Cómo la edición genética podría transformar la agricultura en África

Investigadores africanos utilizan la tecnología CRISPR para mejorar la seguridad alimentaria

Aunque Marruecos aún no ha adoptado la edición genética, específicamente CRISPR, ya se están realizando investigaciones preliminares en la UM6P. El profesor Valentine Otang Ntui cree que la tecnología podría posicionar al país como líder en la edición genética en el norte de África.

África enfrenta una grave inseguridad alimentaria debido a sequías consecutivas, el cambio climático y los conflictos en curso, lo que afecta a millones de personas en el continente.

Según las Naciones Unidas, el hambre mundial ha aumentado drásticamente en los últimos años, especialmente en África. La organización proyecta que más de 582 millones de personas estarán "crónicamente desnutridas" para 2030, más de la mitad de ellas en África.

Para combatir estos desafíos, gobiernos, investigadores y organizaciones internacionales están implementando diversas estrategias para mejorar la resiliencia agrícola y la seguridad alimentaria. Estas incluyen técnicas agrícolas innovadoras, la mejora de la fertilidad del suelo y el desarrollo de cultivos resistentes al clima. También incluyen inversiones en riego, gestión sostenible de tierras y mejor acceso a semillas, fertilizantes y recursos financieros. La adopción de tecnologías agrícolas avanzadas para aumentar los rendimientos de los cultivos es un componente clave de estas soluciones.

Una de estas tecnologías es CRISPR, una herramienta de edición genética utilizada para hacer cambios precisos en el ADN de plantas y animales. Morocco World News habló con Valentine Otang Ntui, profesor asociado de edición genética en la Universidad Mohammed VI Polytechnique (UM6P), quien compartió sus conocimientos sobre la tecnología y su potencial para abordar los problemas de seguridad alimentaria en el continente.

Explicó que CRISPR forma parte del campo más amplio de la edición genética, que se utiliza para ayudar a los organismos a adaptarse a los desafíos ambientales, como el cambio climático. En la naturaleza, los cambios genéticos ocurren con el tiempo, lo que lleva a diferentes características en plantas y animales.

Sin embargo, algunos elementos genéticos pueden hacer que los organismos sean más vulnerables a enfermedades. CRISPR funciona identificando estos elementos específicos y modificándolos para que ya no contribuyan a la susceptibilidad a enfermedades. Este proceso mejora la capacidad de la planta o animal para sobrevivir en condiciones adversas al imitar los cambios genéticos naturales, pero a un ritmo mucho más rápido en el laboratorio.

"Con CRISPR, en lugar de que esos cambios tarden varios años en ocurrir naturalmente, ahora podemos hacer que ocurran mucho más rápido en el laboratorio para que la planta pueda resistir esas presiones ambientales", dijo Ntui a MWN.

A diferencia de la ingeniería genética tradicional, que introduce genes de otros organismos, CRISPR trabaja solo con el propio ADN del organismo, explicó el profesor. Actúa como "tijeras" moleculares que cortan partes específicas del ADN para mejorar características como la resistencia a enfermedades y la adaptabilidad a ambientes duros.

Esto significa que el producto final no contiene genes extranjeros, lo que lo hace más similar a las plantas y animales que han evolucionado naturalmente o a través de la cría tradicional o la cría por mutación. El hecho de que CRISPR solo edite los genes existentes dentro del mismo organismo lo hace más rápido, más preciso y libre de ADN extraño, explicó Ntui.

CRISPR en la agricultura del plátano
Hablando sobre la aplicación práctica de CRISPR para mejorar los cultivos, el profesor discutió las diferentes estrategias de edición genética que desarrolló para los plátanos, un alimento básico en el este de África. Realizó esta investigación bajo la guía de la doctora Leena Tripathi, directora del centro de África Oriental en el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) en Nairobi, Kenia, donde ella lidera la investigación transgénica y de edición genética.

