Pollos resistentes a la gripe aviar

Pollos usando mascarillas. Fue un meme muy popular a fines de 2022, cuando una epidemia de gripe aviar amenazó la industria avícola peruana. SENASA declaró una emergencia sanitaria nacional. Las aves costeras la pasaron muy mal. Se contabilizaron más de 560 mil víctimas, principalmente guanayes, piqueros y pelícanos. No solo eso. El virus A/H5N1 linaje 2.3.4.4b saltó a los mamíferos, matando a unos 10 mil lobos marinos y algunos delfines. Esto generó preocupación en el sector salud por el riesgo de infección en seres humanos.

La gripe aviar es una amenaza constante para la sanidad animal y salud pública. Por ello, investigadores del Instituto Roslin de la Universidad de Edimburgo, el mismo lugar donde se clonó la oveja Dolly en 1996, emplearon técnicas de edición genética para desarrollar pollos resistentes a este mortal virus.

Inactivar la polimerasa

Los virus son básicamente un poco de ácido nucleico (ADN o ARN) envueltos en proteína. Su único objetivo en la vida es generar miles de copias de sí mismos. Para hacerlo, invaden una célula hospedera y la convierten en fábrica de partículas virales.

El genoma de la gripe aviar A/H5N1 tiene ocho genes que codifican once proteínas. Tres de ellas (PB1, PB2 y PA) son responsables de transcribir y replicar su material genético (enzima polimerasa), pero requieren del apoyo de las proteínas ANP32 producidas por el propio hospedero.

Los pollos tienen dos versiones de esta proteína: ANP32A y ANP32B, pero solo la primera interactúa con la polimerasa viral. Esto se debe a que la ANP32B tiene dos aminoácidos diferentes (isoleucina y asparagina) en las posiciones 129 y 130 del cuarto exón, que impiden la interacción con la enzima del virus.

Cambios de nucleótidos (letras rojas) A por T y G por A introducen modificaciones en los aminoácidos de ANP32A. Fuente: Idoko-Akoh et al., 2023. 

Empleando la tecnología CRISPR/Cas9, los investigadores del Instituto Roslin insertaron cambios específicos en el cuarto exón del gen ANP32A de células germinales de pollo para que codifique los aminoácidos isoleucina y asparagina, y así evitar que la polimerasa viral funcione. A esta nueva proteína la llamaron ANP32A-GE (por ‘genome editing’). La modificación genética fue precisa. No hubo modificaciones en otras regiones del genoma y los pollos se desarrollaron sin problemas.

Para saber si los pollos ANP32A-GE eran resistentes a la gripe aviar, los infectaron con la cepa H9N2-UDL de baja patogenicidad (por precaución). Se observó una alta resistencia a dosis bajas, mientras que a dosis altas presentaban una infección limitada y esporádica. Además, las aves no transmitían los virus a otros individuos.

Adaptación viral

Una característica de los virus de la gripe aviar es que mutan con mucha frecuencia para sortear la inmunidad adquirida por las aves. Por ello, los investigadores secuenciaron el genoma de aquellos presentes en los pollos ANP32A-GE que fueron sometidos a dosis altas de H9N2-UDL y resultaron infectados. Se detectaron mutaciones en los genes de la polimerasa que le confieren adaptación a la proteína ANP32A modificada.

Se identificaron dos mutaciones en las polimerasas virales (PA-E349K y PB2-M631L) que les permitían replicarse, aunque de forma reducida, en huevos de pollo que carecían de ANP32A. Un análisis in vitro también reveló que estas mutaciones les facultaban a utilizar las proteínas ANP32A y B humanas, que normalmente no son compatibles con la polimerasa de la gripe aviar, lo que indica una adaptación parcial al huésped mamífero.

Localización de los aminoácidos mutados de los virus aislados de pollos ANP32A-GE. Fuente: Idoko-Akoh et al., 2023. 

Para evitar que el virus se adapte a las mutaciones en las proteínas ANP32, los investigadores generaron células de pollo que carecían de los tres miembros de la familia ANP32 (A, B y E) mediante edición genética. Estas células no mostraron actividad de la polimerasa ni replicación viral, incluso de los virus mutados.

