Una pequeña modificación en una revolucionaria técnica de edición genética puede hacer que sea posible modificar los genomas de plantas, y al mismo tiempo permitir que se esquiven las regulaciones nacionales de bioseguridad, según investigadores de Corea del Sur.

Los científicos de plantas se han apresurado a experimentar con la popular técnica CRISPR/Cas9, la cual emplea una enzima llamada Cas9 para cortar con precisión segmentos de ADN en un genoma, guiada por dos cadenas de ARN. Al desactivar genes específicos en el trigo y el arroz, por ejemplo, los investigadores esperan hacer cepas de estos cultivos resistentes a enfermedades.

Sin embargo, el proceso puede introducir trozos de ADN externo en un genoma vegetal. Y en algunas jurisdicciones, como la Unión Europea, podrían decidir que se clasifique a este tipo de plantas como organismos genéticamente modificados (OGM), haciendo que su aceptación por parte de los organismos reguladores sea conflictiva, dice el genetista Jin-Soo Kim, de la Universidad Nacional de Seúl.

Kim y su equipo modificaron la técnica para que pueda eliminar genes específicos en plantas sin introducir ADN foráneo, creando así plantas que, según  creen él y sus colegas, “podrían estar exentas de las regulaciones actuales de OGM”.

“En términos científicos, nuestro enfoque es solo otra mejora en el campo de la edición genómica. Sin embargo, en términos de regulaciones y aceptación del público, nuestro método podría ser pionero”, dice Kim.

CRISPR libre de ADN

En el método usual, los investigadores logran que el CRISPR/Cas9 empiece a trabajar en una célula vegetal al introducir el gen que codifica la enzima Cas9. El gen se introduce en un plásmido —un paquete circular de ADN— que normalmente se transfiere a una planta a través de la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Como resultado, el ADN de la Agrobacterium puede acabar en el genoma de la planta. Incluso si no se utiliza la bacteria, los mismos fragmentos del gen Cas9 pueden ser incorporados en el genoma de la planta.

Para solucionar este problema, Kim y sus colegas evitan el proceso de  introducción del gen. El equipo describió una receta para unir la enzima Cas9 junto con sus secuencias guía de ARN (que ayudan a la enzima a encontrar su objetivo) fuera de la planta, y usó disolventes para meter el complejo proteico resultante en la planta. La técnica funciona de manera eficiente para eliminar determinados genes en plantas de tabaco, arroz, lechuga y berro, detallan los autores en el artículo publicado en Nature Biotechnology.

“Creo que este es un hito para las ciencias vegetales”, dice el bioético Tetsuya Ishii, de la Universidad de Hokkaido en Sapporo, Japón, que ha estudiado ampliamente el marco de regulación vinculado a la ingeniería genética en plantas.

Kim quiere utilizar la técnica para modificar el banano, pues el cultivar más popular de este fruto —la variedad Cavendish— está luchando para combatir un hongo del suelo devastador y puede llegar a extinguirse. Por ejemplo, la edición genómica podría ser usada para desactivar al receptor que el hongo utiliza para invadir las células, sin que sea necesario clasificar al banano resultante como un OGM, opina Kim. “Vamos a salvar al banano para que nuestros hijos y nietos puedan disfrutar de esta fruta”, dice.

Sorteando las regulaciones

Recientemente, otros científicos han logrado resultados similares con diferentes técnicas de edición genómica. Jeffrey Wolt, especialista en análisis de riesgos de biotecnología vegetal de la Universidad Estatal de Iowa en Ames, señala que, por ejemplo, algunos investigadores han introducido complejos proteicos de edición genómica llamados TALEN (por sus siglas en inglés) directamente en las plantas; otros han usado nanopartículas para abrir paso a las diferentes proteínas de edición genómica. En su opinión, el artículo de Kim es solo una herramienta más en el arsenal del mejorador de variedades vegetales, aunque muchos investigadores dicen que la tecnología CRISPR es más barata y más fácil de usar que otras herramientas.

Jens Boch, fitogenetista de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg en Alemania, quien ayudó a desarrollar TALEN, dice que espera que  no sean necesarias soluciones alternativas que eviten la Agrobacterium. Cuando las plantas se reproducen sexualmente, sus genes se vuelven a mezclar, de modo que parte de la descendencia no lleva el ADN de la bacteria ofensiva. Por eso, Boch espera que  cultivar estas plantas libres de Agrobacterium debería tranquilizar a los reguladores. La  Agrobacterium “es demasiado fácil de usar, y este será el método de elección”, dice. “No creo que los mejoradores de variedades vegetales usen el método de Kim”. (Sin embargo, Kim señala que algunas plantas, como el banano, no se reproducen sexualmente, por lo que no perderían el gen de la Agrobacterium si se introdujera en su genoma).

No está claro qué postura tomarán las autoridades reguladoras respecto a las plantas editadas con CRISPR. Actualmente, la Comisión Europea está debatiendo normativas que tomen en cuenta las últimas técnicas, y es posible que siga clasificando a estas plantas como OGM aún cuando no tengan ADN extraño.

En Estados Unidos, actualmente editar plantas con Agrobacterium es un disparador para que entre a actuar la regulación por el Servicio de Inspección de Sanidad Agropecuaria; sin embargo, las plantas editadas de otros modos han sorteado la normativa. Pero las reglas pueden cambiar allí también: en julio, la Casa Blanca lanzó una iniciativa de varios años para revisar las regulaciones federales sobre biotecnología agrícola.

Si las regulaciones sobre las plantas CRISPR terminan siendo severas, dice Boch, “el método propuesto por Kim es una opción muy buena para eludir algunas de las posibles críticas”.

Este artículo es reproducido con permiso y fue publicado por primera vez el 19 de octubre de 2015.