Por qué la edición de genes en los cultivos agroalimentarios es un avance positivo tanto para los agricultores, consumidores y el medio ambiente. Tecnologías disruptivas como CRISPR están permitiendo mejorar los cultivos de manera rápida para resistir enfermedades y los efectos del cambio climático, poseer mejor sabor y cantidad de nutrientes, o capturar más carbono atmosférico.
Fast Company / 22 de abril, 2023.- Si te pidiera que nombraras algunas de tus delicias naturales favoritas, es muy probable que mencionaras el café, el chocolate o las frutas. Ahora cambia el guión: piensa en una verdura saludable que sabes que deberías comer más, pero el sabor fuerte te desalienta. Puede que te vengan a la mente las verduras de hojas verdes oscuras.
Tengo malas y buenas noticias sobre este pequeño experimento mental, y estos dos escenarios dispares no son tan diferentes como parecen inicialmente, gracias a una innovación tecnológica que podría revolucionar la agricultura.
Pero primero, las malas noticias: algunos de nuestros cultivos más queridos se encuentran actualmente bajo amenaza existencial. El café, el cacao, el plátano y los cítricos entran en esta desafortunada categoría. El café arábica, por ejemplo, es un cultivo notoriamente quisquilloso que requiere cierta cantidad de lluvia y temperaturas suaves para crecer. Pero la volatilidad del clima está obligando a algunos agricultores a lo largo del «cinturón del café» en las regiones ecuatoriales a abandonar por completo el cultivo del café.
[Recomendado: Los desafíos de la edición genética con CRISPR en plantas, y como científicos comerciales los están abordando]El cacao, el árbol tropical que produce la materia prima del chocolate, sufre de una diversidad genética limitada y es susceptible a enfermedades fúngicas, que acaban con entre el 20% y el 30% de las mazorcas de cacao antes de que puedan ser cosechadas.
La principal variedad comercial de plátano, llamada Cavendish, se enfrenta a la extinción por otro hongo vegetal mortal que ha invadido las Américas, donde se cultiva la mayoría de los plátanos del mundo.
Mientras tanto, la industria de los cítricos en Florida, responsable de la producción de naranjas, limas, mandarinas, pomelos y limones, sufre desde hace casi 20 años una grave enfermedad bacteriana de las plantas. Más de 5.000 agricultores ya han dejado de cultivar cítricos y muchos temen que la industria enfrente un colapso total en el futuro.
Ahora, las buenas noticias: en lugar de permitir que la naturaleza siga su curso, existe una herramienta revolucionaria que puede proteger, e incluso mejorar, nuestros cultivos: el famoso CRISPR (un acrónimo de «repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas»). Piense en ello como un conjunto de tijeras moleculares que se pueden desplegar para cortar el ADN de una planta con gran precisión para realizar el cambio deseado. Las descubridoras de las primeras aplicaciones con CRISPR ganaron el Premio Nobel en 2020, y recientemente ha sido el centro de atención por su aplicación a enfermedades humanas. Se espera que los primeros medicamentos con CRISPR, para tratar la enfermedad de células falciformes, obtengan la histórica aprobación de la FDA este año.
Por el contrario, comparativamente pocas personas son conscientes de su creciente relevancia para el sector agrícola. A diferencia del fitomejoramiento tradicional, en el que el cruce de variedades para producir rasgos deseables podría llevar de 7 a 10 años, la edición de genes puede lograr nuevas variedades en una fracción de ese tiempo. Y el tiempo es un lujo que no tenemos; tomar décadas para introducir rasgos protectores podría ser catastrófico para algunos cultivos.
Los científicos de la academia y la industria han realizado mejoras críticas en los cultivos utilizando CRISPR. La empresa de biotecnología Elo Life Systems, por ejemplo, está desarrollando un plátano resistente a los hongos a través de la edición de genes. Se ha reportado resistencia a enfermedades utilizando CRISPR en cacao, así como en cultivos básicos que van desde arroz y maíz hasta papas y mandioca.
Incluso se puede utilizar para mejorar el sabor y el perfil nutricional de frutas y verduras. ¿Recuerdas esas verduras de hojas verdes oscuras que todos deberíamos comer más? De hecho, el primer producto CRISPR llegará al mercado de EE. UU. esta primavera: una mezcla de ensalada llamada Conscious Greens, que ha sido editada para ser altamente rica en nutrientes pero también más sabrosa, sin el sabor a wasabi de las verduras oscuras. Pairwise, la empresa con sede en Carolina del Norte que desarrolló el producto, planea introducir nuevas variedades de bayas sin semillas y cerezas sin hueso. (Leaps by Bayer ha invertido una participación minoritaria en Pairwise, y Bayer Crop Science tiene una sociedad con Pairwise).
Más allá del sabor, la nutrición y la resistencia a las enfermedades, una gran implicación positiva de la edición de genes en los alimentos es la huella climática: los cultivos se pueden editar para mejorar la eficiencia y el volumen, la resistencia a la sequía y la reducción de los recursos ambientales. CRISPR también puede introducir diversidad genética perdida para mejorar la solidez de los cultivos frente al cambio climático.
La startup Tropic Biosciences, con sede en el Reino Unido, por ejemplo, está desarrollando variedades de cultivos, incluido el arroz, que son más fáciles de cultivar y menos dependientes de pesticidas. Inari, con sede en Cambridge, Massachusetts, está desarrollando maíz, soya y trigo para mejorar los rendimientos mientras requiere menos uso de agua y nitrógeno. Actualmente, la edición del genoma se aplica a más de 40 cultivos en 25 países, principalmente para mejorar la producción de cultivos, la resiliencia climática y la calidad de los alimentos.
Para los agricultores, las herramientas de mejoramiento de precisión como CRISPR son cruciales para mejorar los rendimientos al tiempo que hacen un uso más eficiente de los fertilizantes, reducen la dependencia de los pesticidas, reducen la cantidad de tierra necesaria para cultivar alimentos y mejoran la resiliencia ante situaciones de estrés como la sequía y el anegamiento.
Para los consumidores, los beneficios son claros; pero muchas personas no son conscientes de la edición de genes en la agricultura, y en qué se diferencia de los OGMs (organismos genéticamente modificados) que se han debatido desde su introducción en la década de 1990. (Cabe señalar que la abrumadora evidencia científica subraya la seguridad de los OGMs, que permiten que los cultivos resistan plagas y virus y controlen las malezas). Los OGMs se crean tomando un gen deseable de una especie, como una bacteria del suelo que produce una insecticida natural, e insertar ese gen en un cultivo como el maíz para conferir ese rasgo.
La edición de genes, por otro lado, no requiere la inserción de ADN de una especie extraña. Las tijeras moleculares de CRISPR permiten la edición dirigida del genoma de una planta directamente. Por lo tanto, los alimentos editados con CRISPR, como la nueva ensalada de Pairwise, no son transgénicos. Las ventajas ambientales, económicas y de salud de la edición de genes en la agricultura son históricas. En el futuro, tal vez veamos cultivos editados con CRISPR que pueden crecer en agua salada, tolerar inundaciones y sequías extremas y secuestrar más carbono en sus raíces.
Mientras celebramos la naturaleza este Día de la Tierra, también debemos celebrar la ciencia por brindarnos las herramientas que necesitamos para salvaguardar y mejorar su generosidad.