Limitaciones

Generar más de una modificación en un mismo animal hubiera sido todo un reto hace unos años, pero gracias a las herramientas de edición genética, ahora es posible con relativa facilidad. Sin embargo, inactivar los genes ANP32 sería inútil si esto genera una pérdida de la aptitud de las aves; por ejemplo, efectos sobre el desarrollo, en el aumento de peso o la fecundidad, o el aumento de la susceptibilidad a otros patógenos aviares.

Estos pollos resistentes a la gripe aviar no estarán disponibles en el corto plazo. Fue una prueba de concepto que demostró la facilidad de generar cambios intencionales en el genoma de las aves de manera precisa, con resultados esperados. Al mismo tiempo, nos alerta la necesidad de monitorear la evolución de los virus, pues al sortear la resistencia del hospedero podrían adaptarse mejor a otros.

Referencia:

Idoko-Akoh, et al. (2023). Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family. Nature Communications, 14(1). doi: 10.1038/s41467-023-41476-3

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Situación regulatoria de la edición genética de plantas

Desde hace 10 000 años, los seres humanos hemos moldeado diversas especies vegetales de acuerdo con nuestras necesidades e intereses. A veces parecemos olvidarlo. Seleccionamos plantas con frutos más grandes, con menos pepas y una cáscara fácil de pelar. Decidimos los entrecruzamientos. Provocamos mutaciones, duplicamos sus genomas e insertamos genes de otras especies. Las plantas que hoy consumimos tienen poco de natural. Muchas ni siquiera podrían subsistir sin intervención humana.

Con el descubrimiento de la estructura del ADN (1953) y el desarrollo de técnicas para leer secuencias genéticas (1975), el mejoramiento genético de plantas pasó a otro nivel. Por primera vez tuvimos la capacidad de introducir nuevas características en los cultivos tomando prestados genes de otras especies. Las barreras naturales de la reproducción dejaron de ser una limitante.

Los cultivos transgénicos llegaron al mercado en la década de 1990. Pero debido a que se desconocían los efectos que tendrían los genes introducidos en sus nuevos hospederos, o cómo se comportarían estos cultivos modificados en los ambientes naturales, se optó por un enfoque precautorio. Ningún cultivo transgénico podía comercializarse sin una evaluación de riesgos previa. Como resultado, en el 2000 se aprobó el Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología, un acuerdo multilateral ratificado por el Perú en 2004.

Los transgénicos nunca estuvieron libres de controversia. La percepción pública fue mayoritariamente negativa, a pesar de que las investigaciones científicas demostraban su seguridad. Existían preocupaciones válidas que no fueron atendidas de forma transparente. Se optó por aplacar las críticas en vez de explicar y educar. Como consecuencia, algunos países optaron por diferentes tipos de restricciones para el uso de esta tecnología en la agricultura.

Perú estableció una moratoria en diciembre de 2011 (Ley N° 29811). En ese entonces, solo había cultivos transgénicos, principalmente maíz, soya, algodón y canola. Por esta razón, el ámbito de aplicación de la Ley N° 29811 (artículo 1) es para los organismos vivos modificados (término empleado en el Protocolo de Cartagena) con fines de cultivo o crianza a ser liberados en el ambiente. No se contempló que podrían existir otro tipo de transgénicos (como mosquitos empleados en el control biológico). Mucho menos se presagió que un año después, una investigadora norteamericana y otra europea, desarrollarían una tecnología que revolucionaría la industria biotecnológica.

Jennifer Doudna y Emanuelle Charpentier, sobre la base de un mecanismo de defensa de las bacterias contra las infecciones virales, crearon una herramienta molecular capaz de cortar el ADN en regiones específicas del genoma. Esto les valió el Premio Nobel de Química en el 2020. Esta tecnología, conocida como nucleasas sitio dirigidas (SDN), consta de dos partes: una enzima capaz de cortar el ADN (la nucleasa Cas9 es la más conocida, pero hay otras) y una molécula de ARN que podemos diseñar para guiar a la nucleasa hacia el lugar de corte.

NHEJ: Unión de extremos no homólogos. RH: Recombinación homóloga. En la SDN-1 y SDN-2 no hay introducción de material genético exógeno (no serían OVM). Adaptado de Podevin et al (2013).

