Diseñado un algodón con un gen de un helecho que resiste a la mosca blanca

La mosca blanca (Bemisia tabaci) es una de las plagas más importantes del planeta, dañando los cultivos, absorbiendo su savia y transmitiendo enfermedades víricas. Hasta ahora, la forma de combatirla eficazmente era mediante potentes y tóxicos insecticidas. Si vosotros sois aficionados a la jardinería o tenéis vuestra propia huerta, la habréis sufrido. En el artículo publicado en el último número de “Nature Biotechnology”, Anoop Kumar Shukla y colaboradores publican como han conseguido introducir una proteína (que llamaron Tma12) de un helecho comestible (Tectaria macrodonta) en plantas de algodón haciéndola resistentes a esta mosca.

A continuación os explicaré brevemente cómo lo consiguieron:

Los investigadores observaron que los helechos eran raramente infectados por la mosca blanca, e hicieron una búsqueda de diferentes proteínas en 38 especies de helechos distintos que fueran responsables de esta protección. Para ello hicieron un extracto de las proteínas de estos helechos, haciendo pruebas para ver si alguno de estos extractos eran efectivos contra la mosca blanca. Observaron que cuatro extractos eran eficaces, y que todos ellos tenían en común una proteína, la proteína Tma12.

Una vez que identificaron exactamente cómo era la proteína, todas sus propiedades y encontraron el gen que lo expresaba, pasaron a la siguiente fase de la investigación, introducirla en un cultivo que sufriera la plaga de la mosca blanca. Eligieron el algodón debido a su importancia económica y a que no es un cultivo comestible, eliminando las preocupaciones sobre si pudiera llegar al consumo humano. Utilizando la conocida técnica de la bacteria Agrobacterium tumefaciens (una bacteria capaz de introducir información genética en una célula vegetal) introdujeron el gen tma12 en una planta de algodón (la planta de algodón, una vez transformada, tenía un 0.01% de la proteína total en hoja).

Cuando realizaron pruebas en campo, vieron que ninguna de las plantas sufrió ningún ataque de mosca blanca, mientras los controles (plantas normales) eran totalmente atacados. De hecho, vieron cómo en los controles el número de moscas pasaba de las 2500, mientras que en los controles nunca había más de 20. Además observaron que la introducción del gen no reducía el rendimiento de la planta. De hecho, en otras pruebas vieron que el beneficio de las plantas de algodón transgénico (a las que se le incorporó el gen que codificaba la proteína Tma12) que no se le aplicó ningún insecticida, era similar al de las plantas que pasaron 3 rondas de insecticida.

Cuando estudiaron exactamente qué fase del desarrollo de la mosca era afectada por la proteína, descubrieron que las moscas adultas no eran afectadas, las que eran afectadas eran las fases embrionarias. Es decir, la proteína no mataba las moscas, lo que hacía era impedir que se reprodujeran. Por otra parte estudiaron cómo le afectaba al crecimiento de otras plagas e insectos, como Helicoverpa. armígera, Spodoptera litura, Aphis gossypii y Phenacoccus solenopsis, sin obtener ningún resultado efectivo. Es decir, esta modificación del algodón no afecta a otras especies, solamente a aquellas moscas blancas que atacan el algodón. Además comprobaron que no afectaba al principal depredador natural de la mosca blanca, nuestra querida mariquita (Harmonia axyridis). 

Aunque el algodón no se utiliza para consumo humano, sino que se utiliza como tejido, sí que los restos de las cosechas se suelen utilizar para alimentar el ganado, por lo que realizaron pruebas en ratas para ver si eran afectadas. El resultado que obtuvieron fue que no se detectó ningún cambio en los tejidos de las ratas. También estudiaron las posibilidades de que la proteína tuviera alguna estructura que la hiciera tener la posibilidad de ser alergénica, sin encontrarla. Esto es lógico, ya que a proteína Tma12 la obtuvieron de un helecho comestible.

Como conclusión personal quería destacar este artículo por varios puntos, en primer lugar porque me parece muy útil la estrategia de utilizar una proteína de una planta comestible, para introducirla a otra y hacerla resistente a un insecto. Además estoy seguro que si se cultivara este algodón a gran escala (o incluso si se realizaran más investigaciones para introducirlo en más cultivos), los beneficios a escala global para el medio ambiente serían muy importantes, ya que se eliminarían la aplicación de insecticidas químicos tan tóxicos tanto para la naturaleza como para el ser humano. Aunque mucho me temo que tardaremos muchos años en poder ver este avance biotecnológico en nuestros campos debido a las estrictas regulaciones que existen en todo el mundo y la gran cantidad de años y dinero que necesita todo nuevo cultivo modificado genéticamente para ser autorizado.

El artículo lo podéis leer de forma completa en el siguiente link:

http://www.nature.com/nbt/journal/v34/n10/pdf/nbt.3665.pdf 

La imagen proviene del siguiente link: 

De Stephen Ausmus - US Department of Agriculture [1]Targed as Image Number D288-4 (high resolution), Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4438712