Plagas “indigeribles” para ellas, pero seguras para los humanos: la edición genética abre camino a la agricultura de próxima generación

Una delicia para las plagas, un alimento básico para los humanos: la nueva fase de la "guerra del almidón"

Maíz, trigo, frijoles, café cultivados en todo el mundo.
Para estos granos, el almidón es una alcancía de energía. Al mismo tiempo, para plagas como los gorgojos, el gorgojo del maíz y el picudo del algodón (no el áfido del algodón sino el picudo del algodón que se alimenta de los brotes), el almidón es un "buffet libre".Phys.org

Un nuevo estudio presentado en Phys.org está tratando de introducir la edición genética como arma en esta "guerra del almidón". Un equipo internacional, que incluye a la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA) y el Centro de Investigación en Genómica del Cambio Climático (GCCRC), ha publicado un artículo en el Biotechnology Journal que describe un concepto parafortalecer el "sistema de defensa para proteger el almidón" que las plantas poseen de manera natural mediante la edición genética para crear semillas que sean "desagradables e indigeribles para las plagas".Phys.org

¿Qué es el escudo invisible "inhibidor de α-amilasa"?

Para que las plagas digieran el almidón, necesitan una enzima llamada "α-amilasa". Esta enzima actúa como unas "tijeras" que cortan las cadenas de almidón y las convierten en azúcar.

Las semillas de plantas silvestres de la familia de las leguminosas contienen una proteína inhibidora de la α-amilasa que interfiere con estas tijeras. Con esta proteína, las plagas no pueden absorber suficientes nutrientes de las semillas, lo que afecta su crecimiento y reproducción. En otras palabras,las plantas recubren sus semillas con una "capa que no es tóxica pero difícil de digerir".Phys.org

Sin embargo, a lo largo de los años, hemos mejorado las variedades de frijoles y granos para que sean "fáciles de digerir y sabrosos para los humanos". El equipo de investigación señala que en este proceso, muchas de estas proteínas inhibidoras pueden haber disminuido.Phys.org

Una búsqueda meticulosa desde la década de 2000

El artículo de revisión actual organiza la investigación acumulada en este campo durante los últimos 20 años. Específicamente,

• explorar genes que producen proteínas inhibidoras de α-amilasa en diversas plantas

• evaluar detalladamente la eficacia de estos inhibidores en cada especie de plaga y animal

• desarrollar plantas transgénicas (OGM) modificadas genéticamente para producir grandes cantidades de inhibidores

• y el estado de las patentes relacionadas

son los pasos mencionados.Phys.org

Entre las plagas objetivo se encuentran las especies de gorgojos que devoran los granos almacenados a largo plazo. Estos insectos se desarrollan dentro de las vainas y continúan reproduciéndose en los granos almacenados, lo que lleva a tragedias donde los agricultores de todo el mundo encuentran sus sacos llenos de polvo.Phys.org

¿Por qué no basta solo con los "OGM clásicos"?

Entonces, ¿por qué no crear más OGM introduciendo genes de proteínas inhibidoras desde el exterior? Sin embargo, existe una gran barrera.

Los cultivos transgénicos convencionalesincorporan genes de otras especies en el genoma del cultivo. Aunque científicamente coherente, la resistencia a "alimentos que contienen genes de otras especies" sigue siendo fuerte. Además, en muchos países, los OGM deben pasar por estrictas evaluaciones, lo que aumenta los costos y el tiempo de desarrollo.Phys.org

La CTNBio (Comisión Técnica Nacional de Bioseguridad) de Brasil, que supervisa la política de bioseguridad, a veces no considera como OGM a aquellos que solo han modificado genes del propio cultivo sin introducir genes de otras especies.Phys.org

Esto es crucial para las empresas.Si se puede lograr la misma resistencia a las plagas, es más fácil invertir en cultivos editados genéticamente que se consideran "no OGM" con menos carga regulatoria.

Potenciar el "mecanismo de defensa existente" con CRISPR

Aquí es donde entra la tecnología de edición genética llamada CRISPR. Este método introduce "tijeras moleculares" en lugares específicos del ADN para modificar las secuencias de bases, sin necesidad de introducir necesariamente genes de otras especies.

El escenario que imagina el equipo de investigación es simple.

