Tecnología contra la sequía trasciende fronteras

En un escenario donde se producen pérdida de toneladas de alimentos por las sequías, a la principal amenaza para los cultivos, se le suma un aumento de la población estimada en 9 mil millones de personas para el año 2050. En 2012 el equipo dirigido por Raquel Chan logró repercusión internacional al desarrollar la primera tecnología transgénica desarrollada íntegramente en Argentina: la HB4. Junto a su equipo, hace más de 15 años se propuso estudiar cómo las plantas se adaptan al medio ambiente sin saber que su desarrollo traspasaría las barreras del laboratorio.

Actualmente, en el caso del trigo su liberación final depende del dictamen de la Dirección Nacional de Mercados Agropecuarios y en el caso de la soja HB4 se espera la aprobación de China para su comercialización.

Cabe destacar que en 2004 el CONICET y la UNL patentaron una construcción genética que contenía el gen de girasol Hahb-4 y lo licenciaron a la empresa argentina Bioceres conformando una alianza pública privada exitosa. Según Chan: “Ellos tienen un know how y una posibilidad que nosotros no tenemos desde nuestro punto de vista científico, primero que son agrónomos y empresarios y nosotros somos biólogos moleculares e investigadores. El manejo de plantas a campo y en laboratorio requiere conocimientos distintos. Además, y muy importante, tienen el conocimiento y experiencia en gerenciamiento empresarial que los científicos carecemos”.

En este contexto, a la escasez de alimentos y a las consecuencias del cambio climático se le suma que los cultivos más importantes a nivel mundial -soja, trigo, arroz y maíz- tienen un crecimiento inferior con respecto a lo que aumenta la población mundial. “Hay que desarrollar tecnologías para que no lleguemos a un momento en el que haya guerras por la comida”, sostiene la doctora Raquel Chan, investigadora superior del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), directora del Instituto Agrobiotecnológico del Litoral (IAL, CONICET-UNL) y profesora titular de la Universidad Nacional del Litoral (UNL).

La tecnología HB4 como hito: repercusión nacional e internacional

Con la tecnología HB4 las plantas tienen una tolerancia superior en periodos de sequía y un rinde mucho mayor. Como diferencial este gen mejora la capacidad de adaptación de las plantas a situaciones de estrés, sin afectar su productividad. “Eso no quiere decir que estas plantas crezcan en el desierto. Ningún ser vivo puede vivir sin agua, lo que hace esta tecnología es permitirles tolerar un lapso de tiempo mucho mayor con una ingesta de agua menor a lo largo de todo su ciclo de vida y una pérdida de rendimiento menor. O sea, dependiendo del nivel de déficit hídrico, una planta que no tiene la tecnología se muere o rinde muy bajo”, explica Chan.

Para lograr tal desarrollo se combinaron varias cuestiones: un momento ideal de asociación público-privada, apoyo estatal, empeño de la empresa y de los investigadores para sacar adelante el proyecto en forma conjunta.

“Espero que otras tecnologías que se desarrollan en el Instituto lleguen y podamos traspasar esta barrera, que se arme un hito. Argentina puede producir tecnología propia, y a partir de ello haya más apoyo para que en otros institutos del CONICET en el país puedan dar ese salto que es pasar del laboratorio hacia el campo”.

Y agrega: “La mayoría de los laboratorios en Argentina pertenecientes al sector público o hacen una cosa o la otra, o son biólogos moleculares o son los que reciben tecnologías de otro y hacen los ensayos de campo. Nosotros estamos dando ese gran salto, tratar de culminar todas las etapas, no convertirnos en una empresa, pero darle a la empresa un producto más acabado”.

En octubre de 2015 se cumplieron todos los requisitos regulatorios que exige el actual Ministerio de Agroindustria –antes Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca- a través de las oficinas de la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA): que la tecnología no afecte al medio ambiente; y el Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA): que el alimento que se va a producir no tenga elementos tóxicos ni alérgenos para el ser humano ni para los animales.

En el caso del trigo HB4, si bien ya se han logrado los dictámenes favorables tanto de CONABIA como de SENASA, su liberación depende de la Dirección Nacional de Mercados Agropecuarios, que analiza el impacto comercial de ser el primer país en el mundo en liberar un trigo de estas características. Para el caso de soja HB4 en este momento se está a la espera de la aprobación en China porque hay un convenio internacional por el cual ninguna soja transgénica puede salir a la venta en Argentina si China no hace su aprobación en nuestro país, porque es nuestro principal importador.

