Dispondrá de un laboratorio y de personal formado o prefiere una prueba rápida que no requiera ningún equipo de laboratorio? La tabla 1 resume los formatos de prueba disponibles y sus ventajas e inconvenientes. Repasemos la tabla paso a paso. Como método de referencia para las pruebas de OMG, la PCR es el método más adecuado si desea analizar cualquier material procesado. Además, esta técnica ofrece el mayor grado de sensibilidad y detecta prácticamente cualquier OMG. Sin embargo, un inconveniente importante es que se necesita equipo de laboratorio y personal capacitado. Para llevar a cabo una PCR, especialmente cuando se desea la cuantificación, es esencial contar con habilidades de pipeteo exactas, ya que un pipeteo impreciso podría conducir a resultados erróneos o no concluyentes. La mayor ventaja de un ELISA es la capacidad de analizar varias muestras simultáneamente. Esto es importante cuando se desea llevar a cabo pruebas de una sola semilla. Sin embargo, al tratarse de una prueba basada en proteínas, sólo puede utilizarse para materias primas. Si compara las tres técnicas en términos de tiempo hasta la obtención del resultado, el LFD es el método más rápido. Las tiras LFD pueden utilizarse in situ y no requieren una instrumentación sofisticada. Por lo tanto, si desea analizar un envío entrante y necesita resultados rápidos, sería muy razonable elegir una prueba LFD, ya que los resultados están disponibles en 10 minutos; no se necesita personal de laboratorio ni apenas equipamiento. Esta técnica tampoco requiere conocimientos de laboratorio, ya que el procedimiento está diseñado para ser fácil de usar. Entonces, ¿qué método funciona mejor? Su decisión depende, en última instancia, del tiempo que desee hasta obtener el resultado y de las instalaciones, el equipo y el personal de que disponga.