El proyecto chileno “Plant Abiotic Stress for a Sustainable” (PASSA) ya comienza a visualizar sus primeros frutos, acercándose al objetivo de la creación de portainjertos de tomate que sean más resistentes a la sequía y salinidad; que puedan crecer y ser cosechados en zonas de difíciles condiciones climáticas.

Esta iniciativa -un proyecto asociativo de investigación financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo- a pesar de la pandemia, ha presentado notables avances en uno de sus principales objetivos, que se llevará a cabo mediante la herramienta de edición génica CRISPR/Cas-9, técnica cuyas creadoras ganaron el Premio Nobel de Química 2020.

¿En qué consiste el CRISPR?

Se trata de un moderno sistema que permite reparar o mutar secuencias genómicas del ADN a través de ARNs guía y una enzima llamada Cas, los que se convierten en las herramientas para “apagar” ciertos genes específicos para generar características  favorables en cualquier organismo. De este modo, para el caso del proyecto PASSA, se editarán genes responsables de que la planta de tomate se vea afectada por la sequía y salinidad, con lo que se lograría que dichos genes no se expresen y la planta, por lo tanto, pueda adaptarse a suelos salinos y de bajo riego, logrando dar frutos en estas condiciones desfavorables.

Según explica la Dra. Claudia Stange, académica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile y directora del proyecto, “hasta la fecha hemos utilizado plataformas bioinformáticas y revisado literatura sobre la caracterización funcional de genes del tomate, lo que ha permitido estudiar y seleccionar de manera preliminar genes que afectan negativamente al tomate ante la sequía y estrés salino”.

“Al momento tenemos 6 candidatos para ser editados. Sin embargo, cada uno de estos genes tiene entre 3 a 4 copias en tomate, por lo que debemos analizar la expresión de todos ellos en la raíz de tomate, para quedarnos con los que se expresan en este órgano, ya que nuestro objetivo es hacer portainjertos y la raíz es la que primero percibe la falta de agua y la salinidad”, agrega la investigadora.

La Dra. Stange informa que, además, se han iniciado experimentos en el laboratorio con plantas del tomate poncho negro -variedad del Valle de Lluta introducida al norte de Chile hace más de 40 años. “Las plantas se hicieron crecer y luego fueron regadas con agua con sal o sometidas a sequía para luego analizar -mediante estudios moleculares- la expresión de los genes candidatos y seleccionar aquellos que presenten un mejor patrón de expresión para ser finalmente editados, etapas que esperamos ir concretando tras salir del periodo de cuarentena”, indica. 

Por último, el equipo multidisciplinario ya cuenta con el sistema CRISPR/Cas9 para generar los vectores que incluirán los ARN guías específicos de cada gen seleccionado, para editarlos en plantas de tomate poncho negro. 

Siguientes pasos

Una vez que se seleccionen los genes a editar, se utilizará la herramienta CRISPR/Cas-9, aplicando los vectores con los ARN guía a trozos de hojas de tomate en condiciones estériles in vitro. Luego, se deberá cultivar para regenerar nuevas plantas a partir de las células editadas.

Dado que este proyecto también considera la creación de portainjertos de kiwis que resistan a sequía y salinidad, este proceso será replicado para dichas plantas. La meta final es que ambos portainjertos sean puestos a disposición de agricultores locales que se han visto afectados por las condiciones ambientales actuales, beneficiando de este modo la economía nacional.

Por otro lado, PASSA cuenta con otros dos objetivos: crear biomoduladores -producto aplicable directamente sobre la planta del tomate- desarrollado en base a moléculas vegetales y bacterias endémicas obtenidas desde suelos nortinos, que otorgará resistencia a estas mismas condiciones de falta de agua; junto con una campaña comunicacional que logre dar a conocer los efectos del cambio climático en el mundo y los beneficios de la biotecnología para paliarlos.