Tomates verdes fritos, o rojos y homogéneos

Los investigadores buscan soluciones para adaptar las plantas al cambio climático.

Por Enrique Sánchez. Periodista agroalimentario

¿Cómo prefieren los tomates, verdes, rojos, maduros, grandes…? Es tarea de los productores acertar con las inquietudes y gustos de los consumidores. Y para ello, tienen que contar con el trabajo de los científicos y de los centros de investigación. Esa labor que permite, entre otras, retrasar el florecimiento del tomate, que puedan crecer de forma constante en los campos con una floración más rápida o conseguir un rendimiento mayor. Son algunas de las aplicaciones que ofrece el CRISPR/cas9 al sector hortofrutícola. Para entender esta herramienta de la biotecnología les aconsejo leer este artículo varias veces y de forma pausada ante la complejidad de términos y de la propia técnica.

Les propongo un ejercicio de imaginación y un poco de trabajo en el laboratorio. Tomen una planta de tomate y extraigan su ADN. Después utilicen unas tijeras con GPS. Su sistema de geolocalización les dirige al punto exacto que se quiere cortar. Allí se hace una incisión en un gen y éste se inutiliza para hacerlo inmune a plagas y enfermedades. Parece ciencia ficción y es complicado de explicar y entender si uno no tiene ciertos conocimientos de genética ni está familiarizado con términos como ADN, ARN, enzimas o proteínas. Pero lo cierto es que ese ejercicio de imaginación que han hecho en su mente es una realidad en los laboratorios españoles como el Centro de Nacional de Biotecnología, en países europeos y también de Estados Unidos. Es una técnica que lleva por nombre CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats).  Unas siglas que corresponden a una herramienta de biotecnología conocida dentro de las nuevas estrategias terapéuticas que  fue descubierta en 2005 por el investigador español Francisco Javier Mojica en la Universidad de Alicante cuando analizaba las salinas de Santa Pola.

El avance de la ciencia es imparable y esta herramienta de ingeniería genética ha empezado a emplearse en el tratamiento de distintas enfermedades. Simplificando los argumentos de la comunidad científica, podemos definir el CRISPR /cas como la unión del ADN con el ARN en una bacteria para hacerla inmune. Las proteínas, denominadas Cas, pueden recoger una parte del ADN, modificarlo y volverlo a unir dentro de la secuencia genética. De esta forma se consigue un sistema inmune de bacterias que hará más grande, más pesada, más resistente o con diferente pigmentación una planta. Más acertada es la guía elaborada por la Fundación Antama que puede descargarse de su web desde este mismo mes de marzo. Resume esta herramienta de la siguiente forma: “cuando un virus infecta a una bacteria, su ADN se fragmenta y se incluye en el genoma del microorganismo, para después originar pequeños ARNs que actúan como guías de CRISPR para que este sistema reconozca y destruya el ADN del virus en una infección posterior”.

Producir alimentos capaces de adaptarse al cambio climático

La comunidad científica asegura que la edición de genes es una técnica barata, precisa y sencilla. Que funciona en todos los organismos en los que se ha probado hasta ahora. Es posible inactivar un gen, editarlo con secuencias nuevas, corregir mutaciones o incluso insertar nuevas mutaciones para conseguir más producción o rentabilidad. Además, señalan varios científicos, puede resolver parte de los problemas de adaptación que provoca el cambio climático.

Como el objeto de este artículo es conocer las distintas aplicaciones que puede tener esta herramienta en el sector hortofrutícola vamos a ver qué posibilidades reales tienen los productores durante los próximos años. Tiempo de grandes retos y oportunidades en el que será necesario aumentar la producción de alimentos para atender a la demanda de la población y conseguir alimentos de calidad que sean capaces de adaptarse a la realidad del cambio climático.

Un ejemplo, y siguiendo con el tomate, nos hacemos la siguiente pregunta: ¿cuántos hortelanos han tenido que lidiar con las altas temperaturas y el estrés que le produce a la planta la falta de agua? Unas veces el fruto no cuaja y otras no madura. El CRISPR es capaz de inactivar el gen para que crezcan los frutos sin polinización. Con esa prueba se ha demostrado un mayor rendimiento, se han conseguido tomates con más azúcar e incluso con más peso. Todos ellos han sido cultivados bajo esas condiciones meteorológicas de estrés térmico. Así lo aseguraba hace unos meses el investigador Manuel Piñeiro, científico titular del INIA en el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Lo hizo durante la ponencia bajo el lema «Avances en ingeniería biológica: la edición genómica y sus posibilidades de aplicación en cultivos» dentro de la jornada organizada por APAE y la Fundación Foro Agrario, el pasado mes de febrero.

