Científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State) desarrollaron plantas de cacao mediante edición genética CRISPR-Cas9 que presentan una menor susceptibilidad a la pudrición negra, una de las enfermedades más destructivas del cultivo. El avance permitió reducir en aproximadamente un 42% el tamaño de las lesiones provocadas por el patógeno en pruebas de laboratorio. Ahora, un acuerdo con la empresa biotecnológica AgroNetica busca impulsar su evaluación en campo y futura comercialización, con el objetivo de fortalecer la producción mundial de cacao.
ChileBio / 7 de noviembre, 2026.- La producción mundial de cacao, materia prima esencial para la elaboración de chocolate, enfrenta crecientes desafíos debido a las enfermedades, la variabilidad climática y otras presiones ambientales que afectan a los agricultores de las principales regiones productoras. Frente a este escenario, un equipo científico de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), en Estados Unidos, está utilizando la edición genética para desarrollar plantas con mejores defensas naturales y contribuir a proteger el futuro de este importante cultivo.
Los investigadores consiguieron desarrollar líneas de cacao editadas genéticamente que presentan una reducción aproximada del 42% en el tamaño de las lesiones causadas por Phytophthora palmivora, un patógeno responsable de la destructiva enfermedad conocida como pudrición negra de las mazorcas.
El avance, obtenido mediante una combinación de edición genética CRISPR-Cas9 y mejoramiento convencional, dio recientemente un nuevo paso hacia su aplicación agrícola. Penn State anunció un acuerdo de licenciamiento con la empresa biotecnológica AgroNetica, que buscará avanzar en la evaluación, multiplicación y futura comercialización de plantas mejoradas para los productores de cacao.
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Una enfermedad que amenaza la producción mundial de chocolate
El cacao (Theobroma cacao) es originario de los bosques tropicales de la Amazonía, donde evolucionó bajo condiciones relativamente estables de temperatura y humedad, creciendo naturalmente bajo la sombra de árboles de mayor tamaño.
Actualmente se cultiva en numerosas regiones tropicales de África, Asia y América Latina, donde enfermedades y condiciones ambientales adversas pueden ocasionar importantes pérdidas productivas.
Uno de sus mayores enemigos es la pudrición negra de las mazorcas, causada por distintas especies del género Phytophthora. Estos microorganismos, pertenecientes al grupo de los oomicetos, pueden infectar diferentes tejidos de la planta y provocar la pudrición de los frutos que contienen las semillas utilizadas para fabricar chocolate.
Según los antecedentes difundidos por Penn State, esta enfermedad puede ocasionar pérdidas cercanas al 30% de la producción mundial de cacao.
El problema también representa un desafío para los programas de mejoramiento genético. Los árboles de cacao requieren varios años para alcanzar su madurez reproductiva, por lo que desarrollar y evaluar nuevas variedades mediante cruzamientos convencionales puede tomar décadas.
En ese contexto, contar con herramientas que permitan incorporar características beneficiosas de manera más precisa y acelerar el desarrollo de nuevas plantas resulta especialmente valioso.
CRISPR permite liberar las defensas naturales del cacao
El avance, publicado en la revista Plant Biotechnology Journal en 2025, fue desarrollado por un equipo encabezado por Mark Guiltinan, profesor de biología molecular vegetal, y Siela Maximova, investigadora en biotecnología vegetal de Penn State, quienes codirigen el programa de biología molecular del cacao de esa universidad.
Los científicos centraron su trabajo en un gen denominado TcNPR3, involucrado en la regulación de los mecanismos de defensa de las plantas.
Este gen funciona como una especie de freno molecular del sistema inmunitario vegetal, limitando la activación de determinadas respuestas defensivas cuando la planta no se encuentra bajo ataque.
Mediante la tecnología CRISPR-Cas9, los investigadores introdujeron modificaciones precisas en TcNPR3 para reducir su función reguladora y favorecer la activación de las defensas naturales del cacao.
Los análisis moleculares de las plantas editadas mostraron cambios en la expresión de genes relacionados con la respuesta a patógenos, incluidos aquellos asociados con la producción de especies reactivas de oxígeno, factores de transcripción defensivos y proteínas vinculadas con la protección frente a enfermedades.
El resultado fue una menor susceptibilidad a la infección por Phytophthora palmivora.
En ensayos de laboratorio realizados con hojas de cacao, las líneas editadas presentaron lesiones aproximadamente un 42% más pequeñas que las observadas en las plantas de control, demostrando el potencial de esta estrategia para fortalecer la resistencia del cultivo.
