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¿La próxima gran novedad del ARN? Reparación de alimentos mohosos

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¿La próxima gran novedad del ARN?  Reparación de alimentos mohosos

De todos los hongos por ahí, Botrytis cinerea es el que mantiene despiertos a los agricultores por la noche. El hongo scuzzy tiene un apetito voraz. Felizmente masticará cientos de especies de plantas, aunque las frutas suaves como las uvas son sus favoritas, cubriendo todo lo que come con una capa aterciopelada de moho. Si alguna vez dejó una tarrina de fresas en el refrigerador demasiado tiempo y regresó para encontrarlas con una especie de gris verdoso, es muy probable que una de las esporas siempre presentes de Botrytis flotando en el aire decidió hacer su hogar para siempre en su postre.

Un postre estropeado es un fastidio, seguro, pero para la industria alimentaria Botrytis plantea un problema importante. Esa única especie de hongo es responsable de al menos $ 10 mil millones en daños a los cultivos cada año. Algunas estimaciones sitúan la cifra en 100.000 millones de dólares. Es tan problemático que una encuesta de fitopatólogos lo clasificó como el segundo patógeno fúngico vegetal más importante, en lo que solo puede describirse como el equivalente de su industria de TIEMPO lista de «Personas más influyentes» de la revista. (El primer puesto fue para Magnaporthe oryzae: un hongo que devasta los campos de arroz en todo el mundo).

«Es el más grande», dice Mark Singleton, director de salud animal y vegetal de GreenLight Biosciences, una empresa de biotecnología con sede en Massachusetts que trabaja en una nueva generación de aerosoles para defenderse Botrytis y otras plagas que atormentan a los agricultores. Las desventajas de los fungicidas y pesticidas existentes son bien conocidas: los residuos de los aerosoles pueden acumularse en el medio ambiente y dañar organismos no objetivo, mientras que su uso excesivo puede provocar que las plagas y malezas desarrollen resistencia. Singleton está trabajando para solucionar estos problemas. Y su punto de partida es el ARN: una molécula similar al ADN que es uno de los pilares fundamentales de la vida.

Esta nueva generación de pesticidas se basa en un truco celular que se remonta a más de mil millones de años, al menos hasta el último ancestro común de animales, plantas, hongos y protistas. En algún momento, no estamos exactamente seguros de cuándo, las células desarrollaron la capacidad de cortar y destruir material genético de patógenos invasores, como los virus. Cuando una célula detecta la presencia de ARN bicatenario (dsRNA), un tramo de código genético que los virus utilizan para duplicarse, corta este dsRNA en pedazos diminutos. Estos trozos de dsRNA son como carteles de búsqueda diminutos. Las moléculas de la célula las recogen y las usan para buscar cualquier tramo coincidente de ARN mensajero (ARNm), las moléculas que usan las células para convertir las instrucciones genéticas en proteínas. Si los tipos moleculares malos son cortados antes de que puedan comenzar a convertirse en proteínas, la célula habrá evitado una invasión exitosa.

El descubrimiento de este proceso, llamado interferencia de ARN (ARNi), le valió a dos científicos el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2006. También provocó una carrera para desarrollar nuevas herramientas basadas en él. Los científicos pronto se dieron cuenta de que si se podía introducir dsRNA en un patógeno molesto, un hongo particularmente irritante, por ejemplo, se podía instruir a las células de ese patógeno para que destruyeran su propio mRNA y evitaran que produjera proteínas cruciales. En esencia, podrían desactivar genes dentro de patógenos a voluntad. “Simplemente estamos entrando y mirando la orquesta de genes y proteínas y estamos silenciando los violines. Eso es todo lo que estamos haciendo ”, dice Michael Helmstetter, presidente de RNAissance Ag, otra startup que compite por llevar los aerosoles de cultivos de ARN al mercado.

Un puñado de aerosoles de ARN ya están en proceso. RNAissance Ag está trabajando en un aerosol que se dirige a la polilla del lomo de diamante, que tiene un apetito insaciable por las coles y ya ha desarrollado cierta resistencia a los pesticidas comunes. GreenLight Biosciences tiene un aerosol de ARN dirigido al escarabajo de la papa de Colorado que actualmente está siendo evaluado por la Agencia de Protección Ambiental. La compañía espera una decisión sobre ese aerosol a mediados de 2022. También está trabajando en un aerosol para Botrytis, así como uno que combate el ácaro Varroa, una plaga generalizada que infecta a las abejas melíferas. Después de las pruebas iniciales de laboratorio, GreenLight ahora está probando en campo su spray Botrytis en uvas en California y fresas en Italia. Singleton dice que están buscando averiguar cuánto tiempo se adhiere el aerosol a las plantas y cómo se compara con los fungicidas químicos.

Los aerosoles de ARN para cultivos podrían tener algunas ventajas importantes sobre la caja de herramientas actual de plaguicidas de base química. Los microbios descomponen el ARN en el suelo en un par de días, lo que reduce el problema de la acumulación ambiental. Y debido a que los aerosoles de ARN apuntarían a genes específicos de especies individuales, existe, al menos en teoría, una probabilidad mucho menor de que otros organismos queden atrapados en el fuego cruzado. Incluso dos especies muy similares tienen suficientes diferencias genéticas para que sea posible hacer aerosoles de ARN que se dirijan a un insecto dejando al otro solo, dice Clauvis NT Taning, investigador postdoctoral que estudia los pesticidas RNAi en la Universidad de Ghent en Bélgica.

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