Opinión similar es la que ha comentado en varias conferencias el investigador del CSIC integrado en el Departamento de Biología Molecular y Celular, Lluís Montoliu, desde el 2016, año en el que empezó a divulgarlo dentro de la comunidad científica. Explica que el CRIPSR /cas9 “nos permite modificar el genoma de plantas y animales que no podíamos soñar hace 4 años”. Esta técnica es capaz de obtener las variaciones genéticas de una planta para trasladarlas a otras, añade. Es decir, si tenemos dos tomates y uno de ellos tiene unas características especiales, el laboratorio es capaz de detectarlo y saber por qué ocurren esas variaciones genéticas que los hacen especiales. Con toda esa información trabajan para reproducirlas en otro tomate.

Esta herramienta permite también actuar sobre varios genes de la planta de forma simultánea. Un gran avance si el objetivo final no es otro que aumentar la producción y la rentabilidad de una explotación. Se puede, por ejemplo, editar el gen que regula el tamaño o el de los órganos florales. De esta forma, se consiguen tomates más grandes y con más flores, con lo que hay un mayor número de frutos por planta y por tanto más rendimiento por cada una de ellas.

A pesar de haber descubierto la tecnología en nuestro país, es al otro lado del charco, en Estados Unidos, dónde las investigaciones con el CRSPR/Cas9 están más avanzadas. Un ejemplo es la empresa de ingeniería genética Cellectis, en Minnesota. Uno de sus investigadores, Dan Voytas, ha logrado que una patata Ranger Russet no acumule azúcares cuando se almacena en condiciones de refrigeración. Esto le ha permitido mayor duración y que cuando se fríe esa patata no aparezca la acrilamida. Una sustancia que podría ser cancerígena. Ese estudio finalizó en 2015 y pronto podría ser comercializado. Otras investigaciones norteamericanas buscan entre las letras que componen el genoma de los champiñones. El objetivo es conseguir retrasar la aparición del color marrón en el producto, se busca que pardeen más tarde. Esto haría desaparecer ese color que muchas veces vemos en los champiñones y que son feos a la vista de los consumidores.

Edición genética y no organismos modificados genéticamente

A día de hoy, y gracias a los avances científicos, hay medio centenar de ejemplos en los que se ha utilizado esta técnica durante los últimos cinco años. Prueba de la fuerza con la que el CRISPR/cas9 está avanzando es que las grandes corporaciones mundiales, que apuestan por la agricultura, han hecho un gran esfuerzo para contratar investigadores y emplear su edición de genes, por ahora sólo en cereales. Monsanto y DuPont han adquirido varios derechos sobre investigaciones. Y van más allá, aseguran estar cultivando ya plantas de maíz y trigo con esta técnica. Algunas han anunciado que sus productos podrían estar “muy pronto” en el mercado. Se habla de plazos no superiores a los cinco años.

Visto el camino que ha iniciado todas las investigaciones y sus “casi infinitas” aplicaciones, la comunidad científica sólo se plantea una pregunta que podría hacer tambalear todas sus afirmaciones. ¿Le ocurrirá a la edición de genes lo mismo que a los transgénicos? Ésta parece ser la única amenaza que existe frente al CRISPR/cas9. Ellos lo tienen claro y su respuesta es que con esta herramienta de edición no se producen ni introducen cambios en el genoma derivados de otros organismos. “No se introduce nuevo material genético sino lo que sí se produce es una variación de la propia planta”, señalan.  

En palabras de los propios científicos el CRIPSR/cas9 tiene una “precisión sorprendente” y “ha llegado para quedarse”. Aseguran que el límite está “en la imaginación de los investigadores”. Y yo añado. También en la comunicación que se haga sobre el tratamiento y la utilización de esta herramienta. Entre todos debemos ser capaces de trasladar a los consumidores los beneficios que presenta. Aumentar la rentabilidad de los productores, más producción para atender a la demanda de alimentos y elevar la variedad de productos con los que llenar la cesta de la compra. Falta por ver también cómo los científicos son capaces de transmitir toda su sabiduría y conocimiento a los productores de alimentos para convencerlos de las oportunidades que tienen tanto el sector como el campo en general en el empleo de estas nuevas herramientas. Lo que sí conocemos es que éste acrónimo está, cada vez más, en la boca de muchos y que seguirá dando que hablar en un futuro no muy lejano.