TABLA DE CONTENIDO
Introducción
Competencias de la Región
Principales desafíos
Objetivos
Áreas relevantes
Estrategia y planteo operativo
Cronograma
Impactos esperados
Introducción
Las actividades de mejoramiento
genético vegetal y animal, se han basado tradicionalmente en
el acceso a los recursos genéticos como fuente inicial de diversidad,
para el desarrollo de variedades y razas de plantas y animales adecuadas
a las cambiantes necesidades del hombre. Numerosos materiales genéticos
son evaluados para la selección de progenitores a ser utilizados
en cruzamientos dirigidos para incorporar en el genoma de las variedades
modernas genes de diferentes fuentes y orígenes. En este contexto,
la biotecnología y los recursos genéticos, como áreas
estratégicas complementarias, tienen una importante aplicación
en la producción primaria (el mejoramiento genético,
la sanidad vegetal y la salud animal), en la agroindustria (el desarrollo
de productos y protección de alimentos y la trazabilidad )
y en la diversidad biológica y el medio ambiente (prospección
de genes en recursos genéticos de la región, bioremediación
y bioseguridad ).
El gran avance alcanzado por la
biología molecular y celular en los últimos años,
ha permitido el desarrollo de nuevas metodologías que se han
ido integrando al mejoramiento tradicional. Al mismo tiempo, estas
herramientas de análisis molecular han permitido aumentar el
conocimiento de los mecanismos genéticos básicos, los
que aún son poco entendidos. El desarrollo de estas tecnologías,
iniciadas en los 70 con el "fenómeno tecnológico"
del DNA recombinante, avanza en los 80 con el desarrollo del PCR y
en los 90 con el diseño de numerosas e ingeniosas metodologías
de análisis genómico conocidas como los marcadores moleculares,
estrechamente asociado a la genética molecular. Más
recientemente, el quiebre tecnológico ha sido el establecimiento
de sistemas de secuenciación de genomas de alta procesividad,
que combinado al desarrollo de métodos de análisis de
la información de secuencias (bioinformática), microtecnologías
de análisis de RNA mensajeros (genómica funcional) y
sus complementos proteicos (protéomica), constituye un panel
que ha acelerado tremendamente el conocimiento del genoma completo
de numerosas especies. Este desarrollo se ha traducido en la existencia
de numerosos proyectos de genómica estructural y funcional,
observándose un interés creciente en la aplicación
de esos conocimientos para la descripción sistemática
de la diversidad genética, aplicable tanto para los programas
de mejoramiento como para la caracterización minuciosa de patógenos
y plagas.
La utilización de los nuevos
recursos y herramientas biotecnológicas será clave para
el estudio de los mecanismos biológicos y el establecimiento
de las relaciones entre estructuras (genes) y función biológica
(caracteres), en el contexto de estudios de genómica funcional,
proteómica y el manejo de la información mediante avanzados
protocolos de bioinformática. La intensa competencia en el
campo de la biotecnología ha dado un gran impulso a la búsqueda,
aislamiento, caracterización y manipulación de genes.
Este desarrollo ha ido aparejado de un aumento de las iniciativas
de patentamiento y otras formas de protección de propiedad
intelectual asociadas a estos genes y procesos que se vinculan a los
más diversos mecanismos biológicos.
Competencias de la Región
En la región, con la excepción
del caso de Brasil, con su iniciativa genómica en el Estado
de São Paulo, hay escasos ejemplos en estudios de genómica.
Por ejemplo, en Argentina se ha trabajado en el último tiempo
en la secuenciación de Brucella abortus, agente causal
de la brucelosis bovina. En Chile se ha completado recientemente la
secuenciación de Piscirickettsia salmonis, patógeno
intracelular de salmones que causa importantes pérdidas en
esta industria. Otros ejemplos son el desarrollo de marcadores de
microsatélites de diversas especies, como girasol (colaboración
de INTA-Argentina con empresas semilleras locales), vides (INIA-Chile
participa en el consorcio internacional VMC), alpacas y otros camélidos
sudamericanos (INIA-Chile), entre otros. Actualmente se está
desarrollando en Chile un programa de genómica funcional coordinado
por diversos ministerios, destinado a enfrentar problemas de postcosecha
y enfermedades en plantas de interés agrícola. En Argentina
dos grupos participan de un consorcio relacionado a la secuenciación
del genoma de Trypanosoma cruzzi. En varios países se
han secuenciado fragmentos de genomas de virus, y viroides (Argentina,
Chile, Uruguay), contando con alguna capacidad de secuenciadores automáticos
del tipo capilar.
En Brasil se ha establecido una
red de cooperación (ONSA) que inicialmente secuenció
completamente la bacteria Xylella fastidiosa, y posteriormente
ha incursionado en el estudio de genómica funcional de células
cancerosas, a la vez que se ha abarcado la caracterización
del genoma de Sacharum oficinalis.
Es evidente que frente al estado
del desarrollo de estas áreas en el mundo, en la región
– exceptuando a Brasil - existen serias carencias, tanto de recursos
humanos bien entrenados como de una particular infraestructura y equipamientos
cuyo costo no es despreciable.