Cuando el material genético sufre una ruptura —un fenómeno que ocurre todo el tiempo— las células activan sus mecanismos innatos de reparación del ADN. Pueden pegar los dos extremos expuestos con el riesgo de perder información y generar una mutación aleatoria que puede inactivar un gen; o pueden utilizar una plantilla de ADN complementaria para restaurar la secuencia original. Las SDN aprovechan este mecanismo para inactivar genes de manera precisa, o para introducir cambios específicos en la secuencia genética. En ningún caso hay introducción de material genético extraño o genes de otras especies. Entonces, ¿los productos desarrollados a través de estas herramientas son OVM, OGM o transgénicos?

La respuesta, aunque parece obvia (no lo serían), no es tan simple porque depende de lo que cada país ha definido como OVM, OGM o transgénico en sus regulaciones. La mayoría, especialmente en Latinoamérica, emplea la definición de OVM del Protocolo de Cartagena y han decidido que los productos desarrollados por edición genética no lo son (países en verde). Los consideran convencionales o las regulaciones son más simples. Otros países que tomaron una decisión similar son Japón, Australia, India, Kenia, Nigeria, Filipinas, entre otros.

Por su parte, Nueva Zelanda y Sudáfrica si los consideran como OGM, pues su definición engloba diversas herramientas que producen modificaciones en el ADN. La Unión Europea tuvo una posición similar por una interpretación de su tribunal de justicia en 2018. Sin embargo, en julio pasado la Comisión Europea presentó un proyecto legislativo que exonera de la regulación de OGM a diversos productos que emplean nuevas técnicas genómicas. Incluso Ecuador, donde los cultivos transgénicos están prohibidos a nivel de su Constitución Política, ya tomaron una decisión favorable a la edición genética. El panorama se va tornando verde.

El Perú también inició estas discusiones en un contexto de moratoria a los OVM, que fue extendida hasta el 2035 por la Ley N° 31111. Se deben establecer criterios técnicos y objetivos para definir la situación regulatoria de los productos de edición genética y de otras herramientas biotecnológicas que vienen surgiendo. Debe haber claridad normativa. Se deben generar espacios de discusión abiertos y transparentes, como los que se dieron hace un par de semanas en el Martes Agrario, organizado por CONVEAGRO, y el I Foro Nacional de Semillas, organizado por la Asociación Peruana de Semillas, donde tuve la oportunidad de exponer sobre estos temas.

Nuestro país, gracias a su agrobiodiversidad, tiene un enorme potencial con la edición genética, especialmente, para hacer frente a los efectos adversos de la crisis climática. Por ello, los pequeños agricultores que la conservan son una pieza clave en el desarrollo biotecnológico y deben ser compensados de forma justa y equitativa por ello.

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Zancudos biotecnológicos

Malas noticias envueltas en proteína. Esa es la mejor descripción de un virus. No tienen vida propia, pero pueden causar mucho daño a quienes infectan. Somos testigos de ello desde hace varias semanas con más de 141 mil casos de dengue, 1247 hospitalizados y, al menos, 173 fallecidos confirmados. Una de las peores epidemias desde que llevamos registro.

Con solo 0.000005 milímetros de diámetro y un pequeño genoma de ARN que produce solo diez proteínas diferentes, el virus del dengue (DENV) provoca estragos en nuestro cuerpo. Los dolores de cabeza y de articulaciones son los síntomas más comunes. El DENV se presenta en cuatro versiones o serotipos. Infectarte con uno no te vuelve inmune a los otros, por el contrario, te hace más susceptible a desarrollar síntomas graves que pueden ser letales.

El DENV usa al zancudo Aedes aegypti como un servicio de delivery. Se multiplica en sus intestinos y migra a sus glándulas salivales a través de la hemolinfa (la sangre de los insectos). Una vez ahí espera pacientemente a que el zancudo —en realidad, la zancuda, pues solo las hembras pican— se alimente. El virus entra a nuestro torrente sanguíneo mientras su hospedero succiona la sangre. Infecta las células dendríticas, que son claves en la respuesta inmunitaria, y las convierte en fábricas de virus. A los pocos días, millones de DENV se liberan en la sangre (viremia) a la espera de la picadura de otro zancudo para reiniciar el ciclo.

Ciclo biológico del virus del dengue. Fuente: Guzman et al. 2016.

Para controlar el dengue debemos reducir las poblaciones de zancudos. Menos picaduras, menos infectados. Esto se logra eliminando sus criaderos (recipientes de agua, charcos, pozas, floreros, etc.). En zonas húmedas y lluviosas resulta casi imposible. También se fumigan las viviendas, aunque su efectividad es limitada debido a la aparición de poblaciones resistentes.

