La tecnología llega a la agricultura con la edición de genes

El  desafío del mundo, según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación,  FAO,  será producir al menos un 60% más de alimentos para el año 2050, fecha en la que la población mundial alcanzará los 9 mil millones de personas, por tal motivo  El Director General del organismo Internacional, José Graziano da Silva, pidió a los ministerios y agencias gubernamentales internacionales “romper los silos tradicionales” y adoptar enfoques más creativos para hacer frente a los problemas de desarrollo de hoy en día, algo representado en los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible.

También subrayó la necesidad de utilizar una amplia gama de herramientas y enfoques, incluyendo la agroecología y biotecnología para erradicar el hambre, luchar contra todas las formas de malnutrición y lograr una agricultura sostenible.

Con este enfoque y con la esperanza de buscar más herramientas para producir en cantidad, el Gobierno de Ecuador y la Sección agrícola de la Embajada de EEUU, realizaron un seminario para mostrar estas nuevas tecnologías que podrán cambiar el rumbo de la agricultura con el fin de dar una solución para generar nuevas variedades vegetales en países en desarrollo.

En dialogo con EL PRODUCTOR.COM, Wayne Parrot, de la Universidad de Georgia indicó que desde hace 30 años la tecnología ha cambiado rápidamente y con este cambio llego la edición genética, la cual posee un gran potencial para efectuar el tipo de cambio necesario para afrontar los desafíos a los que se va a enfrenta la humanidad. “Existe un compromiso con la sociedad de comunicar qué es esta tecnología y los beneficios que puede brindar a todos” anotó el científico.

La edición del genoma nos permite desarrollar plantas de cultivo que son más resistentes a las plagas y enfermedades y más tolerantes a la sequía y el calor, en este procedimiento ciertas secuencias de ADN se cambian de una manera muy precisa, sin que se introduzcan genes extraños.

“Estamos viendo como las características deseables han sido creadas por la naturaleza, y ahora lo que hacemos es copiar lo que la naturaleza hacía.  Es un proceso más eficiente y más dirigido, los genomas de las plantas se pueden comparar con una novela y se pueden ir editando para quitar las características no deseables, solo que ahora se hace de manera más precisa. A diferencia de la ingeniería genética, en edición genética se remueve una porción del gen o el gen entero, pero no se agregan nuevos genes. Por esta razón no son considerados OGM, argumento Parrot.

Antiguamente, el trabajo de los mejoradores era añadir rasgos sin el uso de ingeniería genética. Por ejemplo, una planta de soya susceptible a la enfermedad “mancha de ojo de rana” era infectada por esta, y se encontró resistencia a esta enfermedad en una soya silvestre. Consecuentemente, los mejoradores tomaron la soya cultivada y la silvestre y las cruzaron repetidas veces (mejoramiento tradicional) lo cual tomó de 8 a 12 años para que el rasgo deseado (resistencia) fuera añadido. Es importante notar que, con edición genética este proceso habría demorado 8 meses aproximadamente. La principal diferencia entre la edición genética y la ingeniería genética es que en edición genética no se agregan genes adicionales; lo que se hace es corregir o editar un gen ya existente, explicó el científico.

Según Parrot, esta es una gran tecnología, con potencial para acelerar y ampliar el desarrollo de variedades mejoradas, con respecto a rendimiento, calidad, sustentabilidad, etc. Y el marco regulatorio es favorable. El único tema delicado es la percepción pública, es por esto que es de incumbencia de los científicos comunicar que es una tecnología inocua, únicamente copia el proceso natural y puede ofrecer una vida mejor para todos, aclaro.

Paúl Chavarriaga, del Centro de Internacional de Agricultura Tropical, CIAT, explicó   que esa institución, es uno de los quince centros que existen en el mundo encargados de preservar la biodiversidad agrícola y pecuaria. “Este tipo de centros salvaguardan la biodiversidad. En el CIAT existe el banco de germoplasma más grande del mundo de fréjol, con más de 60,000 accesiones. En Ecuador y Colombia se consumen 5 o 6 variedades de éste, pero se mantienen guardadas las demás” explicó el técnico.

Al preguntársele ¿Qué es editar un genoma?, respondió que editar un genoma es producir cambios/mutaciones heredables y estables, que finalmente no tengan secuencias de ADN foráneo. La mutación es la fuerza de la evolución, debe entenderse que la mutación no es algo malo. El descubridor del sistema CRISPR (herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula) en bacterias fue Francisco Juan Martínez Mojica en 1993, mientras trabajaba con Archeas (micro organismos unicelulares). Martínez realizaba un estudio científico básico de tolerancia de Archeas a condiciones extremas como temperatura, salinidad, etc. Descubrió que las bacterias tienen la capacidad de defenderse de los virus que las atacan mediante el uso del sistema CRISPR/Cas.

Con un ejemplo muy claro el investigador explico cómo funciona la edición de genes, En el 2015, se dio la noticia de que una niña de un año de edad con leucemia recibió células T editadas genéticamente de un donante sano y tuvo éxito. Estas células fueron editadas para que el cuerpo de la niña no las rechazara. Esta noticia impactó ampliamente en el mundo de la medicina, sin embargo, argumenta el experto, también lo hizo en el público en general, convirtiéndose en muy buena publicidad para modificación genética.

En la exposición Chavarriaga explicó la manera como ellos en el CIAT están trabajando con el arroz.  “Las variedades de arroz con las que se trabaja en el CIAT primordialmente son japónica e indica. Existe un pipeline que es la entrada a un sistema de producción. Y en esta entrada a ese sistema de producción de editados genéticamente se mantiene comunicación importante con el mejorador. Y estas variedades se encuentran en un sistema para determinar si se puede introducir eficientemente la maquinaria de edición. Dependiendo de eso, se comunica al mejorador si una variedad puede utilizarse o no”, indicó

Previo a realizar estudios de edición genética, comenta el investigador, se llevan a cabo “pruebas de concepto”, en las cuales se edita un gen que induzca un cambio notorio para demostrar el correcto funcionamiento de la técnica. En estudios de arroz en el CIAT, suelen utilizar el gen DL-3 (Drooping-Leaf) que, al ser editado, como su nombre lo explica en inglés, las hojas del arroz cuelgan, en vez de mantenerse erguidas (Fig. 4). La mutación inducida varía de una línea a otra. Esto se realiza para determinar que la variedad funciona bien y que la edición funciona bien. Esto no posee mucho valor comercial, exceptuando la producción de esterilidad masculina para desarrollo de semilla híbrida.

Fig. 4: Plantas de arroz con el gen DL-3 (Drooping-Leaf) editado para realiza prueba de concepto. Fuente: Chavarriaga, P. (2018). Conferencia: “Edición de genomas: Principios y Aplicaciones”

“Se está trabajando en características que tengan un impacto directo en el consumidor, como es el caso de arroz enriquecido con hierro. Existe un arroz transgénico que acumula más hierro y zinc que cualquier otro tipo de arroz, a fin de suplir deficiencias de estos minerales en las personas. Al igual que con el arroz dorado, se buscan desarrollar nuevas variedades que suplan deficiencias y necesidades, sean OGM o editadas. Por otro lado, existe una variedad con un gen de tolerancia a antibióticos en el arroz, no obstante, la gente tiene cierta desconfianza al escuchar que su comida posee resistencia a antibióticos, a pesar de ser completamente inocuo y que el ADN que se ingiere del arroz se descompone como cualquier otro ADN ingerido, sin causar cambios en uno. Por esta resistencia de los consumidores, se procedió a remover el gen de antibiótico para reducir el impacto negativo para los consumidores”, recalcó.