La revolución genética del campo

Castilla y León se encuentra ante una etapa de profundos cambios. El sector afronta campañas cada vez más condicionadas por la disponibilidad de agua, el incremento de las temperaturas y la necesidad de mantener la rentabilidad de las explotaciones en un contexto de mayores exigencias productivas. En este escenario, la edición genómica aparece como una herramienta que puede ayudar al campo a adaptarse a los nuevos desafíos como una vía de investigación para conseguir variedades agrícolas más preparadas para el futuro. Desde Salamanca, el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (Irnasa-CSIC) trabaja para que Castilla y León pueda situarse en una posición destacada dentro de esta nueva revolución agrícola.

La edición genómica permite modificar zonas del ADN de una planta o de un cultivo. La clave está en que los investigadores que hay en la actualidad pueden actuar sobre genes concretos relacionados con características de interés agrícola. Sergio Cerezo Medina, investigador del Irnasa-CSIC, explica que «el descubrimiento de tecnologías como CRISPR y otras técnicas que están aplicadas en cultivos y en plantas agrupan una serie de técnicas que permiten realizar modificaciones en el material genético de la planta de una manera muy precisa y controlada por el investigador».

Esta precisión supone un cambio importante respecto a otros métodos utilizados durante décadas para obtener nuevas variedades. La mejora vegetal tradicional ha permitido grandes avances mediante cruces y selección, pero requiere largos periodos de tiempo hasta conseguir una combinación concreta de características. «Una de las principales dificultades de la edición genética es que por lo general conlleva una aceleración del proceso de mejora», señala Cerezo.

Uno de los aspectos que más interés genera entre agricultores y científicos es la diferencia entre edición genómica y organismos modificados genéticamente mediante la introducción de material externo. «La principal diferencia con tecnologías como la transgénesis es que tenemos capacidad ahora de realizar un cambio sobre la propia información genética, sobre el ADN que es la molécula que almacena la información genética en cualquier organismo vivo», explica Cerezo.

La utilidad práctica de la edición genómica depende del conocimiento previo que exista sobre el funcionamiento de las plantas. Los investigadores necesitan identificar qué genes están relacionados con las características que se quieren mejorar y conocer qué consecuencias puede tener una modificación concreta. En el caso de Castilla y León, ese trabajo se dirige especialmente hacia cultivos con una gran importancia económica para la comunidad.

«Si conocemos cuáles son las funciones del gen que está relacionado con características beneficiosas podemos modificar esa secuencia», explica Sergio Cerezo. A partir de ese conocimiento, los científicos pueden buscar plantas que presenten ventajas agronómicas y que puedan responder mejor a las necesidades del agricultor.

Las posibilidades abarcan distintos ámbitos. Una variedad podría ser más resistente frente a determinadas enfermedades, soportar mejor temperaturas elevadas, aprovechar mejor el agua disponible o incorporar mejoras relacionadas con la calidad del producto final. «Puede ser una modificación que lleve a una mejora nutricional, una modificación que lleve a la resistencia a una infección, que sea más eficiente a la hora de resistir altas temperaturas o resistir la sequía», apunta el investigador.

En Castilla y León, donde el cereal ocupa una posición protagonista dentro de la actividad agraria, la aplicación de estas tecnologías despierta especial interés. La posibilidad de desarrollar trigo u otros cultivos con mejores respuestas frente a condiciones adversas puede ser una herramienta para mantener la competitividad de las explotaciones en los próximos años. El propio Cerezo considera que el potencial para la comunidad es importante. «Se abre un abanico de oportunidades para Castilla y León y en general para España», afirma. A su juicio, el peso agrícola de la región y la capacidad investigadora existente pueden favorecer que estas tecnologías tengan una aplicación práctica cuando el marco regulatorio permita su llegada al campo.

