¿Por qué nos conformamos solo con ser biodiversos?
¿Por qué nos conformamos solo con ser biodiversos?
Perú tiene una ventaja comparativa que es desaprovechada por falta de estudios genómicos y del uso de herramientas biotecnológicas.
La semana pasada me topé con un interesante trabajo publicado en Plant Cell Reports. Empleando la técnica de edición genética por CRISPR/Cas9, investigadores chinos obtuvieron plantas de arroz resistentes a Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), causante del tizón bacteriano del arroz. Esta enfermedad hace que las hojas se marchiten, lo que reduce drásticamente el rendimiento y la calidad del cultivo, provocando pérdidas significativas en la producción que pueden alcanzar hasta un 70% en situaciones extremas.
Para determinar los genes asociados con la resistencia a Xoo, los científicos secuenciaron y analizaron los genomas de 280 variedades de arroz. Empleando herramientas bioinformáticas, descubrieron que un gen específico, OsETR, estaba relacionado con la susceptibilidad al patógeno. Este gen está implicado en la respuesta al etileno, una hormona vegetal que regula diversos procesos de crecimiento y desarrollo, así como la respuesta al estrés biótico y abiótico.
Al inactivar el gen OsETR en una variedad de arroz susceptible a Xoo mediante CRISPR/Cas9, las plantas modificadas mostraron una mayor resistencia al tizón bacteriano, sin impactar negativamente otras características vitales como el rendimiento y el tamaño de la planta.
Este trabajo ilustra con claridad la relevancia de la agrobiodiversidad, la cual alberga genes y alelos que otorgan a las plantas una mejor adaptación frente al estrés biótico (plagas y enfermedades) y abiótico (condiciones ambientales adversas).
Por ejemplo, contamos con más de 4000 variedades de papa y una gran cantidad de especies silvestres. ¿Pueden imaginar la cantidad de genes de resistencia a plagas (como la rancha) o de tolerancia a sequías y heladas que podrían tener? Si a esto le sumamos la vasta diversidad genética presente en cultivos fundamentales como el maíz, la quinua, la yuca y los frijoles, que son esenciales en la dieta de millones de personas, las posibilidades de hallar características beneficiosas para desarrollar una agricultura más resiliente y sostenible son muy altas.
Sin embargo, transferir estas características beneficiosas a las variedades élite o comerciales puede ser un proceso complejo y prolongado si solo empleamos métodos convencionales como el cruzamiento y la selección basada en marcadores moleculares.
Al cruzar un cultivar que posee genes o alelos beneficiosos con una variedad élite o comercial, también le transferimos aleatoriamente rasgos que pueden no ser deseables desde un punto de vista productivo. Eliminar estas características indeseadas a través de retrocruces es un proceso que consume mucho tiempo. Además, en algunos casos, las especies cultivadas son sexualmente incompatibles con sus parientes silvestres, impidiendo la transmisión natural de los genes de interés.
La ingeniería genética nos permite aislar y transferir directamente los genes deseados a los cultivos que queremos mejorar. De esta manera, por ejemplo, se han introducido tres genes de resistencia a la rancha en la papa. Estas papas, conocidas como 3R, se están probando en varios países de África y Asia con resultados prometedores, eliminando casi por completo la necesidad de fungicidas. No obstante, en Perú, donde comenzó su desarrollo, no se pueden emplear por ser transgénicas (o más precisamente, cisgénicas), ya que el congreso ha extendido la moratoria a esta tecnología hasta el año 2035.
Sin embargo, no todo está perdido. El estudio mencionado al inicio de este artículo resalta una herramienta que, en vez de añadir genes foráneos a los cultivos, edita las secuencias genéticas ya presentes en la planta, haciendo modificaciones precisas en el genoma. Las plantas mejoradas mediante esta tecnología no se consideran transgénicas y, por ende, no se verían afectadas por la moratoria vigente en nuestro país.
Retomando el ejemplo de la papa, podríamos identificar las diferencias en las secuencias genéticas entre los alelos resistentes y los susceptibles al patógeno. Luego, diseñar ARN guías y plantillas específicas para que el sistema CRISPR/Cas9 realice el corte y sustituya los nucleótidos necesarios para transformar el alelo susceptible en uno resistente.
Para lograrlo, es necesario asignar presupuesto al estudio genómico de nuestra biodiversidad. Debemos fortalecer las capacidades en bioinformática, genómica funcional y biotecnología molecular. Asimismo, es crucial generar regulaciones basadas en evidencia que aseguren un nivel adecuado de bioseguridad, sin poner obstáculos al desarrollo biotecnológico local. No tiene sentido tener una vasta agrobiodiversidad si no la investigamos genéticamente ni la utilizamos con las herramientas más apropiadas. Si esta situación no cambia, seguiremos siendo un mendigo sentado en un banco de genes.
