Por Stakeholders
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En el marco del Foro APEC 2024, la biotecnología surge como una herramienta para duplicar la producción de cultivos, mejorar la calidad de los alimentos y generar competitividad en beneficio económico y social de países en vías de desarrollo. Este enfoque es de suma importancia en Perú, ya que enfrenta una alarmante situación de inseguridad alimentaria, con un 51.7% de la población afectada, según un informe de la FAO. En ese contexto, los científicos del Centro Internacional de la Papa (CIP), desde sus sedes en África y Asia, vienen desarrollando una investigación de vanguardia basada en la edición genética de este tubérculo andino, con el objetivo de generar cultivos más productivos, resistentes a diversas condiciones climáticas y capaces de repeler plagas o ser inmunes a enfermedades.
Con sede principal en Lima, Perú, el Centro Internacional de la Papa (CIP) es una organización sin fines de lucro que tiene presencia de investigación en más de 20 países de África, Asia y América Latina. En el reciente estudio de mejoramiento genético, que se realiza en la sede del CIP en Nairobi, capital de Kenia (África), los científicos desarrollan nuevas variedades de papa a partir de diferentes técnicas de ingeniería genética, entre las que destaca el sistema CRISPR/Cas9 (abreviatura de «repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas asociada a la proteína 9»).
Adaptado a partir de un sistema de edición del genoma natural que las bacterias utilizan como defensa inmunitaria, el CRISPR-Cas9 es un instrumento de laboratorio que se usa para cambiar o modificar piezas del ADN de una célula, permitiendo «reescribir» el código de la vida. Este método utiliza una molécula de ARN (ácido ribonucleico) con un diseño especial para guiar una enzima, que se conoce como Cas9, hacia una secuencia específica del ADN.
Luego, la Cas9 corta las hebras de ADN en el lugar seleccionado y quita una pieza pequeña. Así, se produce un espacio en el ADN en donde se coloca una pieza nueva de ADN. Las tijeras genéticas CRISPR, utilizadas para la edición genómica, fueron descubiertas por la investigadora francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer A. Doudna, quienes fueron galardonadas con el Premio Nobel de Química 2020.
El CRISPR-Cas9 ha generado mucho entusiasmo en la comunidad científica porque es más rápido, barato, preciso y eficiente que otros métodos de edición del genoma.
¿En qué consiste edición genética?
De acuerdo con la fundación Instituto Roche, la edición genómica —también conocida como edición genética— es una técnica de ingeniería genética que permite a los investigadores modificar el ADN de las células u organismos para insertar, eliminar o modificar un gen o secuencia de genes y, de esta forma, silenciar, mejorar o cambiar las características del gen.
La edición génica tiene un gran potencial en múltiples campos, como el desarrollo de fármacos, cirugía génica, modelos animales, medicina, alimentación, biocombustibles, entre otros. En el sector agroindustrial, la biotecnología basada en la manipulación genética permite producir variedades de cultivos agrícolas más resistentes a herbicidas, plagas, enfermedades y, en general, promete incorporar características deseadas por los agricultores, tales como tolerancia a sequía y heladas, y mejores cualidades nutritivas, como una mayor concentración de hierro y zinc.
La edición del genoma es un tipo de ingeniería genética en la que el ADN se altera en el genoma de una célula u organismo vivo usando nucleasas modificadas genéticamente o «tijeras moleculares». Estas nucleasas crean roturas de doble cadena específicas de sitio en ubicaciones deseadas en el genoma. Las roturas inducidas de doble cadena se reparan a través de los sistemas de reparación de “non homology en joining” (NHEJ) o la recombinación homóloga (HR), dando como resultado mutaciones dirigidas.
Hugo Campos de Quiroz, director general adjunto para la Ciencia e Innovación del CIP, explicó para el medio Andina que la edición genética es un método natural que solo incorpora genes de una misma especie vegetal, a diferencia del proceso de transgénesis utilizado para la creación de organismos genéticamente modificados (OGM) o ‘transgénicos’.
«Una consecuencia del proceso de desarrollar una planta transgénica es que de forma adicional a un gen de importancia agronómica que un científico quisiera agregar, en muchos casos, se agregan otros genes. El proceso de edición génica opera de una manera totalmente distinta, pues, como el término lo indica, no se agrega nuevos genes, sino que se edita o corrige un gen para que produzca un resultado agrícola más adecuado», señaló Campos.
En el caso de la papa, el proceso de edición genética comienza por identificar un rasgo agronómico deseado por los agricultores, por ejemplo: resistencia a herbicidas y plagas, o mayor concentración de nutrientes, como zinc o hierro. Una vez definido el atributo de interés, los investigadores efectúan la secuenciación del genoma del tubérculo, con énfasis en la secuencia de bases que regula la expresión de un gen específico y codifica la información biológica que las células usan para desarrollarse y funcionar.
«Ahora bien, la gran mayoría de los genes de importancia agronómica en plantas no se regulan solo por un gen, sino por múltiples genes», precisó Campos». «En la actualidad, solo se permite el uso de la edición génica como una herramienta de mejoramiento genético de ciertas características agronómicas, lo que implica modificar un número muy pequeño de genes. Sin embargo, la gran mayoría de las características agronómicas que necesitan los agricultores —como una mayor productividad o rendimiento— se regulan por una gran cantidad de genes. Por lo tanto, en la actualidad, la edición génica se encuentra limitada a características agronómicas que se regulen o por un gen o por un número muy limitado de genes», sostuvo.
