Artículo realizado por Eduardo Burillo, como parte de la evaluación de la asignatura de comunicación científica, perteneciente al máster de biotecnología molecular y celular de plantas.
Como antesala a lo que os vengo a contar hoy, cabe hacer una breve revisión histórica de los cultivos transgénicos. Hace aproximadamente 35 años aparecieron los primeros indicios de plantas transgénicas. Una década más tarde, en los 90, debutaron los primeros cultivos transgénicos, surgiendo así los denominados "Transgénicos de Primera Generación". Estos, principalmente, eran cultivos que habían adquirido resistencia a herbicidas (la gran mayoría de transgénicas cultivadas), a insectos o a herbicidas e insectos (con menor prevalencia estos dos últimos). Así, permitieron hacerle la vida más fácil al agricultor (menos a aquellos agricultores que prefieren invertir su dinero en herbicidas o aquellos a los que les genere cierto morbo la posibilidad de perder la mitad de la cosecha anual por el capricho de un insecto), benefician al consumidor (principalmente en su salud y su economía: si el ganado no se alimentase con pienso elaborado con transgénicos, tu filete de "vaca vieja" no tendría mucho que envidiarle al precio del codiciado filete de buey de Kobe, entendiendo aquí la exageración), a las empresas (venta de semillas= dinero= empresa feliz) y al medioambiente (a menos que alguien demuestre que el abuso de insecticidas y pesticidas supongan un enorme beneficio). Así, en principio parecen una alternativa prometedora, ¿verdad?. Pues parece que no a ojos de todo el mundo, pues, casi 30 años después, el panorama está bastante estancado, pudiendo encontrar principalmente 4 especies trasngénicas en el campo (soja, algodón, maíz y colza) estando la mayoría únicamente en países en vías de desarrollo (19 países de los 28 en los que se permite su cultivo). Esto es así por la dura legislación a la que se someten este tipo de cultivos, destacando en este sentido la legislación europea, donde podemos encontrar pocos países en los que esté legalizado su cultivo, y siendo España uno de los primeros países europeos que apostaron por ellos (sí, de vez en cuando hacemos las cosas bien). Aún toca seguir luchando por concienciar a una mayoritaria sociedad que, a día de hoy, sigue pensando que transferir un gen de una especie de interés a otra de forma rigurosamente controlada (es decir, un transgénico), puede causar alguna especie de apocalipsis, mientras que la transferencia de cientos de genes de forma descontrolada (es decir, los cruces entre especies que se han llevado a cabo durante toda la vida por parte de los agricultores), no presentan riesgo alguno, pues es algo "natural".
Pero bueno, dejando polémicas a un lado, centrémonos un poco más en el tema que vengo a comentaros hoy. ¿Cuál es el objetivo actual de los transgénicos? Teniendo en cuenta el continuo crecimiento demográfico, el acelerado cambio climático y el estilo de vida actual, podría decirse que los objetivos principales de las plantas transgénicas hoy en día son: aumentar la producción y rendimiento, mejorar la eficacia del uso de recursos, mejorar la resistencia a los diferentes estreses que el cambio climático pueda acrecentar, modificar su composición para mejorar la nutrición, etc.). Y es aquí donde entra el trabajo que estamos desarrollando en el laboratorio dónde realizo mi Trabajo de Fin de Máster. Existe un proceso en muchas plantas denominado como GPA (General Proliferative Arrest). Este proceso consiste en, mediante alguna señal (qué actualmente en mi laboratorio estamos investigando qué puede ser esa señal), la planta deja de desarrollarse y de producir frutos en un momento determinado del desarrollo. En trabajos previos a mi llegada al laboratorio, se comprobó que, cambiando la expresión de un gen denominado APETALA2 (es decir, el lugar en el que actúa y la intensidad con la que lo hace), se logra retrasar este proceso, el GPA, consiguiendo plantas con una producción prolongada de frutos, con un aumento de hasta el 40% en los mejores casos y, aparentemente, sin penalizaciones en ningún otro proceso de la planta. Esta estrategia se ha probado en la planta modelo Arabidopsis thaliana, y en especies cultivadas como el guisante, con resultados muy prometedores en ambos casos. Actualmente, en este sentido, estamos comprobando si otros genes de la familia AP2 (APETALA2), concretamente los genes TOE3 y SNZ, tienen el mismo efecto en las plantas al cambiar su expresión de la misma forma que con AP2.. TOE3 es un gen evolutivamente muy cercano a AP2, por lo que comprobaríamos si este efecto se encuentra conservado en la familia. SNZ, por su parte, es un gen que evolutivamente está bastante alejado de AP2, es decir, que se separó del mismo hace muchos años y que podría tener una función conservada en especies de plantas muy dispares. Así, si comprobamos que un cambio de expresión de SNZ también es capaz de retrasar el GPA, sería un gran indicativo de que podríamos transferir esta estrategia a otras especies de cultivo alejadas de la especie modelo con la que estamos trabajando, pudiendo lograr un aumento de producción en especies cultivadas de gran interés agronómico. Suena bien, ¿eh?
