Nanopartículas de arcilla con ARN, la nueva solución frente a los virus vegetales

Uno de los mayores problemas de la agricultura a nivel mundial son los virus. De hecho, no existe apenas ninguna solución para luchar contra los virus en las plantas. Las únicas dos soluciones que existen hoy en día es el desarrollo de variedades resistentes a virus y la lucha contra los vectores que los transmiten. Estos “vectores” digamos que son los “vehículos” que contagian los virus de una planta a otra, en la mayoría de los casos son insectos que se alimentan de las plantas. 

Es decir, los virus, que son el ser vivo más simple que existe en el planeta (por no tener, no tiene ni forma de reproducirse sin colonizar otro ser vivo) no puede moverse si no se sirven de “alguien más”. Ese “alguien” en este caso son los insectos que se alimentan de las plantas, en otros casos como el Virus del Zika, los mosquitos son su vector. Por tanto, curiosamente la forma más habitual de luchar contra virus es mediante insecticidas que eliminen estos pobres insectos cuya única culpa es estar infectados por los virus. Esto conlleva los problemas de toxicidad que traen los insecticidas para toda la fauna auxiliar, y en muchos casos para los propios humanos.

En este contexto, científicos australianos han desarrollado Nano-láminas de arcilla que han cargado con ARN, que hacen que, aplicados en la planta mediante spray, la planta lo absorba y ésta sea capaz de defenderse de los virus, sin afectar a ningún otro ser vivo.

¿Cómo lo han hecho?

Antes de explicar este complejo artículo, recordemos que es el ARN y el ARNi. El ARN (ácido ribonucleico) es el ácido nucleico que participa en la síntesis de las proteínas y realiza la función de mensajero de la información genética. Es decir, los genes en nuestro ADN pasan a ser ARN, de ahí se transforman en proteínas y éstas acaban formando todo lo que es un ser vivo (sangre, piel, huesos, hojas de plantas, etc.).

Pero resulta que esta definición general se ha complicado los últimos años. Se ha descubierto que el ARN tiene muchas más funciones que el simple paso de ADN a proteína. Además tienen muchas funciones de regulación del propio ARN, del ADN e incluso de defensa frente a virus (muchos de ellos formado esencialmente por ARN). Un ejemplo de este tipo de ARN es el ARN de interferencia (ARNi), que como su propio nombre indica se encarga de intereferir y “bloquear” otros tipos de ADN.

Sabiendo esto podemos pasar explicar el artículo publicado la semana pasada en la importante revista Nature plants. En anteriores experimentos de los últimos años se demostró que aplicando un ARN determinado a la planta, ésta era capaz de absorberlo disparando las defensas de las plantas frente a ese virus unos días. El mayor problema era su aplicación al mundo real, poder hacer que esa resistencia durar más (y resistiera las duras condiciones del campo, la lluvia, el sol, las altas temperaturas, etc.).
La solución a este problema la explican en este artículo, en un compuesto de nano láminas compuestas por un hidróxido doble laminar (LDH), es decir, láminas de arcilla muuuuuuuy pequeñas. La característica fundamental de este compuesto es que puede absorber el ARN diseñado por los investigadores y liberarlo en pequeñas dosis de forma que la resistencia dure más de un mes (lo que es viable en la práctica de la agricultura). Además comprobaron que las nanopartículas de arcillas eran biodegradables y que una vez habían cumplido su función no contaminan el medio ambiente.

Después de varias pruebas en varias especies de plantas plantas con dos virus distintos (el virus del mosaico del pepino, del inglés Cucumber Mosaic Virus (CMV) y el virus del moteado suave del pimiento (del inglés, Pepper mild mottle virus (PMMoV) comprobaron su alta eficacia con más de un mes de duración. Además en varias pruebas demostraron que no tenía toxicidad para el medio ambiente, ya que en muy poco tiempo se degradaba.

Conclusión 

Esta tecnología basada en nanopartículas embebidas con ARN se puede decir que es uno de los avances más espectaculares de la biotecnología aplicada a la agricultura en los últimos tiempos. Sus ventajas son espectaculares (tanto a nivel de eficacia como de sostenibilidad medioabiental) y aunque es previsible que aún queden unos años para verlo en nuestros campos, siempre resulta esperanzador ver cómo somos testigos del avance de la ciencia.