La precisión de la intervención genética resulta especialmente llamativa: en una de las líneas desarrolladas, los investigadores lograron modificar apenas dos bases de ADN dentro de un genoma compuesto por aproximadamente 450 millones de bases.
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Plantas editadas sin ADN transgénico
Uno de los aspectos más destacados de la investigación fue la integración de herramientas biotecnológicas modernas con técnicas tradicionales de mejoramiento vegetal.
Inicialmente, los científicos utilizaron CRISPR-Cas9 para generar plantas con las modificaciones deseadas en el gen TcNPR3. Posteriormente, realizaron cruzamientos con plantas de cacao no transgénicas para obtener descendientes que conservaran la edición beneficiosa, pero que ya no contuvieran las secuencias de ADN utilizadas para introducir la maquinaria de edición genética.
Mediante secuenciación genómica, el equipo comprobó que siete de los 22 descendientes analizados conservaron las modificaciones en TcNPR3 sin presentar inserciones del ADN transgénico empleado durante el proceso.
De esta manera, consiguieron desarrollar plantas de cacao editadas genéticamente y libres de transgenes, demostrando cómo CRISPR y el mejoramiento convencional pueden complementarse para obtener materiales con características agronómicas de interés.
El desarrollo también alcanzó un hito regulatorio en Estados Unidos. En febrero de 2025, el Servicio de Inspección de Sanidad Animal y Vegetal del Departamento de Agricultura estadounidense (USDA-APHIS) determinó que las líneas de cacao descritas por los investigadores no estaban sujetas a la regulación establecida en la sección 340 del título 7 del Código de Regulaciones Federales, tras confirmar la ausencia de secuencias genéticas insertadas asociadas con plagas vegetales.
Este reconocimiento representa un paso importante para facilitar el desarrollo y la futura evaluación comercial de estas plantas en el mercado estadounidense.
Una alianza para llevar la innovación desde el laboratorio hasta los agricultores
Después de décadas de investigación en biología molecular y mejoramiento del cacao, Penn State busca ahora transformar estos avances científicos en soluciones disponibles para el sector productivo.
Para ello, la universidad estableció un acuerdo de licenciamiento con AgroNetica, una compañía biotecnológica enfocada en desarrollar nuevas variedades de cacao mediante tecnologías avanzadas.
La empresa obtuvo los derechos comerciales para avanzar en el desarrollo de las plantas que incorporan las modificaciones genéticas asociadas con una menor susceptibilidad a enfermedades.
El proyecto contempla ampliar las evaluaciones agronómicas, desarrollar procesos de multiplicación de plantas y avanzar hacia su eventual comercialización en países productores de cacao.
Paralelamente, se están realizando evaluaciones de campo mediante colaboraciones con el Departamento de Agricultura de Estados Unidos en Hawái y Puerto Rico. Estos ensayos permitirán determinar cómo se comportan las plantas bajo condiciones reales de cultivo.
«El siguiente paso es demostrar su desempeño en ensayos de campo», señaló Siela Maximova, investigadora de Penn State.
La participación de empresas especializadas será fundamental para transformar los resultados científicos en nuevas opciones para los agricultores, especialmente considerando los recursos y años de evaluación que requiere la introducción de una variedad agrícola.
Hacia una nueva generación de cacao más resistente y productivo
El trabajo sobre la resistencia a enfermedades forma parte de una estrategia de investigación más amplia orientada a mejorar distintos atributos de importancia para la producción de cacao.
Además de la protección frente a patógenos, los investigadores de Penn State estudian características relacionadas con la adaptación al cambio climático y la productividad.
Por su parte, AgroNetica contempla desarrollar futuras líneas con características adicionales, entre ellas una mayor tolerancia al calor y la sequía, menor acumulación de cadmio, arquitectura vegetal más compacta para facilitar la mecanización, una entrada en producción más temprana y variedades de cacao libres de cafeína.
Estas características forman parte de objetivos de investigación y desarrollo de la empresa, y no corresponden necesariamente a atributos ya incorporados en las plantas resistentes a Phytophthora.
El potencial de estas tecnologías resulta especialmente relevante para un cultivo del que dependen millones de familias agricultoras y una extensa cadena internacional de producción de alimentos.
«Buscamos resolver problemas reales para los agricultores», destacó Mark Guiltinan.
La combinación de edición genética de precisión, mejoramiento convencional y transferencia tecnológica abre así nuevas posibilidades para desarrollar cacao con mejores características agronómicas y responder con mayor rapidez a los desafíos sanitarios y climáticos que enfrenta la producción mundial de chocolate.