Toneladas de manzanas podridas y papas machucadas ni siquiera llegan a los estantes de los supermercados. Ajustar y editar sus genes puede cambiar eso. Mira los nuevos desarrollos con edición genética para evitar la enorme pérdida de alimentos que terminan en la basura.
Wired UK / 10 de septiembre, 2021.- La agricultura tiene un importante problema de desperdicio de alimentos. Aproximadamente el 40% de los alimentos producidos a nivel mundial no se consumen cada año, y gran parte de este desperdicio ocurre incluso antes de que los alimentos salgan del campo. De hecho, se estima que el 7,2% de todos los alimentos cosechados en el Reino Unido se desperdician en la etapa de producción primaria como resultado de varios factores: enfermedades, mal tiempo, imperfecciones cosméticas y otros.
Por supuesto, el desperdicio de alimentos también se produce a lo largo de la cadena de suministro. Los productos a menudo se dañan durante el transporte y el almacenamiento debido a un embalaje inadecuado y una mala manipulación. Además, no se comen todos los alimentos comprados; después de todo, ¿cuántas veces hemos tirado papas machucadas o manzanas oxidadas al basurero cocina? En total, cada año se desperdician 1.300 millones de toneladas de alimentos (por valor de US$ 1 billón de dólares); sin embargo, 811 millones de personas en todo el mundo siguen pasando hambre. El desperdicio de alimentos también es malo para el clima, ya que los alimentos podridos en los vertederos producen grandes cantidades de metano; el Fondo Mundial para la Naturaleza estima que poner fin al desperdicio de alimentos resultaría en una disminución del 6-8% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por los seres humanos.
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Con este fin, los científicos están desplegando una nueva arma en la lucha contra el desperdicio de alimentos: la edición de genes. Esperan que la tecnología pueda ayudar a desarrollar cultivos de próxima generación que sean más resistentes a plagas y enfermedades, sufran menos daños durante el transporte y almacenamiento, o tengan una vida útil más larga, esencialmente productos casi imperecederos. La tecnología es lucrativa, con estimaciones que sugieren que el mercado global de edición de genes podría tener un valor de US$8.710 millones para 2026.
A diferencia de los cultivos genéticamente modificados (o transgénicos), que normalmente implican la inserción de un gen preferido de una especie e introducirlo en otra, la edición de genes es una eliminación o modificación pequeña y controlada del ADN existente de un mismo organismo. Esto se puede llevar a cabo utilizando varios métodos, incluida la técnica CRISPR que permite a los científicos eliminar, agregar o alterar secciones de una secuencia de ADN para obtener los rasgos deseados.
«La edición de genes nos permite trabajar dentro de la propia familia de la planta o el animal, sin la necesidad de introducir ADN externo en el producto final», dice Fan-Li Chou, vicepresidente de Asuntos Científicos y Políticas de la Asociación Estadounidense de Comercio de Semillas. «Puede alcanzar el mismo punto final que los métodos de mejoramiento más tradicionales, pero con mayor precisión y en años en lugar de décadas».
Los cultivos editados genéticamente aún están mayormente en desarrollo. En los Estados Unidos, la empresa procesadora de papas Simplot, con sede en Idaho, ha adquirido una licencia para aprovechar CRISPR para desarrollar nuevos tipos de papas. Actualmente vende varias variedades de papas biotecnológicas bajo su marca Innate, que se modifican mediante una tecnología intragénica denominada silenciamiento por ARN de interferencia. Esto efectivamente «reduce» el volumen de genes asociados con rasgos indeseables, como la polifenol oxidasa o PPO, una enzima responsable del pardeamiento y los hematomas con puntos negros. “En el futuro, estamos trabajando en la edición de genes para lograr beneficios similares. Por ejemplo, podemos usar la tecnología CRISPR para desactivar [estos genes]”, dice Doug Cole, director de marketing y asuntos biotecnológicos de Simplot Plant Sciences. La compañía espera lanzar papas editadas genéticamente en 2023.
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Esto podría ayudar a abordar uno de los problemas de raíz del desperdicio de papa: las papas desagradables. «Los compradores no se apresuran a poner papas machucadas en su carrito de compra, incluso si las verduras estan perfectamente saludables y saben bien», dice Chou. “Y en los restaurantes, las papas preparadas antes de la hora punta de la cena a menudo deben desecharse al final de la noche debido a su color café”. En general, la enorme cantidad de 400 millones de libras de papas se descartan cada año solo en los Estados Unidos.
Más allá de las papas, Yinong Yang, un fitopatólogo de la Universidad Estatal de Pensilvania, ha editado con éxito un hongo botón blanco para reducir su oxidación y aumentar su vida útil. Para hacerlo, eliminó uno de los seis genes de la enzima PPO del hongo usando CRISPR, reduciendo efectivamente la actividad de pardeamiento en un 30%. Yang está trabajando actualmente para mejorar el hongo, con el objetivo de comercializar nuevas variedades en el futuro.
