Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan desarrollaron Kal91.3, una papa genéticamente modificada capaz de reducir la acumulación de azúcares durante el almacenamiento a baja temperatura. Tras permanecer hasta ocho meses a 4 °C, sus tubérculos produjeron chips de color claro, a diferencia de la variedad convencional de origen. El desarrollo completó revisiones ante USDA-APHIS y FDA, convirtiéndose, según sus desarrolladores, en un caso pionero para el mejoramiento vegetal biotecnológico liderado desde el sector público.
19 de agosto, 2026.- Una papa desarrollada por investigadores de la Universidad Estatal de Michigan (Michigan State University, MSU) acaba de marcar un importante precedente para la biotecnología agrícola del sector público en Estados Unidos. La línea, denominada Kal91.3, fue diseñada para enfrentar uno de los principales problemas del almacenamiento poscosecha de papas destinadas al procesamiento industrial: el llamado endulzamiento inducido por frío.
El trabajo, publicado en mayo de 2026 en la revista GM Crops & Food, combina mejoramiento convencional con ingeniería genética y documenta tanto la caracterización molecular y agronómica de Kal91.3 como su recorrido regulatorio en Estados Unidos. Los investigadores reportaron que los tubérculos pudieron conservarse a 4 °C durante hasta ocho meses y posteriormente producir chips de color claro, mientras que la variedad convencional utilizada como control desarrolló el oscurecimiento característico asociado a la acumulación de azúcares reductores.
El problema de almacenar papas a bajas temperaturas
Mantener los tubérculos a bajas temperaturas ayuda a prolongar su almacenamiento, controlar la brotación y disminuir algunas pérdidas poscosecha. Sin embargo, en muchas variedades destinadas a chips o papas fritas, el frío activa un proceso fisiológico conocido como cold-induced sweetening o endulzamiento inducido por frío.
Durante este proceso aumenta la acumulación de azúcares reductores, particularmente glucosa y fructosa. Cuando una papa con altos niveles de estos azúcares es sometida a las elevadas temperaturas de la fritura, se intensifican las reacciones de Maillard, lo que genera productos excesivamente oscuros y puede favorecer una mayor formación de acrilamida. Este fenómeno constituye desde hace décadas un desafío tanto para la calidad industrial como para la gestión del almacenamiento.
El blanco molecular utilizado por el equipo de MSU fue VInv, el gen que codifica una invertasa vacuolar involucrada en la conversión de sacarosa en glucosa y fructosa dentro de los tubérculos. Investigaciones previas ya habían demostrado que reducir fuertemente su expresión podía limitar la acumulación de estos azúcares durante el almacenamiento refrigerado y mejorar el color de los productos fritos.
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De una variedad convencional a Kal91.3
Kal91.3 deriva de Kalkaska, una variedad obtenida mediante mejoramiento convencional por el programa de MSU y valorada por características como su alto potencial de rendimiento, resistencia a sarna común y aptitud para la elaboración de chips. Su limitación es que el control de los azúcares reductores durante un almacenamiento prolongado puede ser insuficiente.
Para corregir esa característica, los investigadores introdujeron mediante transformación mediada por Agrobacterium un constructo de ADN denominado pINVBP1. Este contiene fragmentos del propio gen VInv dispuestos de manera que generan ARN de doble cadena y activan un mecanismo de interferencia de ARN (RNAi), disminuyendo los transcritos de la invertasa vacuolar.
El constructo también incorpora el gen nptII, proveniente de Escherichia coli, utilizado como marcador de selección durante el proceso de transformación y que confiere resistencia a los antibióticos kanamicina y neomicina. FDA señala que la proteína NPTII de Kal91.3 se encontró en niveles iguales o inferiores a los observados en otros cultivos genéticamente modificados evaluados previamente y que su utilización cuenta con un amplio historial de evaluación.
Una caracterización molecular detallada
La caracterización de Kal91.3 combinó diferentes herramientas moleculares y genómicas, entre ellas PCR digital en gotas —ddPCR—, secuenciación de nueva generación, secuenciación Sanger y análisis del ADN insertado.
Los análisis identificaron dos inserciones independientes y estables de T-DNA, localizadas en los cromosomas 1 y 3. Los investigadores también analizaron las regiones de unión entre el ADN introducido y el genoma de la papa y verificaron la ausencia de secuencias correspondientes al backbone del vector utilizado durante la transformación.
FDA informó además que la estabilidad de ambas inserciones fue confirmada a través de tres rondas sucesivas de propagación vegetativa. Los análisis bioinformáticos de potenciales nuevos marcos abiertos de lectura tampoco identificaron homologías relevantes con alérgenos o toxinas conocidas.
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Chips claros incluso después de ocho meses a 4 °C
Uno de los resultados más llamativos apareció durante las pruebas de almacenamiento. Los tubérculos de Kal91.3 y Kalkaska se mantuvieron a 4 °C durante períodos de hasta ocho meses.
Mientras los chips elaborados a partir de Kalkaska presentaron el fuerte oscurecimiento asociado al endulzamiento por frío, aquellos producidos con Kal91.3 conservaron un color considerablemente más claro. Los análisis de ARN confirmaron, además, una reducción de los transcritos de VInv en los tubérculos modificados.