Aedes buenos

Indaiatuba es un municipio de 200 mil habitantes ubicado 90 Km al norte de São Paulo, Brasil. Si caminas por sus calles y avenidas verás unas curiosas cajas hexagonales con orificios en las tapas colgadas de postes y árboles. En su interior hay decenas de huevos de Aedes aegypti que esperan convertirse en zancudos adultos al cabo de un par de semanas. Todos son machos y todos cargan consigo un mensaje de autodestrucción codificado en su ADN. Su creadora, la empresa británica Oxitec, lo llama OX5034 o Aedes do Bem™.

Cajas conteniendo huevos de zancudos OX5034. Se activan con agua. Fuente: Folha.

Este zancudo fue diseñado por ingeniería genética. Le insertaron un gen que produce grandes cantidades de una proteína letal llamada tTAV. Se activa solo en las larvas hembras impidiendo que completen su desarrollo y proliferen. De esta manera, la población de zancudos se reduce a niveles que ya no son un problema de salud pública. Aquí Lluis Montoliu hace una explicación detallada de la tecnología.

En once meses, esta tecnología redujo en 96 % las poblaciones de zancudos en los barrios de Indaiatuba donde fue utilizado. Ahora, los Aedes do Bem™ se usarán en comunidades densamente pobladas de ciudades como São Paulo (en coordinación con la inmobiliaria QuintoAndar) y Porto Alegre. Incluso puedes comprar las Caixa do Bem para tu domicilio en diferentes estados de Brasil. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), por su parte, autorizó probar la tecnología en Florida.

Bacteria aliada

En 1924, dos investigadores del Departamento de Patología de la Universidad de Harvard, Burt Wolbach y Marshall Hertig, hicieron un asombroso descubrimiento. Hallaron una bacteria viviendo dentro de las células de diversos invertebrados: arañas, ácaros, mosquitos, escarabajos, avispas, etc. Creían que se trataba de Rickettsias (un parásito intracelular muy conocido en artrópodos hematófagos como garrapatas), pero sus características biológicas diferían de ellas.

Hoy se sabe que estas bacterias conocidas como Wolbachia (en honor a su descubridor) infectan al 60 % de todas las especies de insectos del mundo. Se transmiten por vía materna, es decir, si una hembra está infectada también lo estará su descendencia. Incluso algunas cepas evitan que los machos infectados se reproduzcan con hembras sanas. Pero Aedes aegypti está dentro del grupo de insectos que carecen de esta bacteria.

Scott O’Neill, investigador de la Universidad de Monash en Australia, se preguntó que pasaría si el zancudo es infectado por la Wolbachia de la mosca de la fruta. El experimento tuvo un resultado inesperado: la bacteria protegía al zancudo de la infección por diferentes virus, entre ellos, del dengue. Además esta protección podía heredarse formando rápidamente poblaciones inmunes al DENV, tal como lo confirmaron en 2011.

Los zancudos infectados por Wolbachia bloquean el establecimiento del DENV. Fuente: Daily News.

En la actualidad, el World Mosquito Program (WMP) se vale de esta estrategia para reducir las infecciones por dengue en diversos lugares alrededor del mundo: Colombia, Laos, Indonesia, Australia, Vietnam. Se quiso traer esta tecnología al Perú, pero nuestras instituciones no están preparadas para afrontar estos retos.

No aprendemos

El brutal brote de dengue que estamos viviendo demuestra una vez más que nunca aprendemos de los errores. Fuimos el país que peor manejó la pandemia de la COVID-19. Y lo más triste es que las mismas personas nos llevaron a esa debacle, varios involucrados en el Vacunagate, conformaron el grupo de expertos que asesoró al MINSA en esta epidemia. Puros médicos que no permiten explorar estrategias transdisciplinares. Una respuesta blandengue, como escribió Alejandra Ruiz en Jugo de Caigua.

Tanto los zancudos transgénicos de Oxitec como los infectados por Wolbachia del WMP, son estrategias biotecnológicas que demostraron funcionar en todas las pruebas realizadas. Uno busca reducir o erradicar las poblaciones de zancudos y el otro reemplazarla por una resistente a los virus. Pero ¿podrían ser aplicadas en Perú?

