La prevención de los brotes de enfermedades de las plantas es un asunto urgente, tan urgente como tener una estrategia de respuesta rápida para los virus humanos. Los mismos factores que rápidamente permiten que los nuevos virus humanos se propaguen por todo el mundo (comercio, tráfico y transporte globales) también permiten que los patógenos de los cultivos se propaguen.
Nunca olvidaremos 2020 como el año de la pandemia de coronavirus, pero menos recordada es la crisis alimentaria mundial de 2007-08 que condujo a la pobreza, la desnutrición y el malestar económico y social en 48 países . Las Naciones Unidas declararon 2020 como el " Año de la Sanidad Vegetal ", como un esfuerzo por llamar la atención sobre este problema, pero aún se ha avanzado poco en la traducción de importantes descubrimientos científicos sobre el sistema inmunológico de las plantas en cultivos en el campo. La Fundación 2Blades es una organización que tiene la misión de cambiar eso, a través de la capacitación de científicos jóvenes en plantas y el fomento de los descubrimientos científicos a través del "valle de la muerte" de la ciencia de las plantas hasta la comercialización.
Las plantas y los patógenos vegetales han estado atrapados en una carrera armamentista milenaria. Las plantas han desarrollado defensas naturales, pero se vuelven irregulares y feas cuando luchan contra los patógenos. ¡No es genial para el estante del supermercado!
Usamos pesticidas para cultivar productos hermosos, pero son costosos, pueden ser peligrosos y pueden dañar el medio ambiente . Por ejemplo, la producción mundial de banano está actualmente mortalmente amenazada por la enfermedad de Panamá , la única forma de combatirla es con un pesticida que es tóxico para el suelo. Una de las enfermedades de las plantas más graves del mundo, la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos, se transmite por insectos infectados y no existe cura.
Una estadística que se cita con frecuencia es que se espera que la población mundial supere los 9 mil millones de personas para el año 2050 , y actualmente 800 millones de personas no tienen una alimentación adecuada. Podemos esperar que la producción de alimentos solo se vuelva más complicada por el cambio climático y la pérdida de tierras cultivables . Se ha estimado que el 20 por ciento de la cosecha mundial se pierde por enfermedades de las plantas.
El sistema inmunológico de las plantas ha evolucionado para combatir bacterias patógenas, nematodos, pulgones y hongos. Hay dos mecanismos inmunes en las plantas. Uno responde a los peligros que evolucionan lentamente (como los microbios) y se sienta en el exterior de la célula vegetal. Las otras, proteínas de "resistencia", actúan dentro de las células vegetales.
Conocemos la mayoría de los genes de resistencia que codifican esas proteínas. Y se parecen MUCHO a las proteínas del sistema inmunológico humano. Funcionan de la misma manera, como un candado (proteína) y una llave (patógeno). Cuando la llave encaja en la cerradura, las plantas reúnen a sus tropas para hundir a los invasores. A diferencia del sistema inmunológico humano, las plantas están adheridas a los genes que tienen. No se pueden adaptar sobre la marcha para combatir nuevas amenazas. Los genes de resistencia se transmiten de las plantas madre a las plantas descendientes. Cuanta más diversidad genética haya, más saludables serán las plantas, porque habrá más variantes de los genes de resistencia que pueden responder a una amplia variedad de amenazas.
Si las plantas pueden combatir mejor las infecciones, se pueden usar menos pesticidas y se pueden evitar problemas potenciales, como envenenar a los buenos "depredadores de plagas" y las plagas que desarrollan resistencia a los tratamientos químicos. Las "vacunas" de cultivos podrían ser la respuesta para combatir los patógenos que evolucionan rápidamente, sin manipular genéticamente el cultivo en sí.
Cuando un virus infecta una célula vegetal, a menudo libera ARN, ya sea en forma de ARN mensajero o ARN bicatenario, que viaja a través de la célula y ayuda a que el virus se replique. Las proteínas de resistencia pueden actuar como tijeras dirigidas, que encuentran el ARN invasor y lo cortan en trozos pequeños. Luego, la planta utiliza esos pequeños trozos (pequeños ARN de interferencia) para encontrar y apuntar al ARN viral para su destrucción.
La secuencia de pequeños ARN interferentes puede predecirse mediante computadoras y sintetizarse en un laboratorio. El cóctel de ácido nucleico resultante se puede aplicar directamente a las hojas de las plantas, en forma de aerosol.
Se están llevando a cabo estudios para estos enfoques "no transformadores" (es decir, no de ingeniería genética) para controlar insectos, enfermedades, nematodos y malezas, y se espera que los productos basados en ARNi lleguen al mercado en forma de productos pulverizables para aplicación foliar, inyección de tronco, inmersión de raíces o tratamiento de semillas como agentes de control directo pronto.
Monsanto está desarrollando el uso de RNAi a través de una tecnología llamada " BioDirect " , en la que la formulación de dsRNA se aplica a las plantas para protegerlas contra insectos y patógenos. Los científicos de Syngenta también están desarrollando líneas de productos de control biológico basados en ARNi para proteger las plantas de papa del ataque del escarabajo de la papa de Colorado. Estas tecnologías ayudarán a los productores a mejorar el control de plagas en los cultivos, lo que dará como resultado un mayor rendimiento y una mejor calidad.
En 2000, Eden Bioscience de Bothell, Washington, lanzó Messenger, un producto aprobado por la EPA basado en harpin, el subproducto proteico de un patógeno bacteriano. Las plantas piensan que están siendo invadidas, por lo que recuperan su inmunidad natural, simplemente activando su sistema inmunológico. Esta tecnología basada en proteínas (no basada en ARN) funciona bien en cucurbitáceas, patatas, fresas y tabaco, pero no tan bien en cerezas, manzanas y uvas. ¡Es increíble pensar que esta tecnología ya tiene 20 años!
Se deberían desarrollar muchos más ejemplos como estos, y los gobiernos de todo el mundo deberían coordinar las iniciativas de respuesta rápida para cuando ocurra la próxima crisis alimentaria mundial o una pandemia de cultivos. A pesar de lo aterradora y económicamente devastadora que ha sido la pandemia de coronavirus, en realidad hay escenarios mucho peores de los que preocuparse. Crear conciencia sobre los problemas, las tecnologías y la comercialización del "valle de la muerte" es simplemente el primer paso para asegurar el futuro de los alimentos para nuestro planeta.
Además de desarrollar vacunas para las propias plantas, ¡las plantas podrían algún día fabricar vacunas para nosotros !
ART Compass y autora de The Thin Pink Line , Regulating Reproduction . Puedes encontrarla en Facebook , Twitter , Instagram y LinkedIn
