Un virus puede actuar como un repartidor a domicilio, el vehículo ideal para realizar entregas destinadas a las células de los seres vivos. Cuando los científicos manipulan los microorganismos para este fin, hablan de vectores virales. El término se hizo muy popular durante la pandemia, porque algunas de las vacunas contra el covid se basaban en esa idea: usar un virus atenuado, por lo tanto, inocuo, para hacer llegar a las células humanas el código genético necesario para que fabricasen el antígeno que iba a entrenar al sistema inmune contra la enfermedad.
Del mismo modo, los vectores virales también se pueden utilizar en terapias génicas, es decir, tratamientos para enfermedades basados en la administración de genes. Este campo es muy prometedor, con numerosos desarrollos experimentales y ensayos clínicos en marcha(por ejemplo, contra el cáncer), y algunos tratamientos ya aprobados. Además, antes de concretarse en aplicaciones para la salud humana, todos estos avances han pasado por los modelos animales, así que ya utilizan incluso en mascotas.
En definitiva, introducir virus inofensivos para conseguir efectos beneficiosos es una estrategia muy consolidada en el ser humano y en los animales, pero ¿podríamos hacer lo mismo con las plantas? Un artículo publicado en la revista científica Nature Reviews Bioengineering por investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia), junto con expertos de EEUU, Corea del Sur y Bélgica, explora esa posibilidad y la hoja de ruta para materializarla. Los expertos afirman que esta vía permitirá obtener cultivos agrícolas más resistentes frente a condiciones ambientales extremas, así como lograr mejores variedades, por ejemplo, con cualidades nutricionales más interesantes. De hecho, podría ser una alternativa frente a los agroquímicos.
Aplicar virus atenuados puede ser la mejor forma para obtener lo que deseamos de las plantas. “Imagina que usas un ordenador que no está conectado a la red y, cada vez que tienes que hacer una mejora del software, necesitas comprarte un ordenador nuevo”, pone como ejemplo Fabio Pasin, autor del trabajo e investigador del IBMCP, en declaraciones a El Confidencial. “Pues bien, nuestra idea es usar un virus como si fuera un USB: lo conectas al ordenador y puedes instalar actualizaciones y seguir usándolo”, explica.
Existen muchos virus de plantas. Algunos son patógenos y pueden causar pérdidas económicas, como los virus X de la patata o el virus del bronceado del tomate (TSWV). En cambio, otros pueden ser auténticas herramientas biotecnológicas. Básicamente, la propuesta es usarlos “para introducir genes que podrían realizar diversas funciones”. La idea de la vacuna se queda corta, según el investigador, porque además de proteger, el objetivo es “ir más allá”, logrando organismos vegetales más resistentes a la sequía o de mayor calidad.
Mejoras inmediatas o para siguientes generaciones
Fabio Pasin pone de ejemplo el algodón, un cultivo que no tiene fines alimentarios, pero que consume grandes cantidades de agua en países como India y China, que estarán entre los principales afectados por el cambio climático. A través de vectores virales “se pueden lograr mejoras en la productividad o reducir la cantidad de recursos” necesarios para lograr una buena producción. En realidad, estos objetivos se plasmarían a través de dos abordajes distintos. El primero sería “introducir genes que tendrían una repercusión inmediata, con utilidad para la siguiente cosecha”. Es decir, se trata de mejoras transitorias en la planta que se está desarrollando y dará sus frutos. El segundo, en cambio, permitiría realizar mejoras en la siguiente generación, es decir, obtener plantas nuevas con propiedades más interesantes. “En nuestro caso, utilizamos las herramientas de edición genética CRISPR-Cas para inducir mejoras heredables”, explica, “lo cual permite acelerar la selección de variedades mejoradas”.
El concepto de terapia génica aplicada a las plantas no es totalmente nuevo, pero hasta ahora su desarrollo ha sido bastante limitado. No obstante, uno de los ejemplos más cercanos está en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), centro de la Generalitat Valenciana que ha desarrollado un vector viral con un gen que permite acelerar la floración de cítricos. La idea es poder realizar cruces entre distintas variedades de manera rápida (generalmente, las plántulas nuevas tardan años en dar flores) y seleccionar las nuevas variedades mejoradas.