Si bien tenemos una moratoria a los transgénicos, solo se aplica a los que tienen fines agrarios o acuícolas (cultivos o crianzas), según la Ley Nº 29811 y su ampliación. Los zancudos de Oxitec tienen como fin el control biológico y salud pública. No obstante, no tenemos una normativa para regularlos. La forma más rápida sería la conformación de una Comisión Multisectorial de carácter técnico, que evalúe los riesgos y beneficios ambientales, económicos y sociales, para tomar una decisión política acertada.

En el caso de los zancudos infectados con Wolbachia, al no ser transgénicos, la evaluación sería menos compleja y posiblemente tenga mayor aceptación por parte de la ciudadanía. Nuestras autoridades deben buscar un acercamiento con el WMP e involucrarse en el programa.

Cualquiera de las dos estrategias no solucionarán el problema actual del dengue, pero permitirá prevenir futuros brotes infecciosos, especialmente ahora que se nos viene un evento de El Niño global. Lo ideal sería una mezcla de ambas estrategias. Por ejemplo, la tecnología de Oxitec en zonas urbanas de la costa, donde la erradicación de los zancudos no traería consigo efectos en los ecosistemas (cadenas tróficas). Y en la selva, dada su biodiversidad, sería la tecnología de Wolbachia, pues esta no elimina las poblaciones de zancudos, que seguirán disponibles como alimento de otras especies amazónicas.

Y, al igual que en la pandemia de la COVID-19, debemos frenar de raíz las teorías conspiranoicas que están surgiendo en redes sociales. Por ejemplo, hay gente que cree que hay más casos de dengue por culpa de las vacunas de la COVID-19 o que los zancudos transgénicos o del WMP son un experimento del Bill Gates para reducir la población mundial. No esperemos que estos bulos se conviertan en bolas de nieve.

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Superpangenomas: Poniendo en valor la agrobiodiversidad

Hace 23 años, en medio de una gran ceremonia en la Casa Blanca, Bill Clinton (presidente de EE. UU.) y Tony Blair (primer ministro británico) presentaban el primer borrador del genoma humano. Se invirtió más de 3000 millones de dólares y trece años de trabajo. Ese mismo año, con menos atención mediática, se publicó el genoma de la primera planta, Arabidopsis thaliana (la rata de laboratorio del mundo vegetal). Su costo fue de 100 millones de dólares y tomó diez años culminarlo. Mientras que el arroz fue el primer cultivo en contar con su genoma secuenciado en 2002. Costó unos 200 millones de dólares.

Hasta hace una década secuenciar un genoma era cosa seria. Se requería varios millones de dólares y un trabajo coordinado entre grupos de investigación de diversos países. Cada uno se encargaba de un cromosoma. Así se secuenció y ensabló el genoma de la papa en 2011. Al Perú le tocó parte del cromosoma 3.

En ese entonces, obtener el genoma completo de una especie acaparaba portadas de revistas científicas y era un hecho noticioso. Hoy es algo rutinario. Se hace por menos de mil dólares y en pocos días. Gracias a ello, podemos secuenciar y comparar las semejanzas y diferencias de los genomas de diferentes poblaciones de una misma especie; así como identificar las variantes genéticas (alelos) que se asocian con una determinada característica (predisposición a una enfermedad, resistencia a una plaga, adaptación al estrés ambiental, etc.).

Perú, cuna del tomate

Hasta hace unos años, no era consciente que en Perú vivimos rodeados de tomates. No el que comemos en las ensaladas o usamos para los guisos, sino de sus parientes silvestres. En los parques y jardines, en los campos de cultivo, al borde de acequias y carreteras, cerca al mar o a 3500 metros de altura. Crecen como malezas. Sus flores amarillas en forma de estrella son fáciles de distinguir, aunque se requiere de cierto conocimiento para saber a qué especie pertenece.

Tomate silvestre creciendo al borde de la carretera en Mollendo, Arequipa.

En la década de 1950, el Dr. Charles M. Rick, botánico de la Universidad de California Davis, inició las primeras expediciones a Sudamérica para colectar los parientes silvestres del tomate. Recogió cientos de especímenes en Perú, Chile y Ecuador (incluyendo las islas Galápagos). Fueron al menos quince expediciones, la última en 1995. Rick fue el primero en estudiar y caracterizar la diversidad del tomate, y sentó las bases para el mejoramiento genético de este importante cultivo.

