Científicos españoles patentan un método para fabricar pesticidas con material genético

Uno de los principales desafíos de la agricultura en el siglo XXI consiste en crear productos para que los cultivos puedan resistir a plagas y patógenos de forma “natural”, sin dejar residuos tóxicos en los alimentos, sin afectar la salud de insectos polinizadores, como las abejas, y sin contaminar el aire, los ríos y la tierra, asegura por teléfono José Antonio Darós, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, un centro mixto del CSIC y la Universitat Politècnica de València.

Para intentar cumplir esos objetivos, el grupo de Darós trabaja en el desarrollo de nuevos pesticidas que sean capaces de silenciar los genes de los patógenos, como insectos y hongos, que afectan la salud de los cultivos. El equipo ha patentado un método —“barato y respetuoso con el medio ambiente”, según el CSIC— para producir pesticidas de ARN bicatenario, unas moléculas de material genético que se corresponden con regiones genómicas de los organismos dañinos e interfieren en la función de sus genes. Los patógenos morirían o huirían sin efectos secundarios en los ecosistemas, según Darós.

El investigador explica que esta técnica tiene su origen a finales de los años 90, cuando la ciencia estableció que un ARN bicatenario puede apagar otro gen que tenga su misma secuencia. “Este proceso se llama silenciamiento por ARN o ARN de interferencia. Fue un descubrimiento biológico muy importante“, señala Darós. “Uno de los campos en los que esto tiene un gran futuro es en la protección de los cultivos. Ahí entra nuestra pequeña contribución”, añade.

La principal aportación del equipo de Darós, frente a otros proyectos parecidos, es que los investigadores han desarrollado una estrategia que permite producir moléculas de ARN bicatenario en gran cantidad, de forma rápida y a bajo precio. Además, su técnica se puede adaptar a cualquier plaga, según el científico: insectos, arácnidos, gusanos, hongos. El grupo de Darós ha utilizado como fábrica la bacteria Escherichia coli, un organismo modelo en biología molecular que se puede cultivar y manipular de forma muy sencilla.

“Cada día comemos mucho ARN: está en una manzana, en un plato de arroz o en una pizza", explica el investigador José Antonio Darós

Estas moléculas de ARN son “una alternativa natural” frente a los pesticidas químicos, subraya el investigador. Los plaguicidas más peligrosos pueden causar efectos tóxicos en la salud humana y contaminar el medio ambiente, según alerta la Organización Mundial de la Salud. Algunos de estos productos también han sido cuestionados porque se ha comprobado su relación con la masiva muerte de las abejas de la miel en diversas zonas del mundo.

Las moléculas de ARN son “naturales” y están presentes en todos los seres vivos, recalca Darós. “Cada día comemos mucho ARN: está en una manzana, en un plato de arroz o en una pizza. Todo contiene ARN. Es una molécula que no daña ni contamina”. Otro de los beneficios del ARN bicatenario es que, si está diseñado contra una plaga específica o contra una cepa concreta, solo mata esa plaga o esa cepa, afirma el investigador. Los otros pesticidas, los tradicionales, insiste Darós, suelen ser de muy amplio espectro y no distinguen con tanta precisión entre insectos buenos y malos.

El biólogo Pere Puigdomènech, del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), afirma que científicamente es muy interesante el trabajo con estos nuevos pesticidas basados en ARN, porque se degradan fácilmente y son muy específicos. “Si se encuentra algún ARN que interfiera con un gen esencial del insecto dañino y no tenga nada que ver con otros insectos o con los mamíferos sería un avance genial”, opina.

La investigadora Blanca San Segundo, también del CRAG, cuenta que ella y su grupo trabajan en un proyecto similar al de Darós. “Usamos los ARN como agentes antifúngicos capaces de silenciar genes de patógenos de plantas“, detalla. “Creo que se trata de una estrategia que puede ser muy útil para la protección de cultivos frente a enfermedades, sobre todo ahora, ante la perspectiva de que el uso de agentes químicos está siendo restringida por Europa”, agrega.

“Si llega al mercado, los investigadores tendrán que demostrar que es seguro para el ecosistema en el que se aplica”, advierte el biólogo Pere Puigdomènech

San Segundo y Puigdomènech coinciden en que los retos de esta tecnología están en su aplicación. “Una de las cosas más difíciles es garantizar que el pesticida sea estable y tenga suficiente ARN para que genere el efecto deseado en el insecto invasor”, afirma el biólogo. El otro factor que habría que comprobar es que efectivamente el pesticida no mate a las otras especies. “Si llega al mercado, los investigadores tendrán que demostrar que es seguro para el ecosistema en el que se aplica”, advierte Puigdomènech. Un reciente trabajo del Centro de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Queensland (Australia) reconoce que las especies más parecidas a la que se desea silenciar son las que tienen más probabilidades de verse afectadas debido a su similitud genética.

Sin embargo, más allá de estos desafíos científicos en los que trabajan muchos grupos de investigación en el mundo, hay un debate social que podría detener o ralentizar el avance de los biopesticidas. Ante la pregunta de si estas moléculas de ARN bicatenario pueden ser consideradas como transgénicos, Puigdomènech responde que en estos procesos no hay ninguna modificación genética de las plantas. “El pesticida con moléculas de ARN bicatenario es simplemente un agente químico natural”, afirma, aunque reconoce que un obstáculo en la comercialización de estos productos será la regulación en los países de la Unión Europea.

Darós afirma que la sociedad europea le tiene pánico a la biotecnología agraria. “Esto es una nueva generación de biopesticidas que se están desarrollando y aún no sabemos cuales serán las reglas que permitan su uso. Podrían ser considerados desde productos naturales hasta transgénicos y eso es un problema. Estamos a la espera”, expone. Aunque los científicos saben que la percepción pública de la sociedad en Europa en estos temas es variable e impredecible, son optimistas al afirmar que en el futuro cercano estos biopesticidas serán generalizados en las prácticas agrícolas de todo el mundo.

Las afirmaciones de estos científicos coinciden con la conclusión del estudio de la Universidad de Queensland: los beneficios potenciales de implementar pesticidas con ARN para la protección de cultivos son muchos, incluida la baja toxicidad en relación con otros pesticidas existentes, la especificidad de especie y un bajo impacto ambiental. “Los productos basados en ARN tienen la capacidad de revolucionar el manejo de plagas y patógenos de una manera segura y eficaz”, concluye el estudio.

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