Una de las mayores amenazas para la agricultura del plátano en la región es la marchitez bacteriana por Xanthomonas, según Ntui. Es una enfermedad bacteriana que puede destruir campos enteros de plátanos y causar hasta un 100 % de pérdida de la cosecha. Para resolver este problema, Ntui y su equipo usaron CRISPR para identificar y eliminar un gen específico en la planta de plátano que ayuda a la bacteria a infectarla.

Cuando probaron los plátanos editados en el invernadero, descubrieron que las plantas generadas por CRISPR eran resistentes a la enfermedad, mientras que las no editadas se infectaron.

CRISPR también se ha utilizado para mejorar los plátanos, un tipo de plátano muy cultivado en África Occidental, señaló Ntui. Explicó que los plátanos sufren de una enfermedad viral que permanece dormida en el ADN de la planta y solo se activa en "condiciones desfavorables", como sequías o calor.

Pero una vez que el virus se activa, debilita la planta, la enferma y, finalmente, la mata. Los científicos del IITA utilizaron CRISPR para inactivar el virus del ADN del plátano, y cuando probaron las plantas editadas bajo condiciones de sequía, estas permanecieron saludables.

"Pudimos usar con éxito CRISPR para evitar que el plátano se enferme en presencia del virus", comentó Ntui.

El potencial revolucionario de CRISPR no ha pasado desapercibido en la comunidad científica mundial. En 2020, las científicas Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna ganaron el Premio Nobel de Química por su trabajo en el desarrollo de la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9.

CRISPR-Cas9, conocido comúnmente como "tijeras genéticas", funciona utilizando un mecanismo de defensa natural encontrado en las bacterias, que corta el ADN en ubicaciones específicas. Charpentier y Doudna se dieron cuenta de que este sistema CRISPR-Cas9 podría adaptarse para cortar el ADN en plantas, animales y humanos, y descubrieron cómo programar la proteína Cas9 para que apunte a tramos específicos del código genético.

Su investigación permitió la adaptación de este mecanismo para su uso en la edición genética con alta precisión.

Abordando el "hambre oculta" en África

Ntui destacó que otro gran desafío que enfrenta África es la "hambre oculta", una forma de malnutrición en la que las personas consumen suficiente comida para sentirse saciadas, pero carecen de los nutrientes esenciales necesarios para mantener una buena salud.

"La hambre oculta es uno de los problemas más graves que afectan a muchas personas en África, especialmente en África subsahariana", lamentó. Muchas dietas africanas son ricas en almidón pero deficientes en micronutrientes vitales como hierro, zinc, proteínas y vitamina A, lo que provoca problemas de salud como ceguera, anemia y complicaciones durante el embarazo.

Gran parte de la población del continente depende de lo que produce y no puede permitirse una dieta diversa, lamentó Ntui. Por lo tanto, "CRISPR puede utilizarse para aumentar el contenido nutricional de esas plantas".

Esto significa que CRISPR ofrece una solución prometedora al mejorar el contenido nutricional de cultivos comunes como el arroz, el trigo, el sorgo, la papa, el ñame y los plátanos. Esto ayudaría a garantizar que aquellos con acceso limitado a una dieta variada reciban vitaminas y minerales esenciales.

En Japón, los tomates editados con CRISPR están disponibles y podrían reducir la presión arterial. Este es el primer producto editado genéticamente que ha llegado al mercado. Los tomates fueron editados para contener grandes cantidades de ácido γ-aminobutírico (GABA), lo que puede ayudar a reducir la presión arterial y promover la relajación.

CRISPR también puede ayudar a reducir el desperdicio de alimentos al extender la vida útil de los cultivos, explicó Ntui. Muchos agricultores en África luchan con instalaciones de almacenamiento deficientes, lo que provoca que los productos cosechados se echen a perder rápidamente antes de llegar al mercado, pero CRISPR puede usarse para producir cultivos que duren más, lo que permite a los agricultores más tiempo para vender sus productos.