Si analizamos el genoma del tomate moderno encontraremos genes de sus parientes silvestres, los cuales le confieren resistencia a diversas plagas y enfermedades, tolerancia a bajas temperaturas, sequías y salinidad, coloración del fruto, cambios fisiológicos (precocidad en floración, reducción de semillas, etc.). Esto se logró a través de varias rondas de cruzamientos entre las variedades comerciales de tomate y sus parientes silvestres (muchos colectados en Perú), seguido de una selección de aquellos que portaban las características deseadas.

Pangenomas y superpangenomas

La crisis climática ha planteado un enorme reto a los fitomejoradores, quienes deben desarrollar —con mucha rapidez— variedades que se adapten mejor al aumento de temperaturas, las sequías más frecuentes y prolongadas, una mayor incidencia de plagas y enfermedades, el incremento de la salinidad de los suelos, etc. Los parientes silvestres de las especies cultivadas son una importante fuente de recursos genéticos para afrontar estos problemas.

Gracias a la reducción en los costos y tiempo de secuenciación de genomas tenemos la capacidad de identificar esos recursos genéticos. Y con los avances en la computación e inteligencia artificial se analiza una cuantiosa cantidad de información en pocos minutos. Ahora ensamblamos pangenomas y superpangenomas para captar toda la diversidad genética de una especie o de un género taxonómico (que incluye a los parientes silvestres).

Hace poco, un grupo de investigadores chinos publicaron en Nature Genetics el superpangenoma del tomate. El análisis abarcó nueve especies silvestres y las variedades modernas. Se identificaron muchas diferencias en la estructura de los genomas. Habían secuencias genéticas invertidas y translocadas (porciones de un cromosoma ubicados en otro cromosoma). También se hallaron porciones de ADN ausentes (deleciones) en genes involucrados en el peso y sabor del fruto del tomate comercial. Esto explica por qué son desabridos.

Lo interesante del estudio fue identificar una porción de ADN de 244 pares de base presente en el 80 % de los tomates silvestres, especialmente en Solanum pennellii, pero no en los tomates comerciales. Esta deleción, ubicada en uno de los genes de la familia de las enzimas citocromo P450, juega un rol importante en el crecimiento y desarrollo de las plantas, así como en la síntesis de metabolitos secundarios.

Cuando se restituyó el fragmento genético ausente en el genoma de un tomate modelo (Micro-Tom), este produjo una mayor cantidad de ramas laterales y casi el doble de frutos. En otras palabras, hubo un aumento considerable del rendimiento. Este es solo un ejemplo del enorme potencial que tienen los análisis de pangenomas y superpangenomas de las especies cultivadas y sus parientes silvestres (agrobiodiversidad).

a. Deleción de 244 pb del gen Sgal12g015720. d. Izquiera: Micro-Tom normal. Derecha: Micro-Tom con Sgal12g015720 reconstituido. Se aprecia mayor número de ramas laterales y frutos.

Importancia de la agrobiodiversidad

Perú cuenta con los parientes silvestres de especies que son muy importantes para la seguridad alimentaria, tales como: papa, frijoles, camote, tomates, zapallo, ajíes, quinua, entre otros. En decir, contamos con una enorme fuente de genes y alelos que son clave para el mejoramiento genético de los cultivos.

Nuestra agrobiodiversidad no solo está almacenada en bancos de germoplasma. Los agricultores familiares lo conservan activamente. Intercambian semillas, entrecruzan y mezclan variedaes, seleccionan las que responden mejor a sus necesidades. La agrobiodiversidad sigue evolucionando y adaptándose a las condiciones cambiantes del entorno.

Pero no basta con ser biodiversos. Se requiere de estudios genómicos para conocer todo su potencial y ponerla en valor. Imaginen crear un centro de investigación nacional abocado a esta tarea. O reestructurar al INIA con esta visión. Que no dependa del presupuesto público, sino de los ingresos que genere por las licencias de patentes o la venta de variedades registradas con mayores rendimientos, tolerancia al estrés biológico (plagas y enfermedades) y ambiental (sequías, olas de calor, salinidad, etc.). Solo así dejaríamos de ser un mendigo sentado en un banco de genes.

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¿Por qué nuestros alimentos están contaminados con plaguicidas?

