Investigadores de la Universidad de Milán han iniciado la primera prueba de campo con cultivos editados genéticamente en Italia. Se extrajeron pequeños fragmentos de ADN de una variedad élite de arroz comúnmente utilizada en el risotto para mejorar su resistencia contra la enfermedad del tizón del arroz, una grave amenaza para los cultivos de cereales a nivel mundial.
The Sainsbury Laboratory / 12 de junio, 2024.- La nueva prueba de campo, iniciada el 13 de mayo de 2024 en una granja cerca de Pavía, Italia, cubre unos modestos 28 metros cuadrados, pero marca un salto significativo en la investigación biotecnológica europea. Este es el resultado de una fructífera colaboración entre Vittoria Brambilla y Fabio Fornara de la Universidad de Milán, Sophien Kamoun del Laboratorio Sainsbury (Norwich, Reino Unido) y Thorsten Langner del Instituto Max-Planck de Biología de Alemania.
«Hoy es un día revolucionario para los biotecnólogos involucrados en el mejoramiento genético de plantas», afirmó Vittoria Brambilla, investigadora de la Universidad de Milán y líder del proyecto.
Mejorar la inmunidad de las plantas con pequeños cambios en los genes
La edición de genes* permite modificaciones precisas de genes de plantas sin introducir ADN extraño, un proceso más rápido y preciso que los métodos de mejoramiento convencionales. El método también nos permite combinar fácilmente múltiples ediciones en una sola planta.
*Este método está clasificado como una Nueva Tecnología Genética (NGT) en la Unión Europea, mientras que el término «mejoramiento de precisión» se utiliza generalmente en el Reino Unido.
La nueva variedad de arroz, denominada “RIS8imo”, es una versión modificada del arroz italiano Arborio, comúnmente utilizado en el risotto. Los investigadores se centraron en tres genes explotados por el hongo del tizón del arroz y eliminaron pequeñas partes del código de ADN para hacerlos ineficaces para el patógeno.
Los ensayos de laboratorio y de invernadero realizados por Vittoria y su equipo demostraron que estos cambios dan como resultado una variedad más resistente a la enfermedad del tizón del arroz.
La nueva prueba de campo confirmará si este rendimiento prometedor de RIS8imo también se cumple en condiciones de cultivo más realistas. El objetivo es reducir la dependencia de los agroquímicos mejorando la propia inmunidad de la planta.
“Lo que es importante entender es que nuestros cultivos se pueden mejorar eliminando fragmentos de ADN. En esta aplicación en particular, hicimos precisamente eso», dice Sophien Kamoun, colaborador del proyecto y líder de grupo en The Sainsbury Laboratory, «Me encanta el risotto, así que estoy entusiasmado con la perspectiva de hacer que el cultivo de arroz en Italia y otros lugares sea más sostenible con menos insumos químicos fungicidas”.
La capacidad de desarrollar variedades de arroz que sean resistentes a la enfermedad del tizón del arroz encierra un inmenso potencial para las comunidades de todo el mundo.
Cómo todo empezó
Los tres genes de «susceptibilidad» seleccionados para la resistencia a las enfermedades fueron la culminación de más de una década de investigación fundamental sobre las interacciones entre plantas y microbios. Entre los contribuyentes clave a estos descubrimientos se encuentran Thorsten Langner, Sophien Kamoun y su grupo de investigación, así como colaboradores a largo plazo como Ryohei Terauchi, que dirige grupos de investigación en el Centro de Investigación Biotecnológica de Iwate y la Universidad de Kioto.
Con el objetivo de aplicar sus hallazgos y reducir las pérdidas de cultivos debido a enfermedades, Sophien y Thorsten iniciaron una colaboración con Vittoria y Fabio en la Universidad de Milán en 2017 para integrar estos conocimientos en variedades de arroz de élite, poniendo el plan en acción.
«La idea era bastante simple», dice Thorsten, que ahora dirige su propio grupo en el Instituto Max-Planck de Biología, «si eliminamos los puntos débiles a los que se dirigen los patógenos, las plantas podrían volverse más resistentes a la enfermedad.»
Inspirado por la evolución
Editar genes de susceptibilidad para hacerlos no funcionales no es una idea del todo nueva. Las variedades de arroz resistentes a enfermedades ya han evolucionado debido a mutaciones espontáneas en genes como Pi21, que es un objetivo bien documentado para patógenos y también uno de los genes editados en RIS8imo.
Sin embargo, es complicado reproducir esta variante Pi21 en variedades de arroz de alto rendimiento, porque un gen que afecta el tamaño del grano tiende a heredarse junto con él.
Este «arrastre genético» es uno de los principales desafíos asociados con los métodos tradicionales de mejoramiento vegetal y la razón por la cual las nuevas tecnologías de mejoramiento de precisión tienen tanto potencial para generar variedades mejoradas en un lapso de tiempo mucho más corto.
Si tienen éxito, variedades como RIS8imo prometen ser más resistentes a las enfermedades y menos dependientes de agroquímicos, como fungicidas, al tiempo que conservan la calidad del grano y el rendimiento de una variedad de élite.
Un pionero de los cultivos del futuro
El lanzamiento del ensayo se celebró en una conferencia organizada por la Fundación Bussolera Branca, a la que asistieron figuras clave como la senadora Elena Cattaneo y el senador Luca De Carlo. El evento destacó la importancia del proyecto para futuras prácticas agrícolas.
Alessandro Beduschi, Consejero Regional de Agricultura, Soberanía Alimentaria y Bosques de Lombardía, destacó el potencial del proyecto para impulsar la innovación en la agricultura sostenible. «La petición de reducir el impacto medioambiental del sector sólo puede apoyarse permitiendo el uso de técnicas como estas». él dijo.