Para Ntui, CRISPR tiene el potencial de transformar la agricultura africana al abordar grandes desafíos como el cambio climático, la sequía y la inseguridad alimentaria. Pero la investigación por sí sola no es suficiente, advirtió, y agregó que los responsables políticos africanos deben asegurarse de acompañarla o complementarla con soluciones impactantes que beneficien directamente a los agricultores.

"Nuestro interés no es hacer el trabajo que se quedará en el laboratorio, sino hacer el trabajo que los agricultores podrán llevar a la vida real... porque ellos son los usuarios finales de su producto", dijo.

El profesor reiteró cómo CRISPR puede aumentar la productividad de los cultivos al hacer que las plantas sean más resistentes a las condiciones difíciles y también ayudar a reducir la dependencia de los fertilizantes y disminuir los costos para los agricultores, ya que no tendrán que gastar dinero en productos químicos para proteger sus cultivos.

Además, CRISPR ayudaría a proteger el medio ambiente al reducir la contaminación química causada por el uso excesivo de pesticidas y fertilizantes.

Percepción pública y malentendidos sobre CRISPR

Cuando se introduce una nueva tecnología, uno de los mayores obstáculos que suele enfrentar es el escepticismo público. La gente tiende a ser cautelosa, especialmente cuando se trata de innovaciones que involucran ciencia y alimentos. CRISPR no es la excepción, ya que muchas personas erróneamente lo clasifican como OGM (organismos genéticamente modificados), aunque los dos son fundamentalmente diferentes.

"Mucha gente piensa que porque esto se hace en el laboratorio, entonces es casi lo mismo que los OGM. Pero son completamente diferentes", señaló Ntui.

A diferencia de los OGM, explicó, CRISPR no introduce ADN extraño en las plantas. En su lugar, realiza cambios precisos en los genes existentes de la planta, similar a las mutaciones naturales. "CRISPR puede producir un producto final sin ningún elemento genético extraño en él... Es como una planta o animal criado convencionalmente", agregó Ntui, enfatizando que pruebas estrictas aseguran que los alimentos editados con CRISPR son seguros para el consumo. Aseguró que los productos editados genéticamente son seguros, y un ejemplo importante es el tomate GABA en Japón.

El profesor también destacó la importancia de una mejor comunicación para educar al público sobre los beneficios de CRISPR. Lo comparó con los primeros malentendidos sobre las vacunas contra el COVID-19, donde la desinformación provocó miedo y rechazo a la tecnología que salva vidas.

"No hubo mucha comunicación para hacer que la gente comprendiera los beneficios, las ventajas y la importancia de los OGM. Pero ahora que CRISPR ha llegado... creo que no debemos quedarnos atrás en África", dijo.

El futuro de CRISPR en África

Cuando se le preguntó sobre el futuro de CRISPR en África en los próximos 10 años, Ntui dijo que cree que la tecnología transformará la agricultura en el continente, siempre que se le brinde el apoyo necesario. "De hecho, veo [CRISPR] como una herramienta importante que transformará la agricultura en África, si tan solo la aceptamos".

Países como Sudáfrica, Kenia, Nigeria, Ghana, Malaui y Burkina Faso ya han desarrollado regulaciones para apoyar la investigación de CRISPR. Sin embargo, Ntui argumentó que es necesario más inversión en investigación, formación de científicos y marcos regulatorios.

Mientras tanto, los países del norte de África como Marruecos aún no han adoptado directrices para la tecnología. Sin embargo, ya se están realizando investigaciones iniciales en Marruecos. Otang Ntui está trabajando en el desarrollo de tomates resistentes a virus utilizando CRISPR junto con estudiantes. Espera que, a medida que surjan más proyectos, Marruecos asuma un papel de liderazgo en la edición genética en el norte de África.

"Esperamos realmente hacer un buen trabajo con CRISPR en Marruecos y tal vez poner a Marruecos en la posición de uno de los países líderes en la edición genética en el norte de África", concluyó el profesor con esperanza.