Estoy seguro que muchos leyeron el reportaje de Salud con Lupa sobre los residuos de plaguicidas —algunos prohibidos y superando excesivamente los límites máximos permisibles— en frutas y verduras comercializados en los supermercados más importantes del país. El problema es generalizado (también ocurre en mercados y bodegas) y data de hace mucho tiempo, tal como lo evidencian los informes periódicos que publica el SENASA.

Las personas –entendiblemente indignadas— critican la acción del SENASA por garantizar la inocuidad de los productos de agroexportación, pero no hacer los mismos controles a los productos destinados al mercado interno. Se preguntan dónde adquirir frutas y verduras libre de plaguicidas. Proponen incentivar la agricultura urbana (producir tus propios alimentos) y orgánica, y ampliar el alcance de las bioferias. Exigen mayor fiscalización y duras sanciones a los productores y comerciantes.

Pocos se preguntan ¿a qué se debe este problema? ¿Por qué usan plaguicidas prohibidos, altamente tóxicos o de manera excesiva, sin respetar los periodos de carencia? ¿Acaso los agricultores quieren maximizar su producción e ingresos a costa de nuestra salud? La respuesta, como siempre, es más compleja de lo que parece.

La chacra no es un huerto

Cualquier persona puede producir tomates, lechugas y acelgas en su casa. Basta con unas macetas y un espacio iluminado (la ventana de la cocina, el balcón o la terraza). Si tienes un huerto o jardín mucho mejor. Podrías cultivar otros frutos y hortalizas. Las malezas no son un problema. Te sientas en un banquito y con una cuchilla las eliminas. Las plagas (gusanitos, pulgones y caracoles) sí son un dolor de cabeza, incluso en una maceta. Pero los controlas fácilmente cortando las hojas afectadas, aplicando jabón líquido, azufre en polvo, o pulverizando un macerado de ajos y ají, o algún producto de jardinería comprado en SODIMAC o PROMART.

En el campo la cosa se complica enormemente, así seas un pequeño productor que solo tiene una chacra de una hectárea. Para prevenir las malezas, debes arar bien la tierra. Puedes usar una pala o chaquitaclla (un trabajo extenuante), una mula o un tractor (de acuerdo a tu presupuesto). Luego mantener el campo limpio con herbicidas. Podrías deshierbar a mano, pero te tomará muchas horas y acabarás con dolores de espalda e insolación.

Para el control de plagas (insectos, virus, bacterias y hongos que afectan los cultivos) se cuenta con diversas estrategias: prácticas culturales (uso de cultivos asociados, trampas, refugios, etc.), control biológico (uso de depredadores y parásitos que afectan a las plagas) y productos químicos (plaguicidas naturales y sintéticos). El manejo integrado de plagas (MIP) se vale de todos ellos para reducir el uso de pesticidas nocivos, aunque aplicarlo correctamente requiere de mucho conocimiento y capacitación.

La agricultura es un negocio

Las personas que se dedican a la agricultura no lo hacen para producir alimentos, sino para generar dinero para cubrir sus necesidades. Muchas veces, es su única fuente de ingresos. Esa es la realidad. Deben hacer todo lo posible por obtener la mayor rentabilidad de sus cultivos. Por evitar las pérdidas en la cosecha. Por sacar al mercado toda su producción. Así que sus intereses no están necesariamente alineados con el de los consumidores.

Además, con las pocas hectáreas que la mayoría posee, no tienen poder de negociación. Su producción no llega directamente al mercado (solo a través de ferias). Hay uno o varios intermediarios que se encargan de acopiar la producción y ofrecer un buen volumen a los mayoristas y supermercados. Ellos ponen el precio al producto, no el agricultor. Ellos establecen los estándares de calidad que solo se basa en la apariencia (sin bichitos, golpes o manchitas). Esto fuerza a los agricultores a cumplir con esos “estándares” sin perder rentabilidad.

Falta de asistencia técnica

Al carecer de capacitación en MIP, los agricultores solo se valen del control químico para proteger sus cultivos. Es la forma más fácil de hacerlo. Imagina que tienes un problema de hormigas o cucarachas en casa, ¿no vas poniendo trampitas y liberando arañitas u hongos controladores de mente por la sala y la cocina? Lo más probable es que apliques Raid/Baigón o contrates a una empresa que fumigue la vivienda.

