Nuevas técnicas de edición genética

Biovegen muestra los avances de las técnicas de edición genética en Fruit Attraction tanto en bioplantas como en la mejora de frutos, como es el caso de la investigación del IHSM-CSIC para alargar la vida de la fresa y mejorar la calidad del aceite de oliva.

Pese al restrictivo marco legislativo de la UE, ahora en revisión, España se esfuerza por no quedarse atrás en la revolución científica que está suponiendo el desarrollo de las nuevas técnicas de edición genética.

Uno de los campos emergentes en este terreno es el desarrollo de biofactorías para obtener, a partir de plantas, nuevas moléculas de uso agrario (feromonas que sustituyen a insecticidas de síntesis o nuevos insecticidas biológicos), alimentario (complementos, edulcorantes, aditivos…), sanitario (vacunas, anticuerpos, drogas para el cáncer…), industriales (encimas quitamanchas, por ejemplo) o cosméticos.

Obtener estas proteínas o metabolitos de alto valor de los vegetales y no, como hasta ahora, a partir de la ‘reprogramación’ de bacterias, en levaduras o sistemas de biofermentación, será clave para avanzar hacia una mayor sostenibilidad. De hecho, las plantas suponen el 81% de la biomasa del planeta y por ello la obtención de tales moléculas a partir de ellas es un proceso más barato, más rápido y que permite una escalabilidad en la producción mayor.

“España se encuentra muy bien situada en la investigación para el desarrollo de biofactorías. Se ha logrado atraer la inversión de multinacionales para grandes proyectos y contamos con un ecosistema de starts-ups con gran potencial”, explicó Diego Orzáez, investigador del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, centro mixto de investigación del CSIC y de la Universitat Politècnica de València, UPV) en la inauguración de las jornadas Biotech organizadas por Biovegen en el transcurso de la feria Fruit Attraction.

El proyecto Newcotiana para extraer del tabaco sustancias de alto valor ha atraido al gigante biotecnológico alemán NOMAD Bioscience, que ya prueba en Extremadura un edulcorante 11.000 veces más dulce que el azúcar.

Biovegen, la plataforma que se dedica a conectar la investigación en biotecnología con la empresa, quiso poner el acento en cómo el recurso al CRISPR-Cas-9 está permitiendo dar el salto hacia soluciones más sostenibles, facilitando la consolidación a medio plazo de una nueva industria agraria de vanguardia.

Un buen ejemplo de ello ha sido, a nivel internacional, la obtención de la primera vacuna contra el COVID-19 a partir de plantas y, en el caso español, los destacados resultados del proyecto europeo Newcotiana. Este programa tiene por meta modificar -a través de esta técnica genética de alta precisión- la composición y, por tanto, el uso que hacemos de las plantas de tabaco, enriqueciéndolas con sustancias de alto valor. Se trabaja sobre este cultivo –que se extiende por 9.000 hectáreas fundamentalmente en Extremadura- así como sobre otra planta que es ‘prima’ del tabaco, la N. benthamiana, para su explotación en biofactorías y la obtención de moléculas de uso industrial, piensos, aditivos o productos farmacéuticos.

Según Orzáez, coordinador de este proyecto, el éxito en los ensayos de campo y los resultados obtenidos en los laboratorios ha logrado atraer al gigante biotecnológico germano NOMAD Bioscience que, desde 2021, trabaja de la mano del Centro Tecnológico Agroalimentario CTAEX, en pruebas con plantas en campos extremeños que expresen ‘Thaumatin II’, un edulcorante natural no calórico de alta intensidad de origen vegetal, que resulta ser 11.000 veces más dulce que el azúcar. Además, la multinacional también ensaya en España otro bioproducto en tabaco, el ‘Salmocin E1b’, para el control de Salmonella en el procesamiento con fin alimentario de aves, cerdos, pescado y huevo.

Para ahondar en este terreno vinculado a las posibilidades de las nuevas técnicas de edición genética, esta vez aplicadas a la mejora de variedades, Biovegen invitó a José Ángel Mercado, responsable del Departamento de Fruticultura del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea ‘La Mayora’ (centro también vinculado al CSIC y a la Universidad de Málaga). Allí se trabaja en la mejora de la fresa para “reducir el reblandecimiento y alargar su vida de postcosecha a través del control de la maduración y para incrementar la tolerancia a patógenos fúngicos”, aclaró el investigador.

En idéntico sentido, esta vez en un proceso de mejora con la oliva, “hemos buscado la sobreexpresión o el silenciamiento de determinados genes para aumentar la tolerancia a la Verticilosis (un hongo), para acortar el periodo juvenil de los árboles e inducir a la floración y para modificar la composición de compuestos volátiles en el aceite”, advirtió Mercado quien reconoció que tales avances abren la puerta a “obtener plantas que produzcan aceite de oliva con aromas a la carta”.

La biotecnología también trabaja para adaptarse al cambio climático actuando sobre la calidad del suelo y mejorando la respuesta al estrés abiótico causado por los periodos de sequía. En este sentido, el trabajo expuesto por el director general de Algaenergy, Carlos Rodríguez-Villa, fue ilustrativo de cómo la nueva generación de bioestimulantes a partir de microalgas puede contribuir a la agricultura regenerativa. “El fitoplacton nos da más del 50% del oxígeno que respiramos y es clave para capturar el CO2 que emitimos, no compite con la alimentación humana ni con otras materias primas, es muy productivo y una fuente ilimitada de compuestos de gran interés (proteínas, carbohidratos, ácidos grasos…)”, explicó.

A continuación, Rodríguez-Villa aclaró su modelo: “Somos la primera firma del mundo en aprovechar el CO2 emitido por otras industrias para cultivar microalgas como parte de un negocio circular”. Los ensayos con los bioestimulantes obtenidos en cultivos como la lechuga, el tomate o la fresa pero también en cereales como el arroz o el maíz han acreditado una mejora en la eficiencia del nitrógeno y con ello un aumento de los rendimientos medios del 9% con puntas de hasta el 22%.

Trabajando también para medir la biodiversidad del suelo, se expuso otro proyecto disruptivo, el de Biome Makers. Esta empresa de agrotecnología española ha colaborado con Fyffes y con Bayer Cropscience para testar algunas de sus soluciones biológicas –concretamente ‘Serenade’ y ‘Sonata’-. Biome Makers aplicó la métrica por ellos creada para medir la salud de la tierra, en este caso, en campos de banano. “Se aplicaron los sustitutivos del fungicida Mancozeb –prohibido en la UE pero que se suministraba una vez a la semana durante todo el año para controlar en Sudamérica la enfermedad del Sigatoka (un hongo que merma la cosecha un 30/50%)- y recurrimos a nuestro método ‘Becrop Trials’ para comprobar sus efectos”, explicó Diego Moreno, director comercial de Biome Makers. “Para medir y comunicar el impacto de la agricultura regenerativa, ese cambio debe ser cuantificable. Hemos desarrollado un estándar de calidad biológica del suelo, una métrica validada científicamente basada en la propia vida del suelo”, aclaró.