En el ámbito internacional, la empresa alemana Nomad Bioscience es responsable de algunos de los avances más destacados en este campo. Por ejemplo, ha trabajado para potenciar componentes saludables como las antocianinas. Esta sustancia es muy conocida porque está presente en la piel de las uvas y es responsable del característico color del vino tinto. Sin embargo, los científicos de esta compañía usaron vectores virales para regular la síntesis de las antocianinas en tomates, logrando que aumentaran su contenido en este antioxidante.
Más allá del caso concreto, esta investigación demuestra el potencial de la técnica para lograr mejoras nutricionales útiles para la salud humana. Asimismo, aparte de mejoras directas para la alimentación, por la misma vía podrían lograrse mejores características de los cultivos desde el punto de vista agronómico. Por ejemplo, un tipo de trigo más productivo, con granos de mayor calibre, que mejorasen el rendimiento de las cosechas, incluso en condiciones adversas. A diferencia del cultivo del algodón, los investigadores son conscientes de que este tipo de usos puede generar rechazo en el consumidor, porque se trata de productos que nos llevaremos directamente a la boca. Sin embargo, “estas herramientas basadas en virus son totalmente biodegradables”, afirma el científico del IBMCP. De hecho, son vectores que podrían encontrarse de manera natural en las plantas y que, en realidad, son más seguros que los productos agroquímicos que se utilizan habitualmente en la agricultura y contaminan el ambiente. En cualquier caso, la idea es desarrollar “vectores virales que pueden desaparecer durante el desarrollo de la planta”, sin dejar rastro.
¿Qué falta para ponerlo en marcha?
Dadas las ventajas, ¿podría implementarse esta nueva tecnología en los cultivos? Uno de los obstáculos para hacerlo tiene que ver con las normativas. En el caso del primer abordaje, que permitiría usar los vectores virales para conseguir mejoras inmediatas en las plantas, los científicos consideran que habría un cierto vacío. “Es un nuevo tipo de producto, se parece a un agroquímico, pero siendo biológico y, en la actualidad, no hay nada equivalente en el mercado para uso agrícola, así que no tenemos precedentes y haría falta un análisis profundo por parte de las autoridades”, explica.
En cambio, el segundo abordaje, que permite la obtención de variedades nuevas al modificar genéticamente los cultivos, parece tener una vía mucho más clara. Recientemente, la Unión Europea se ha acercado al resto del mundo dando pasos decisivos para regular el uso en la agricultura de las nuevas técnicas genómicas, incluidas las herramientas CRISPR. A pesar de que se interviene en el genoma (cortando y pegando genes concretos cuyas funciones son conocidas con mucha precisión), en realidad, se trata de obtener mutaciones puntuales idénticas a las naturales, las que se producen de forma espontánea o por cruces de variedades al estilo tradicional. Hacerlo a través de vectores virales no cambia nada (de hecho, no quedaría rastro de los virus), así que las variedades mejoradas no se podrían distinguir de las tradicionales. “Serían totalmente equivalentes”, apunta el experto.
En cualquier caso, los investigadores que trabajan en este ámbito consideran paradójico que una técnica ya consolidada tanto en fases experimentales como en su aplicación práctica en animales y personas aún encuentre obstáculos en la agricultura. “Al final, es simplemente una cuestión de dinero”, opina Fabio Pasin, “a las empresas les sale más rentable invertir en terapias que pueden suponer miles de euros por cada tratamiento. En el ámbito de la agricultura, por el momento, “no se percibe tanta rentabilidad”. Aunque también existen programas gubernamentales de I+D+i que podrían apostar por ello, “prefieren financiar algo con poco riesgo, aunque tenga poco impacto, que algo que podría ser muy novedoso pero con más incertidumbre”, afirma.