En Australia, un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Queensland está utilizando CRISPR para editar el genoma en el plátano Cavendish, que constituye la mayor parte de la producción mundial de plátano, con el fin de aumentar su resistencia contra una enfermedad fúngica mortal llamada Fusariosis del banano, y causada por la Raza Tropical 4 (TR4). La enfermedad ya ha causado estragos en las Américas, Filipinas y partes de Oriente Medio, arrasando miles de hectáreas de cultivos e interrumpiendo las cadenas de suministro.
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“Se pierde una gran cantidad de alimentos antes y después de la cosecha, y todo esto es parte del desperdicio de alimentos. Creo que la edición de genes tiene el potencial de reducir significativamente las pérdidas de alimentos, en gran parte a través de la resistencia a plagas y enfermedades”, dice James Dale, líder del Programa de Biotecnología en Plátano de la Universidad. Se estima que hasta el 40 por ciento de los rendimientos de los cultivos en todo el mundo se vuelven no comestibles debido a tales causas. Sin embargo, Dale dice que los plátanos aún están en desarrollo y no llegarán a los estantes de los supermercados hasta dentro de al menos otros cinco años.
En la misma línea, los investigadores de la Universidad de Tuskegee en Alabama están aprovechando CRISPR para hacer que el camote o papa dulce sea más resistente a una enfermedad muy extendida llamada virus del moteado plumoso del camote. Según Marceline Egnin, profesora de ciencias de las plantas y el suelo en la Universidad de Tuskegee, esto se hace mediante la edición de proteínas específicas en el camote que le permiten al virus establecerse y replicarse, lo que hace que la planta sea menos vulnerable a la infección.
La tecnología también se puede utilizar para editar los genes que hacen que el camote sea sensible al etileno, explica Egnin, lo que causa deterioro, o para mejorar la resistencia de la piel a fin de minimizar el daño durante el almacenamiento. «El desperdicio de alimentos generalmente ocurre después de la cosecha, por lo que si podemos identificar los genes que hacen que los cultivos sean susceptibles al deterioro posterior a la cosecha y editarlos, aumentaremos enormemente el porcentaje de alimentos recolectados que llega a las mesas de los consumidores en todo el mundo», dice.
En otros lugares, los investigadores han descubierto que es posible utilizar CRISPR para mejorar la calidad estética de los productos. Por ejemplo, impulsar la producción de antocianinas en frutas como los tomates puede darles un tono vibrante, haciéndolas más atractivas para los consumidores y reduciendo el desperdicio. Además, como explica Cole, la edición de genes puede fortalecer las células, haciendo que ciertos alimentos sean menos propensos a dañarse durante la cosecha o el transporte. “Esto podría beneficiar a toda la cadena de suministro”, dice.
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Pero incluso a medida que avanza la tecnología de edición de genes, los defensores de este campo se enfrentan a una barrera clave: la percepción del consumidor. Los productos convencionales genéticamente modificados (GM o transgénicos) tienen una mala reputación, y muchos consumidores albergan preocupaciones sobre la seguridad alimentaria. Según una investigación realizada por Pew, el 49 por ciento de los consumidores estadounidenses cree que los alimentos transgénicos son peores para su salud en comparación con los alimentos no transgénicos. Pero Cole es optimista. “Las opiniones se pueden cambiar a través de la educación”, dice. “Una vez que la mayoría de las personas comprenden que la edición de genes sigue algunos procesos naturales que se encuentran en el mejoramiento tradicional, es más probable que la acepten, especialmente cuando resuelve problemas alimentarios importantes, como el desperdicio».
Luego están los obstáculos regulatorios. En los Estados Unidos, los reguladores afirman que debido a que los cultivos editados genéticamente no contienen ADN extraño, no se consideran como transgénicos y, por lo tanto, no están sujetos a restricciones. Por el contrario, la Unión Europea ha adoptado un enfoque mucho más estricto. En 2018, el Tribunal de Justicia de las Comunidades Europeas dictaminó que la edición genética cuenta como transgénicos en términos regulatorios y que cualquier organismo alterado mediante técnicas de edición genética está sujeto a las mismas regulaciones que los OGMs. Esto significa que todos los cultivos editados genéticamente se enfrentan a una larga evaluación de riesgos por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria, y deben ser aprobados por la mayoría de los países miembros de la UE antes de que puedan cultivarse.
Hay indicios de que el Reino Unido podría relajar su postura después del Brexit, ya que ya no está sujeto a las regulaciones de la UE. Tras una consulta pública, el gobierno del Reino Unido está determinando si desregulará o no los cultivos y alimentos editados genéticamente, lo que facilitaría a los científicos la realización de pruebas de campo y la aprobación comercial. Esto podría allanar el camino para que otros países sigan su ejemplo en el futuro.
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“Mientras hablamos de innovación en nuestras comunicaciones, medicina, transporte y tantos otros aspectos de la vida, es importante que incluyamos la agricultura como una parte vital de la discusión”, dice Chou. “Como sociedad, hay mucho en juego para que no tengamos un diálogo abierto y transparente sobre el potencial que tienen los métodos de mejoramiento en evolución, como la edición de genes, para abordar los desafíos más urgentes de la sociedad, desde el hambre hasta el cambio climático y la sostenibilidad.»