La cuestión es que la aplicación de todo producto fitosanitario depende del principio activo, la dosis, la frecuencia, los periodos de carencia, etc. Así como un médico te hace una receta en función a un diagnostico, lo mismo debe ocurrir en el campo. Un ingeniero agrónomo debe “recetar” qué producto aplicar y cómo hacerlo, después de evaluar el cultivo. 

Sin embargo, las agencias y oficinas agrarias, que dependen de los Gobiernos Regionales, carecen de personal y presupuesto para asesorar y acompañar a los productores locales. En el mejor de los casos, ellos se valen de lo que les recomiende el vendedor de agroquímicos (que muchas veces ni siquiera es un ingeniero o técnico agrario). Les ofrecen productos que no necesitan (por ejemplo, insecticidas cuando tienen problemas de hongos) y recomiendan aplicaciones excesivas.

También los agricultores “automedican” sus cultivos. Usan productos por costumbre o porque son más baratos, a pesar que en otros países, incluso en Perú, ya fueron prohibidos por su alta toxicidad. Por ejemplo, el carbofuran, prohibido desde septiembre de 2021 pero todavía en el stock de muchas tiendas agropecuarias, se comercializa ilegalmente en lugares donde la fiscalización no llega.

Así que el problema de la presencia de plaguicidas en los alimentos es un síntoma de lo abandonado que se encuentran el agro peruano. Los agricultores, que dependen de los ingresos generados por su chacra para subsistir, aplican los plaguicidas en exceso para reducir el riesgo de perder su producción. No cuentan con capacitación en MIP. Tampoco son conscientes del riesgo que representan ciertos plaguicidas ya que sus efectos no son inmediatos, sino crónicos o a largo plazo. Hay que fiscalizar la producción de alimentos (tarea que también comprende a los municipios), pero a la par invertir en extensión agraria.

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Álamos transgénicos con mayor asimilación de CO2

La empresa biotecnológica Living Carbon, mediante ingeniería genética, ha desarrollado álamos que absorben más CO2 y acumulan más biomasa en menos tiempo. Es decir, llegan a su tamaño para uso industrial (madera, pulpa, etc.) en menor tiempo.

La estrategia empleada fue crear un “by-pass” molecular para evitar la fotorrespiración, un proceso natural en las plantas que disipa energía y CO2. Desde un punto de vista agrónomico (productivo) la fotorrespiración reduce los rendimientos. En vez que la planta fije CO₂, lo libera produciendo menos biomasa.

Para lograrlo insertaron tres genes: uno que bloquea la producción de una proteína que transporta glicolato (la que sale de los cloroplastos para dar paso a la fotorrespiración en mitocondrias), y dos que convierten el glicolato en malato para reciclar los productos de desecho. 

Vías metabólicas alternas para evitar el proceso de fotorrespiración. La clave está en bloquear la expresión del transportador de glicolato de los cloroplastos a los peroxisomas (PLGG1). Fuente: Science.

En pruebas de invernadero, los álamos transgénicos produjeron 53 % más biomasa. Ahora sembraron 5000 plantones en un predio privado en Georgia (EEUU) y evaluar cómo se comporta en condiciones reales. Dado que no produce sustancias bioprotectoras (como genes de resistencia a plagas o tolerancia a herbicidas) ni es para alimentación no necesita pasar por el proceso regulatorio norteamericano a cargo de USDA, EPA y FDA

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Bacterias “cyborg”

Investigadores de la Universidad de California - Davis crearon bacterias “cyborg”, una mezcla de células naturales con materiales sintéticos. Básicamente, rellenaron el interior de una Escherichia coli con un hidrogel sintético a base de polietilenglicol. 

El hidrogel evitó que las bacterias crezcan y proliferen, sin afectar el resto de sus funciones celulares como la expresión de proteínas y la fluidez de sus membranas. Además, tenían mayor resistencia a diversos factores como la presencia agua oxigenada (peróxido de hidrógeno), cambios de pH (hasta 9) y el efecto de ciertos antibióticos.

Lo más interesante son las posibles aplicaciones de las células “cyborg”. Se pueden desarrollar biosensores, modular el microbioma humano y hasta tratar ciertas enfermedades como el cáncer. En dicho estudio, los investigadores lograron que las E. coli “cyborg” invadan células cancerígenas in vitro. De esta manera, podrían ser usadas para llevar agentes terapéuticos de manera precisa a las células que se quieren eliminar.

Imagen referencial creada con DALL-E.

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