El CRISPR podría ayudar a salvar los cultivos frente a las devastaciones de las plagas
El viticultor de California, Steve McIntyre, estaba familiarizado con la enfermedad de Pierce o Xylella fastidiosa, pero eso no lo preparó para lo que vio cuando visitó la granja de cítricos y aguacates de su hermano en el sur de California en 1998.
Fecha: 15-Feb-2023
Fuente: Aen verde
La enfermedad, que hace que las vides se marchiten y las uvas se desinflen como globos sin aire, existía desde hace mucho tiempo en California. Pero la infección que vio en una granja adyacente a la propiedad de su hermano parecía diferente.
“Era una devastación”, comentó McIntyre. A la vuelta a su casa, McIntyre se planteó llamar a un agente de bienes raíces para vender su tierra. Sus propias viñas, pensó, estaban condenadas.
Menos de una década después de que se identificó por primera vez en California, un insecto invasivo llamado en aquellas zonas Chicharrita de Alas Cristalinas, una cigarra, un cicadélido (Homoladisca coagulata), es el principal vector de la bacteria que causa la Xylella fastidiosa y pasar de una molestia a una pesadilla.
El insecto oblongo, con alas como vidrieras teñidas de rojo, es más rápido y vuela más lejos que otros de su especie, y puede alimentarse de viñas más duras.
En Europa
En Europa, los vectores detectados en Europa como transmisores de la enfermedad son Neophilaenus campestris y Philaneus spumarius (Aphrophoridade), y todos se alimentan de la sabia de xilema (el tejido leñoso de estas plantas vasculares por dónde circula el agua y los minerales).
La enfermedad aún no tiene cura y corre el riesgo de empeorar y ser más difícil de combatir.
Tal y como especifican en el portal de la Comisión Europea, en el territorio del viejo continente, se han identificado como huéspedes diversas plantas como olivos, frutas de hueso —ciruelas, almendras, cerezas— o plantas ornamentales (por ejemplo, la Polygala myrtifolia o la adelfa).
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Muchas otras especies de plantas muy extendidas siguen siendo huéspedes potenciales en el territorio de la Unión Europea. Se sabe que numerosas especies de insectos chupadores de savia del xilema son vectores de la bacteria. Por lo tanto, el riesgo de que esta plaga se propague a otras zonas de la UE es muy alto, a menos que se adopten estrictas medidas de control inmediatamente después de que se detecte un nuevo brote.
Recurrir a la genética
Los investigadores ahora buscan otras soluciones cambiando el genoma de esta cigarra o cicadélido a través de la técnica de edición genética CRISPR para que ya no pueda propagar la bacteria.
Esta técnica ha provocado que modificar los genes de cualquier organismo sea cada vez más sencillo. Se ha utilizado en experimentos de inmunoterapia contra el cáncer , mejoramiento de manzanas y, de forma más controvertida, en embriones humanos.
Y ahora, un número creciente de investigadores lo quieren aplicar a las plagas agrícolas, con el objetivo de controlar una variedad de insectos que juntos destruyen alrededor del 40% de la producción agrícola mundial cada año. Si tienen éxito, estos esfuerzos podrían reducir la dependencia de los insecticidas y proporcionar una alternativa a las modificaciones genéticas de los cultivos.
Por ahora, estos insectos editados genéticamente están encerrados en laboratorios , pero eso está a punto de cambiar, al menos en Estados Unidos. Este año, una empresa de EE. UU., junto con el Departamento de Agricultura de aquel país (USDA), espera iniciar las pruebas con insectos esterilizados mediante CRISPR. Al mismo tiempo, los científicos de instituciones gubernamentales y privadas están comenzando a aprender más sobre la genética de plagas y a realizar ediciones en más especies.
El uso de organismos editados genéticamente sigue siendo controvertido, y las plagas agrícolas editadas aún no han sido aprobadas para su liberación generalizada en los EE. UU. Se espera un proceso regulatorio largo y aún en evolución. Pero los científicos dicen que CRISPR ha dado paso a un momento crítico para el uso de ediciones de genes en insectos que afectan la agricultura, con más descubrimientos en el horizonte.
Conoce a tu enemigo
Los científicos no sabían mucho sobre la genética este cicadélido hasta hace poco. El primer borrador de su genoma fue trazado en 2016 por un grupo del USDA y el Baylor College of Medicine, en Texas. Pero el mapa tenía lagunas. En 2021, los investigadores de UC Riverside, incluido Atkinson, completaron muchos de ellos para producir una versión más completa .
A medida que los científicos se dispongan a editar genes de más especies de plagas, será importante una mejor comprensión de su biología y genética, dice Linda Walling, genetista de plantas en UC Riverside que está trabajando en la investigación. “Va a tener que haber una inversión muy grande para entender la biología”, dice ella. «Todo lo que antes queríamos hacer era simplemente matarlos».
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Esa comprensión va más allá de la secuenciación del ADN. Antes de realizar ediciones, los investigadores tienen que descubrir qué podría evitar que un insecto dañe una planta y luego determinar qué ediciones podrían hacer que eso suceda.
La mosca de la fruta, también
Otra tecnología CRISPR nacida en California también ha iniciado los procesos de investigación y legales para afrontar otra importante plaga.
Omar Akbari comenzó a usar CRISPR como posdoctorado en ingeniería biológica en Caltech, y una década más tarde, su laboratorio en la Universidad de California, San Diego, usa CRISPR en casi una docena de especies de insectos.
Uno de sus sujetos es Drosophila suzukii, o drosophila de alas manchadas, una especie de mosca de la fruta que corta agujeros en frutas blandas y maduras como cerezas y ciruelas para poner sus huevos. Son moscas que echan a perder alrededor de 500 millones de dólares en cultivos de frutas en los Estados Unidos cada año , y ya se han vuelto resistentes a algunos pesticidas.
El laboratorio de Akbari ha utilizado CRISPR para modificar genes con el fin de crear machos estériles y matar hembras. Si esas moscas macho fueran liberadas, se mezclarían con moscas normales y su incapacidad para reproducirse podría deprimir a la población general.
Agragene, una empresa que obtuvo la licencia de la tecnología de Akbari, ha recaudado 5,2 millones de dólares para comercializar este método de esterilización en plagas de cultivos.
La compañía estará probando el producto este año en invernaderos en Oregón.