Principales desafíos
El cuadro de situación
indicado anteriormente plantea la necesidad de integrar las capacidades
científicas existentes, alcanzando economías de escala
que hagan redituable la asociación entre los sectores público
& privado e inserten a la región en la frontera del avance
tecnológico.
La integración de los esfuerzos
de P&D regionales, a través del fortalecimiento de redes
cooperativas, permitirá resolver problemas de productividad,
sanidad, trazabilidad, sustentabilidad y agregación de valor
en productos agroindustriales de importancia estratégica para
mejorar la competitividad e inserción del Mercosur ampliado
en los mercados mundiales.
Los desafíos específicos
se centran en aumentar la productividad (por ej., identificando QTL
asociados a rendimiento o tamaño de plantas), mejorar la calidad
de productos (por ej., analizando la diversidad de poblaciones de
patógenos e identificando genes de plantas o animales que aporten
resistencia/tolerancia a ellos), así como, en disminuir la
dependencia de variedades y genes desarrollados y aislados por países
del primer mundo. Se deberían desarrollar las capacidades para
identificar genes propios del germoplasma regional, identificados
por metodologías de análisis genómico. Además,
deberían concretarse soluciones para problemas propios de nuestra
región, que difícilmente pueden ser enfrentados por
programas de mejoramiento genético ajenos a la misma. Otro
aspecto estrechamente relacionado a la comercialización y competitividad
de los productos de la región es la disponibilidad de sistemas
de identificación genética y de trazabilidad que aseguren
detectar el origen de problemas específicos, a lo largo de
las distintas fases de la cadena de valor. El desarrollo de las capacidades
específicas deberá ser complementado por el fortalecimiento
del sector de insumos y servicios que viabilizen el uso de los productos
biotecnológicos, acompañado por el establecimiento de
apropiados mecanismos de bioseguridad y claras reglas de propiedad
intelectual.
Objetivos
Esta plataforma tecnológica
propone el desarrollo del área de genómica funcional
para facilitar la obtención de productos biotecnológicos
que incrementen la competitividad de la región en los mercados
internacionales.
Se pretende aunar esfuerzos regionales
desarrollando proyectos en el área de genómica funcional
utilizando e intercambiando mejores herramientas biotecnológicas
y bioinformáticas asociadas a la caracterización y aprovechamiento
de la diversidad de los recursos genéticos.
En forma específica, se
persiguen los siguientes objetivos:
- Desarrollar las áreas de genómica
funcional, proteómica y bioinformática.
- Establecer una base informática para
el almacenamiento, procesamiento y servicios en las áreas
de prospección génica.
- Establecer programas de entrenamiento para
disponer de los recursos humanos requeridos para la generación
y análisis de resultados.
- Desarrollar productos agropecuarios e información
biotecnológica de impacto económico y/o social, en
ámbitos de interés general en la región o vinculados
a demandas específicas de cada país.
Áreas relevantes
Las áreas de trabajo que
orientarán la organización de la plataforma son las
siguientes:
- Análisis genómico funcional de
plantas, animales y microorganismos de interés regional
- Prospección génica de patógenos,
plagas y malezas para desarrollar métodos de diagnóstico
y control en plantas y animales.
- Desarrollo de reactivos biológicos para
la prevención de enfermedades de animales.
- Identificación o diferenciación
genética de cultivares o razas.
- Identificación de genes o formas alélicas
asociados a caracteres de interés agropecuario y agroindustrial
que puedan ser incorporados en programas de mejoramiento genético.
- Caracterización molecular de la diversidad
biológica de colecciones de germoplasma regionales que (i)
faciliten su conservación y utilización, (ii) apoyen
el establecimiento de colecciones núcleo, y (iii) posibiliten
la ampliación del abanico de genes disponibles.
- Desarrollo del área de la bioinformática
que respalde el proceso de identificación y selección
de genes de interés.
Estrategia y planteo operativo
El eje de la propuesta es preparar
y consensuar una estrategia regional para la aplicación de
información genómica, generada por sistemas de alta
productividad disponibles a nivel local e internacional, en procesos
productivos basados en la expresión funcional de diferentes
recursos genéticos (vegetales, animales y microbianos) en los
agro-ecosistemas de la región. La harmonización de procedimientos
bioinformáticos que faciliten la integración de múltiples
fuentes de información se visualiza como un proceso facilitador
para la integración de emprendimientos conjuntos con la participación
de socios de diferentes países (de la región y del mundo)
y origen sectorial (empresas, institutos públicos de investigación,
universidades y centros de excelencia), articulados en una estructura
de tipo consorcio.
Se deberán definir proyectos
específicos de genómica funcional, pero a la par establecer
un proyecto de bioinformática y otro de insumos para ingeniería
genética que permearán transversalmente a cada proyecto.
