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Vacunar cultivos: la revolucionaria propuesta de científicos

25 de junio de 2024
Científicos aseguran que este método es seguro para el ser humano. (Foto: Cambiagro)

La biotecnología vegetal ha dado un paso hacia adelante con la propuesta innovadora de investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), de España, en colaboración con científicos internacionales.

En un artículo publicado en Nature Reviews Bioengineering, los expertos, también del centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), exploran el uso de vectores virales para mejorar los cultivos, una técnica ya consolidada en la medicina humana y veterinaria​​​​.

Vectores virales

Un virus puede actuar como un repartidor a domicilio, llevando material genético específico a las células de un organismo.

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Este enfoque ha sido fundamental en el desarrollo de vacunas y terapias génicas en humanos y animales. Sin embargo, la aplicación de esta tecnología en plantas tan solo comienza.

El IBMCP y sus colaboradores proponen utilizar virus atenuados o débiles, que son seguros para las plantas, para introducir genes que mejoren características agronómicas como la resistencia a la sequía o la calidad nutricional de los cultivos​​​​.

“Los vectores virales pueden usarse para la edición precisa del genoma mediante abordajes que se basan en componentes CRISPR-Cas para conseguir mejoras heredables en características agronómicas como la longitud y el peso del grano en el trigo o el color de los frutos en tomates”, explicó Fabio Pasin, investigador del CSIC en el IBMCP​​.

Esta técnica ofrece mejoras genéticas duraderas y soluciones temporales que pueden ser implementadas rápidamente para enfrentar desafíos inmediatos.

Mejor resistencia y nutrición

La resistencia a condiciones ambientales extremas y la mejora de la calidad nutricional de los cultivos son dos de los objetivos principales de esta tecnología.

Por ejemplo, el uso de vectores virales puede acelerar la floración en cítricos, permitiendo cruces rápidos entre variedades y la selección de nuevas con mejores características.

Fabio Pasin pone de ejemplo el algodón, un cultivo que consume grandes cantidades de agua: “A través de vectores virales se pueden lograr mejoras en la productividad o reducir la cantidad de recursos necesarios para lograr una buena producción”​​.

Los vectores virales no solo pueden ayudar a mejorar la resistencia de las plantas a condiciones adversas, sino que también pueden aumentar la concentración de compuestos beneficiosos para la salud humana.

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Por ejemplo, una empresa alemana trabaja para potenciar componentes saludables como las antocianinas en tomates, regulando la síntesis de estos antioxidantes mediante vectores virales​​.

Pasin compara la técnica con usar un USB para actualizar el software de un dispositivo electrónico, como las computadoras. (Foto: tomada del sitio CSIC)

Ventajas de este método

Los métodos tradicionales de mejora genética de plantas, como el cruce selectivo, son procesos largos y a menudo ineficaces.

La introducción de genes específicos mediante vectores virales ofrece una alternativa más rápida y eficiente.

Según Pasin, esta técnica es comparable a usar un USB para actualizar un software, en lugar de reemplazar todo el equipo​​.

Además, estas aplicaciones son una alternativa más sostenible que promueve una agricultura más eficiente​​.

“Las aplicaciones basadas en vectores virales permiten lograr mejoras transitorias que ofrecen una alternativa atractiva por su rapidez de desarrollo y validación al uso de agroquímicos para sistemas productivos agrícolas más eficientes y sostenibles”, aseguró el científico.

Este enfoque podría revolucionar la forma en que manejamos los cultivos, haciendo que la agricultura sea más adaptable y menos dependiente de productos químicos nocivos​​.

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Desafíos y paradojas

A pesar de sus ventajas, la implementación de vectores virales en la agricultura enfrenta varios retos.

Uno de los principales es la regulación y la aceptación pública. Mientras que los virus recombinantes se utilizan de forma segura en medicina y veterinaria, su uso en la agricultura aún no está autorizado, ni siquiera en entornos controlados.

Los investigadores destacan la paradoja de que una tecnología aceptada para la vacunación de humanos y animales no tenga aplicaciones agrícolas registradas.

“Es un nuevo tipo de producto, se parece a un agroquímico pero es biológico y en la actualidad no hay nada equivalente en el mercado para uso agrícola así que no tenemos precedentes y haría falta un análisis profundo por parte de las autoridades”, afirmó​​​​.

El proceso de aprobación regulatoria para el uso de vectores virales en plantas es complejo. Se requieren medidas para evitar su dispersión no controlada en el medio ambiente y garantizar la biocontención.

Los investigadores también enfrentan retos relacionados con la percepción pública. A diferencia del cultivo de algodón, que no está destinado al consumo humano directo, la modificación genética de alimentos puede generar rechazo entre los consumidores.

Sin embargo, Pasin y su equipo aseguran que “estas herramientas basadas en virus son totalmente biodegradables” y más seguras que algunos productos agroquímicos​​.

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Futuro y potencial

La investigación en el IBMCP está en una fase avanzada, demostrando la eficacia de los vectores virales en condiciones experimentales.

Los próximos pasos incluyen la optimización de plataformas tecnológicas para la producción a escala industrial y la validación de aplicaciones agrícolas específicas, como la mejora de cultivos de tomate​​.

La tecnología ofrece una alternativa a métodos tradicionales. (Foto: El Confidencial)

Aplicaciones inmediatas y a largo plazo

“Se trata de mejoras transitorias en la planta que se está desarrollando y dará sus frutos”, argumentó Pasin, al tiempo que enunció: “En nuestro caso utilizamos las herramientas de edición genética CRISPR-Cas para inducir mejoras heredables, lo cual permite acelerar la selección de variedades mejoradas”​​.

Estas aplicaciones podrían transformar la agricultura, permitiendo una mayor adaptabilidad a condiciones cambiantes y mejorando la seguridad alimentaria global.

La propuesta de “vacunar” plantas mediante vectores virales representa una revolución en la agricultura.

Esta tecnología ofrece una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de mejora genética, con el potencial de crear cultivos más resistentes y nutritivos de manera rápida y sostenible.

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Aunque existen retos regulatorios y de aceptación pública, los avances en biotecnología vegetal abren nuevas posibilidades para la producción de alimentos y la sostenibilidad ambiental.

Como señaló Pasin, el camino hacia la implementación de estas innovaciones está lleno de oportunidades, siempre que se supere la barrera de la rentabilidad y se priorice la investigación con impacto significativo en la agricultura global.

Fuentes: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) / El Confidencial / nature.com

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