Sandra Valdés, asociada de investigación del CIAT, sostiene una caja Petri con semillas de arroz en germinación que forman parte de un estudio para comprobar si un solo gen puede aportar resistencia al destructivo virus hoja blanca. Foto: Neil Palmer/CIAT

Alejandro Brand, asistente de investigación del CIAT, de pie entre estantes de frascos de vidrio y tubos de ensayo de lo que parece ser plántulas albinas, nos cuenta que son plántulas “editadas” de yuca, que demuestran que CRISPR-Cas9, una herramienta pionera que puede alterar los genes de los organismos, funciona en este cultivo.

En otra sala del laboratorio de la Plataforma de Transformación Genética y Edición de Genomas, Sandra Valdés, asociada de investigación nos enseñó cajas Petri con semillas de arroz en germinación que podrían, en varios meses, crecer para comprobar si un solo gene puede aportar resistencia al virus hoja blanca. Esta enfermedad, que es común en América Latina, blanquea y eventualmente mata las hojas de las plantas de arroz. La validación del nuevo rasgo se da gracias nuevamente a la tecnología CRISPR-Cas9 o lo que muchos han denominado “tijeras moleculares”.

El uso de estas tijeras moleculares en varios campos de la ciencia es relativamente nuevo pero se está difundiendo rápidamente. Lo que se conoce como edición de genomas lo que hace es introducir CRISPR-Cas9 en un gen y “cortarlo”. La célula posteriormente repara el daño, pero al hacerlo, insertará o eliminará porciones del ADN, el material hereditario de casi todos los organismos. El resultado, en el caso de los cultivos en los que trabaja el CIAT, es yuca, fríjol o arroz con nuevos o mejores rasgos. El experimento podría además confirmar si un gen particular tiene un rasgo específico, como resistencia al virus hoja blanca.

En el CIAT, la investigación en edición de genomas inició en 2015. En junio de ese año, Masaki Endo y Seiki Toki, investigadores del Instituto Nacional Japonés de Ciencias Agrobiológicas (NIAS), trajeron CRISPR-Cas9 a la sede principal del CIAT en Colombia y lo probaron en plantas de arroz. Hacia diciembre, el CIAT – y de hecho todo el Sistema CGIAR – logró su primer cultivo con genoma editado: plantas de arroz que tenían el efecto “hoja caída” en lugar de hojas erguidas. Fue una manera de demostrar la factibilidad de usar la herramienta.

En la actualidad, el CIAT sigue siendo el único instituto en América Latina en contar con la experticia en edición de genomas para cultivos agrícolas.

“Con la edición de genomas, el potencial para mejorar y acelerar el mejoramiento de los cultivos es enorme”, afirmó Paul Chavarriaga, quien lidera la Plataforma de Transformación Genética y Edición de Genomas. “Es la mejor tecnología que se tiene para modular los genes y crear una nueva variabilidad, lo cual es crucial para la supervivencia de las plantas”.

Alejandro Brand, asistente de investigación del CIAT, sostiene una plántula convencional de yuca y otra con el genoma editado. Foto: Neil Palmer/CIAT.”

Asimismo, Chavarriaga y su equipo exploran el uso de la edición de genomas para facilitar la digestión del fríjol por parte de las personas. A algunas personas les duele el estómago al consumir fríjoles debido a los compuestos que resultan de manera natural como los polisacáridos.

Estos y otros trabajos de investigación en el tema serán el centro de atención la próxima semana en un simposio sobre la edición de genomas y cómo sus técnicas están revolucionando la investigación agrícola. El evento, que se llevará a cabo en la sede principal del CIAT, incluirá presentaciones magistrales de Chavarriaga, Masaki Endo, Matt Begemann de Benson Hill Biosystems, y Matthew R. Willmann de la Unidad de Transformación Vegetal de la Universidad Cornell, así como de otros expertos del Centro, academia y el sector privado en Colombia y otros países.

El Simposio: Edición de genoma – Cambiando la investigación agrícola en América Latina además discutirá la percepción social de la herramienta, que incluye la manera de superar las preocupaciones y abordar los mitos.

“La edición de genomas no solamente se trata de mejorar los rasgos de un cultivo, como resistencia a una enfermedad, como una manera de impulsar la productividad; también se trata de mejorar los rasgos que tienen que ver con temas del consumo por parte de las personas”, comentó Chavarriaga. “Esto lo separa del trabajo en transgénicos, que generalmente se enfoca en desarrollar herramientas solo para incrementar la productividad de un cultivo. ¿Pero a uno realmente le importa la producción cuando compra algo? No creo. Lo que a uno le interesa es qué tan saludable es el producto para su propio bienestar”.

También sería de ayuda para las organizaciones que trabajan en edición de genomas ser abiertos con el público acerca de la labor que realizan, agregó Chavarriaga. Deben estar listas para responder preguntas sobre cómo fue editada la planta, si es comestible o inocua, o si se puede cultivar a nivel local.

Según Chavarriaga, las compañías privadas en América Latina están “golpeando nuestras puertas [las del CIAT]” para colaborar en la edición de genomas.

Finalmente, afirmó que “la tecnología debe estar al alcance de las personas para que se acostumbren a ella, al poder manejarla, tocarla y saber cómo se usa”.

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Información adicional:

El Simposio: Edición de genoma – Cambiando la investigación agrícola en América Latina es parte de la serie de Simposios de Dupont Plant Sciences, una iniciativa de DuPont Pioneer que, desde 2008, ha logrado llegar a una nueva generación de más de 8.000 científicos de plantas. El evento, gratuito y accesible para el público en general, incluirá presentaciones, un panel de discusión y una feria de conocimientos. Haga clic aquí para mayor información sobre el Simposio.

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