1. Identificar genes que producen proteínas inhibidoras de α-amilasa o sus regiones reguladoras en el genoma del cultivo

2. Usar CRISPR para fortalecer el "interruptor" de esos genes o cambiar ligeramente la secuencia de aminoácidos para aumentar la actividad de la proteína

3. Como resultado, se producirán en gran cantidad inhibidores específicos que afectan fuertemente las enzimas digestivas de las plagas pero no las amilasas de humanos o ganado

Los cultivos resultantes se convertirán en un "alimento que no engorda" para las plagas, reduciendo significativamente el daño, mientras que para los humanos y el ganado seguirán siendo alimentos seguros y fáciles de digerir.Phys.org

Plagas que están siendo realmente atacadas

La revisión menciona específicamente las siguientes plagas como ejemplos.Phys.org

• Gorgojos del frijol y del maíz (Bruchids): Plagas de almacenamiento que comen frijoles dentro de las vainas y vacían los frijoles almacenados desde el interior.

• Picudo del algodón (Anthonomus grandis): Deposita huevos en los brotes de algodón, reduciendo significativamente la calidad y el rendimiento de las fibras.

• Barrenador del café (Hypothenemus hampei): Las larvas se alimentan de las semillas dentro de los granos de café, una plaga que preocupa a las regiones productoras de café en todo el mundo.

Todas estas son plagas "golosas" que atacan semillas, brotes y frutos ricos en almidón y azúcar. Si se puede aumentar las proteínas inhibidoras que afectan su α-amilasa, existe la posibilidad de reducir el daño de manera sostenible sin depender de pesticidas.

¿Cómo se percibirá en un mundo "anti-OGM"?

Entonces, ¿cómo será recibida esta idea por el público?
En las redes sociales, tan pronto como se presentó la noticia, surgieron diversas reacciones (las siguientes son una representación de las tendencias de discusión).

1. Voces positivas de ambientalistas y defensores de la sostenibilidad

En X (anteriormente Twitter), destacan publicaciones de cuentas interesadas en problemas ambientales y agricultura sostenible.

"Si se puede controlar las plagas sin depender de pesticidas, es bienvenido. También se valora que se diseñe cuidadosamente para no afectar la amilasa humana."
"En un contexto donde se dice que el cambio climático aumentará el daño de las plagas, mejorar la 'autodefensa' de los cultivos es una estrategia lógica."

La aplicación de pesticidas no solo implica costos, sino también problemas para los ecosistemas circundantes y la salud de los trabajadores agrícolas. Por lo tanto,la perspectiva ecológica realista de que "si se pueden reducir los pesticidas, la edición genética es una opción"está ganando cierto apoyo.

2. Cautela de aquellos sensibles a la seguridad alimentaria

Por otro lado, en comunidades sensibles a la seguridad alimentaria y la información sobre salud, se expresan repetidamente preocupaciones como las siguientes.

"¿Los inhibidores de α-amilasa realmente no afectan la digestión humana? ¿Hay datos de ingesta a largo plazo?"
"¿No es demasiado favorable para las empresas relajar las regulaciones al no considerarlos OGM? ¿Qué pasa con el etiquetado?"

Para aquellos que han experimentado controversias pasadas sobre OGM, la lógica de "está bien porque no se introducen genes de otras especies" y "por lo tanto, no es OGM" puede parecer incómoda.Es necesario discutir separadamente el "problema del etiquetado" y el "problema de la seguridad sustancial".

3. Opiniones escépticas sobre los beneficios empresariales

Especialmente en Europa y entre algunos usuarios en Japón, se percibe desconfianza hacia las empresas globales.

"¿No es más un intento de las empresas de patentar y monopolizar el negocio de semillas que una solución contra las plagas?"
"En lugar de cercar con patentes, debería abrirse como tecnología accesible para pequeños agricultores en África y América del Sur."

De hecho, el artículo menciona que se han presentado numerosas patentes relacionadas con inhibidores de α-amilasa.Phys.org
El problema de "quién posee los derechos y quién tiene acceso" a la tecnologíaes un tema que no se puede evitar en esta investigación.

4. Perspectivas realistas de agricultores y personas relacionadas con la agricultura

Desde cuentas que parecen ser de agricultores o investigadores agrícolas, surgen comentarios que equilibran fríamente costos y riesgos.

"Si se puede reducir el riesgo de que los frijoles almacenados se echen a perder, es muy atractivo para los agricultores. Pero el precio de las semillas será clave."
"Las regulaciones de cada país y la aceptación de los países importadores también son importantes. En el caso de usar variedades editadas genéticamente para café o algodón de exportación, ¿cómo lo juzgarán los compradores?"

Es decir,aunque sea técnicamente posible, si es "utilizable" desde el punto de vista del comercio y la estrategia de marca es otro asunto, lo que revela preocupaciones realistas.

¿Hasta qué punto se puede confiar en que "no afecta a los humanos"?

La α-amilasa es una enzima indispensable para la digestión en humanos y ganado.
Los