Los expertos de bioinformática deberán definir la naturaleza
y operatividad de las posibles bases de datos que se construyan para
cada proyecto (es decir, para cada especie). Por tanto, hay dos planos
que se deben desarrollar paralelamente. Por un lado, los sistemas
de secuenciamiento, microarreglos y proteómica y, por el otro,
la bioinformática y los insumos para ingeniería genética
dedicados a desarrollar herramientas comunes que sirvan los intereses
de cada grupo o proyecto (ver: Cuadro I).
Bioinformática
Se propone trabajar cinco cadenas
agroalimentarias: Arroz/Gramíneas, Soja/Girasol, Bovinos, Citrus
y Eucaliptus, basadas en dos grandes proyectos, uno de Bioinformática
y otro de Insumos para Ingeniería Genética (genes, promotores,
etc). Las acciones de P&D de las cinco grandes cadenas deberán
ser altamente integradoras.
Los trabajos de la PTR serán
coordinados por el Grupo de Trabajo (GT)* de la Línea Estratégica
de "Saltos Tecnológicos de competitividad (biotecnología/recursos
genéticos)", en articulación con la Secretaría
Ejecutiva del PROCISUR. El GT será asesorado por un Comité
Ad-Hoc integrado por dos expertos en el tema de la PTR. Las actividades
de las principales líneas de trabajo (cadenas agroalimentarias
seleccionadas, bioinformática e insumos para ingeniería
genética) serán desarrolladas por profesionales líderes
en el tema específico, apoyados por los Enlaces Nacionales
del PROCISUR que facilitarán la interacción en el ámbito
local.
* El GT está integrado
por Enlaces Nacionales designados por los institutos-miembros del
PROCISUR, coordinados por el Referente Regional.
En primera instancia se efectuará el registro
de los principales proyectos desarrollados en el tema central de la
plataforma para dimensionar las capacidades y potencialidades básicas
de la región.
En segundo término, los líderes
de cada línea de trabajo conjuntamente con los referentes nacionales
serán responsables de desarrollar las siguientes actividades:
- diagnosticar las competencias locales en genética
y genómica funcional (masa crítica e infraestrutura);
- articular los actores privados (cooperativas,
asociaciones, empresas);
- articular los sectores de C&T y de políticas
públicas;
- identificar áreas/problemas específicos
que deben ser abordados;
- mapear las fuentes potenciales de financiamento
en el país e internacionales;
- identificar los principales perfiles de proyecto;
- sugerir formas creativas de gestión
del proceso de integración tecnológica del país
y en la región.
Las competencias locales deben ser caracterizadas
a través siguientes especificaciones:
- masa crítica: número de investigadores
líderes, grado académico y especialidad, personal
de apoyo técnico;
- Infraestrutura: tecnología de información
(velocidad de red y capacidad de procesamiento); sequenciadores
(número, modelo y equipamientos de apoyo);
- proyectos relacionados y productos generados:
vacunas, patentes, variedades liberadas, razas producidas, cruzamientos
con linage propio.
Cada proyecto básico tendrá como
meta principal construir una red cooperativa regional para apoyar
avances tecnológicos estratégicos en las cadenas seleccionadas,
como así también, fortalecer una base informática
y de insumos para ingeniería genética. Los perfiles
del proyecto deberán contener:
* Definición de problemas técnico-científicos
(gargalhos) y oportunidades de agregación de valor en la cadena
seleccionada.
* Composición de la red regional de P&D.
* Montage del consorcio privado y establecimiento
de las condiciones de trabajo precompetitivo.
* Presupuesto para las acciones de C&T y para
la gestión y fortalecimiento de la cooperación intra
e inter-regional .
* Posibles fuentes de apoyo financiero
local e internacional.
En una tercera fase se realizará
una reunión de trabajo regional donde se consolidarán
los perfiles de proyecto y establecerán pautas generales para
el funcionamiento de la PTR. Estas pautas servirán para consolidar
un programa regional de genómica funcional que impulse la competitividad
del Mercosur ampliado.
Cronograma
| Etapas |
Junio |
Julio |
Agosto |
Septiembre |
| Reunión
GT para diseñar propuesta básica |
X |
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| Inventario
de Proyectos |
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X |
X |
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| Reunión
GT y Comité Ad-Hoc para consolidar propuesta |
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X |
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| Redacción
definitiva de la propuesta |
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X |
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| Confirmación
líderes por líneas de trabajo y articulación
con los referentes nacionales |
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X |
X |
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| Desarrollo
del trabajo de los líderes y referentes nacionales |
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X |
X |
X |
X |
X |
X |
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Consolidación de los perfiles de proyecto: reunión
regional |
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X |
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|
Preparación final de los perfiles de proyecto |
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X |
X |
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|
Informe final |
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X |
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TOTAL |
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Impactos esperados
- Aumento de la productividad y competitividad,
por medio de la identificación de genes y/o QTLs asociados
a calidad, rendimiento, resistencia a plagas, etc.
- Reducción de la dependencia de variedades
y genes desarrollados y aislados por países del primer mundo.
- Optimización del uso de los recursos
genéticos de la región
- Fortalecimiento y optimización de las
capacidades de la región.
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