Para evaluar posibles cambios no intencionales, MSU comparó también la composición de Kal91.3 y Kalkaska utilizando material proveniente de ensayos de campo realizados en Michigan durante 2023 y 2024.
Los análisis contemplaron azúcares, macronutrientes, vitaminas y otros componentes relevantes, además de los principales glicoalcaloides de la papa, α-solanina y α-chaconina. De acuerdo con la documentación revisada por FDA, no se detectaron diferencias estadísticamente significativas en los componentes evaluados y los valores estuvieron dentro de los rangos de referencia considerados. FDA concluyó que el alimento derivado de Kal91.3 era composicionalmente comparable al de papas convencionales utilizadas como referencia.
Un hito regulatorio, pero con una precisión importante
El caso también destaca por su recorrido regulatorio. En enero de 2024, el Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA-APHIS) finalizó una Regulatory Status Review de Kal91.3. La agencia determinó que no existía una vía plausible mediante la cual la papa modificada presentara un mayor riesgo como plaga vegetal respecto de papas comparables y, en consecuencia, estableció que Kal91.3 no está sujeta a las regulaciones de 7 CFR Part 340.
Posteriormente, MSU presentó a la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) su evaluación de seguridad y composición para alimentos humanos y animales. La consulta fue completada en marzo de 2026. Tras analizar los antecedentes, FDA señaló que no tenía más preguntas sobre la seguridad, nutrición y cumplimiento regulatorio de los alimentos derivados de Kal91.3.
Esto no equivale técnicamente a una “aprobación FDA”: el programa estadounidense corresponde a una consulta voluntaria previa a la comercialización, y la responsabilidad permanente de asegurar que los alimentos sean seguros y cumplan la legislación sigue recayendo en el desarrollador.
Los autores describen a Kal91.3 como el primer producto vegetal o grano genéticamente modificado (OGM) desarrollado por una organización no industrial que logra este tipo de despeje regulatorio en Estados Unidos, otorgándole un valor adicional como precedente para instituciones públicas interesadas en llevar innovaciones biotecnológicas más allá de la etapa experimental.
Para Kelly Zarka, investigadora del Potato Breeding and Genetics Program de MSU y primera autora del trabajo, el avance muestra cómo las herramientas biotecnológicas pueden integrarse al mejoramiento convencional desde instituciones públicas.
“Nuestro programa de mejoramiento es líder en los esfuerzos del sector público por utilizar estas tecnologías innovadoras, junto con el mejoramiento convencional, tanto para desarrollar como para liberar variedades mejoradas que beneficien a productores, procesadores y consumidores”, señaló Zarka en la comunicación de MSU sobre el estudio.
Más de tres décadas integrando mejoramiento y biotecnología
El hito tampoco surge de manera aislada. El MSU Potato Breeding and Genetics Program trabaja desde 1988 en el desarrollo de variedades para procesamiento y consumo fresco y combina mejoramiento convencional con fitopatología, entomología, genómica y biotecnología.
Entre sus líneas de trabajo se encuentran características relacionadas con resistencia a enfermedades e insectos, calidad de procesamiento, contenido de azúcares, tolerancia a sequía y otras propiedades agronómicas. El propio programa declara entre sus objetivos la integración de transformación genética y edición génica con sus programas de mejoramiento.
Esta trayectoria ya ha generado otros antecedentes regulatorios. En 2024, USDA-APHIS concluyó revisiones de papas desarrolladas por MSU con genes de resistencia frente al tizón tardío causado por Phytophthora infestans y virus de la papa. Ese mismo año también determinó que otra papa de MSU modificada para expresar el gen XERICO, destinado a aumentar la tolerancia a sequía, no quedaba sujeta a regulación bajo 7 CFR Part 340.
En paralelo, investigadores asociados a MSU han explorado alternativas de edición genética CRISPR sobre el mismo proceso de endulzamiento por frío. Un estudio publicado en The Plant Cell en 2024 identificó un enhancer de aproximadamente 200 pares de bases que controla la inducción por frío de VInv y demostró que su eliminación mediante CRISPR-Cas9 puede reducir la expresión del gen en papas diploides y tetraploides.
Estos trabajos muestran cómo un mismo problema agronómico y poscosecha puede abordarse por rutas tecnológicas diferentes: desde selección convencional y marcadores moleculares hasta silenciamiento por RNAi y edición génica.
Un precedente para llevar la biotecnología pública al campo
Para el procesamiento industrial de papas, poder almacenar tubérculos a temperaturas más bajas durante períodos prolongados sin comprometer el color de los productos fritos podría contribuir a una cadena de abastecimiento más estable y disminuir pérdidas asociadas al deterioro durante el almacenamiento. Los propios autores destacan este potencial como una de las principales aplicaciones de Kal91.3.
Pero probablemente el significado más amplio del trabajo se encuentra en otro punto: demostrar que un programa universitario de mejoramiento vegetal puede avanzar desde la investigación molecular y los ensayos de campo hasta completar exigentes procesos regulatorios para un cultivo genéticamente modificado.
En un escenario donde herramientas como la ingeniería genética y la edición del genoma comienzan a integrarse cada vez más al mejoramiento convencional, Kal91.3 representa así no solo una solución tecnológica para la industria de la papa, sino también un caso de estudio sobre el papel que la investigación pública puede desempeñar en el desarrollo de nuevos cultivos biotecnológicos.