Por otra parte, ¿Eres consciente de las pérdidas que se originan durante la recolección de los cultivos por apertura prematura de los mismos? Esto, es un problema que afecta especialmente a los frutos recolectados con máquinas, donde la "agresividad" de las mismas puede afectar a los frutos más "debiluchos", abriéndose estos y, por consiguiente, perdiéndose. Es un problema que afecta más de lo que la gente piensa, y, de nuevo, los transgénicos se presentan como una buena alternativa para hacerle frente, siendo esta la segunda línea de investigación en la que estoy trabajando en el laboratorio actualmente. La apertura de los frutos, centrándonos en aquellos frutos tipo vaina, se produce en una zona que se denomina Margen de Valva, una zona que, en comparación con el resto del fruto, es más rica en una sustancia denominada Lignina, que debilita ciertamente el tejido permitiendo una fácil apertura del fruto para la dispersión se sus semillas, algo que, como hemos comentado anteriormente, puede ser un problema a la hora de la recolección. Curiosamente, en la literatura se describe que, los mismos genes que estamos utilizando para retrasar el proceso GPA anteriormente descrito, participan en este proceso de lignificación y de formación del margen de valva. Así, estamos intentando modificar también la expresión de los mismos de forma que tengan una mayor prevalencia en el margen de valva, y, presumiblemente, se produzca una menor lignificación de la zona, el tejido se fortalezca y se produzcan menos pérdidas durante el proceso de recolección. Aunque en este sentido, todavía no puedo apoyar la idea con ningún resultado, pues hemos empezado a trabajar en ello recientemente. Si funcionase y se combinase con la estrategia de retraso del GPA ¿os imagináis el impacto que tendría un aumento de producción y una menor pérdida de la misma durante la recolección? La familia APETALLA2 se convertiría en el Balón de Oro de la agricultura.
Finalmente, ¿sabéis que es lo que más me gusta de las dos estrategias en las que estamos trabajando? Pues, como he ido mencionando, lo único que estamos haciendo es obtener transgénicas que cambian la expresión de genes que la propia planta TIENE YA DE POR SÍ, no estamos introduciendo el gen de un caballo o el de un dinosaurio extraído de un mosquito preservado en resina (NO ME MALINTERPRETÉIS AQUÍ, TAMPOCO DEBERÍA HABER NADA MALO DETRÁS DE UNA TRANSFERENCIA GÉNICA DE ESTE TIPO). A este tipo de organismos genéticamente modificados únicamente con sus propios genes se les conoce con el nombre de CISGÉNICOS, en lugar de transgénicos. Así, los cisgénicos, con la esperanza de que sean considerados una categoría diferente a los transgénicos, se presentan como una buena alternativa que supere las rigurosas leyes a las que, como ya hemos comentado, están sometidos estos últimos, permitiendo obtener cultivos modificados genéticamente que permitan alcanzar los mencionados objetivos y requerimientos de la sociedad actual. Nuevamente, no quiero que se me malinterprete y se cree la opinión de que los cisgénicos son más seguros o mejores que los transgénicos, simplemente quiero reflejar la idea de que, al utilizar genes de la propia planta, es posible que la legislación que se les aplique sea más laxa, presentándose como una alternativa esperanzadora para todos aquellos que creemos en esto. Independientemente, si finalmente no se aprueba una aplicación práctica de ninguna de las dos estrategias mencionadas, siempre nos quedará la satisfacción de haber aportado y caracterizado dos rutas importantes en el desarrollo de la planta y que, algún día (la esperanza es lo último que se pierde), podrían utilizarse para obtener cultivos con mejores propiedades.
Quería dejar claro que, al margen de las ironías y las exageraciones empleadas a fin de hacer más atractivo este post, no quiero criticar a nadie que no piense como yo, todas las opiniones y posturas con respecto a este tema son completamente respetables y simplemente defiendo aquello en lo que creo.
La entrada LA FAMILIA APETALA2: UNA JOVEN PROMESA DE LA AGRICULTURA fue escrita en Tomates con genes.