El origen de la tecnología HB4

“Nuestro tema de investigación iniciado en los ´90 era identificar genes estén involucrados en despertar en una planta una respuesta ante distintos factores que las estresan. Nos centramos en estrés abiótico, que puede ser la sequía que es el más común, pero también pueden ser la salinidad en el suelo, el viento, la extrema temperatura –tanto baja como alta-“, explica Chan.

Para ver el proceso que empezó con el estudio de cómo las plantas se adaptan al medio ambiente y que llevó a la tecnología HB4 hay que remontarse a la época cuando Chan junto a su equipo descubrieron un gen del girasol que confiere tolerancia al estrés por sequía, lo colocaron en una planta de Arabidopsis thaliana, que usaron como modelo de laboratorio, y obtuvieron buenos resultados.

El CONICET y la UNL -a través del IAL- hicieron una asociación exitosa con Bioceres. Es decir, cada uno hizo su aporte y llevaron adelante un proyecto que fue transformar plantas de soja, maíz, alfalfa, trigo y otros cultivos con el gen Hahb-4 y ensayar y ver si ese gen le generaba tolerancia a la sequía. Estudiar su comportamiento en el invernadero y posteriormente en el campo fue un desarrollo de años en donde participaron especialistas en distintas disciplinas como la biología molecular, la genética, la agronomía y la bioinformática, entre otras. En 2012, se mejoró la tecnología original y se patentó el gen modificado HB4.

“Elegimos como modelo de trabajo el girasol”, sostiene la bióloga molecular. De esta manera se propusieron estudiar los factores de transcripción de esta planta que está mucho más adaptada al medio ambiente que otras especies agronómicas que se usan con frecuencia; es una planta que se puede sembrar en lugares muy distintos y tiene un grado de adaptación alto.

Una de las estrategias de estudio para saber qué hace cada uno de los genes es aislar ese gen y ponerlo en una planta que no lo tiene. “Con técnicas de ingeniería genética sacamos un gen particular de los 30 mil que tiene una planta y lo colocamos en una planta que no lo tenía. Después observamos y comparamos cómo se comporta la planta que tiene el nuevo gen con la que no lo posee”, dice Chan.

Otras tecnologías incipientes

Con el mismo modelo se trabaja en el laboratorio y se hallaron algunos genes que en el sistema modelo generan características benéficas a nivel agronómico: tolerancia a la inundación, mayor biomasa, tolerancia a insectos, mayor producción de semillas. “Las inundaciones tienen también efectos devastadores, las plantas se mueren por sequías, pero también por inundaciones. Encontramos al menos dos tecnologías que al introducirlas en las plantas generan tolerancia a la inundación”, sostiene Chan.

En relación a este desarrollo Chan señala que “una vez que se hizo el estudio básico en el sistema modelo podemos transformar cultivos de maíz, soja y arroz, y esas tecnologías se están probando ahora para ver si en esos cultivos funcionan tan bien como en el sistema modelo”.

Claro que estas tecnologías no se pueden llevar delante de manera individual. En el IAL la mayoría de los investigadores y becarios son docentes de la UNL. “Si estuviéramos en un lugar aislado, sin estudiantes, sería difícil llevar a cabo los proyectos. Además, los becarios son la fuerza motora de la mayoría de los proyectos, son jóvenes, trabajan con más energía que nosotros”, afirma Chan a su vez que destaca la labor del personal de apoyo.

“Todo este trabajo no se podría hacer sin el personal de apoyo, tengo que destacar el trabajo de Mabel Campi que es la encargada de hacer todas las transformaciones de los cultivos y Manuel Franco quien lleva adelante todas las mediciones de componentes de rendimiento que tenemos en el campo junto a la becaria posdoctoral Jésica Raineri”.

A su vez, la doctora Chan resaltó el trabajo de los grupos de María Otegui, investigadora Superior de CONICET en el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) y de Margarita Portapila del Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y de Sistemas (CIFASIS, CONICET-UNR), además de las investigadoras y becarios del IAL que participan en el desarrollo de nuevas tecnologías: Karina Ribichich (investigadora adjunta CONICET), Julieta Cabello (investigadora asistente CONICET), Elina Welchen (investigadora independiente CONICET), Pablo Torti (becario doctoral).

Nota publicada el 4 de abril de 2018

Por Sergio Patrone y Denise Targovnik