El cambio climático es uno de los principales argumentos que impulsan esta investigación. La agricultura de Castilla y León ya está afrontando campañas marcadas por la irregularidad de las precipitaciones y por episodios de calor que afectan al desarrollo de los cultivos. Para los investigadores, conseguir variedades más adaptadas será una de las claves para mantener la producción. «España es la cuarta potencia agroalimentaria en Europa y vamos a ser uno de los países más afectados por el cambio climático», advierte Cerezo. El investigador considera que esta situación obliga a buscar nuevas herramientas que permitan producir alimentos de una manera más eficiente.

«Se dan las condiciones para que herramientas como las nuevas técnicas genómicas sirvan para unirnos contra los retos que vamos a tener a raíz del cambio climático», expone Cerezo Medina.

La búsqueda de cultivos más preparados para las nuevas condiciones será uno de los grandes retos de la agricultura en los próximos años. El trigo aparece como uno de los cultivos con mayor potencial en Castilla y León. La comunidad cuenta con una amplia superficie dedicada a este cereal y con un sector productor que busca constantemente mejorar rendimientos y reducir la vulnerabilidad frente a los factores climáticos. «Tenemos en el instituto un grupo que trabaja en fotosíntesis con una base de investigación como es el trigo», explica el investigador del Instituto de Recursos Naturales .

«Están creando procesos que pueden llevar a identificar genes candidatos a ser modificados para mejorar la producción», añade Cerezo. El objetivo es que ese conocimiento científico pueda traducirse en variedades que respondan mejor a las necesidades del campo castellano y leonés. La investigación no se centra únicamente en aumentar la producción, sino también en mejorar la capacidad de las plantas para afrontar situaciones adversas. «Se puede utilizar la tecnología a problemas específicos y locales de Castilla y León para mejorar la competitividad», afirma el investigador.

Mejora vegetal

Entre esos problemas concretos se encuentran la necesidad de contar con variedades más resistentes y adaptadas a las condiciones de cada zona agrícola. «Intentando desarrollar variedades de trigo más productivas o variedades de trigo con mejoras nutricionales considerables», explica Cerezo al referirse a algunas de las aplicaciones que pueden desarrollarse. Para el sector agrario, la llegada de estas tecnologías dependerá de que la investigación consiga superar el salto entre el laboratorio y la parcela. Castilla y León cuenta ya con una infraestructura científica preparada para avanzar en esa dirección, pero el reto será convertir los resultados de los centros de investigación en herramientas útiles para las explotaciones.

La posibilidad de que la edición genómica tenga una aplicación real en la agricultura de Castilla y León pasa por crear puentes entre la investigación y el sector productor. El reto no es únicamente desarrollar conocimiento en los laboratorios, sino conseguir que ese conocimiento pueda transformarse en variedades que aporten ventajas concretas al agricultor. En ese camino, el Irnasa-CSIC de Salamanca quiere desempeñar un papel destacado mediante un servicio especializado que permita avanzar en proyectos relacionados con la mejora genética vegetal.

Sergio Cerezo Medina explica que la puesta en marcha del Servicio de Edición Genética y Bioinformática responde precisamente a esa necesidad de facilitar el acceso a una tecnología que hasta ahora estaba limitada a determinados grupos especializados. «Acabamos de arrancar el Servicio de Edición Genética y la idea que tenemos es dar servicio no solo a investigadores del propio Irnasa, sino a usuarios externos que tengan interés en utilizar la tecnología con fines científicos o con fines de mejora», señala.

La iniciativa pretende que Castilla y León pueda contar con una infraestructura propia para desarrollar proyectos relacionados con sus cultivos y sus necesidades agrarias. La comunidad dispone de una importante superficie agrícola y de un sector agroalimentario estratégico, por lo que disponer de herramientas avanzadas de mejora vegetal puede convertirse en un factor de competitividad frente a otros territorios.

«Nuestra aspiración es no solo servir de apoyo a los investigadores del centro, sino dar servicio a investigadores de universidades y otros centros de investigación de la comunidad que quieran aprovechar esta tecnología», explica Cerezo. La intención del instituto es que la edición genómica no quede reducida al ámbito académico, sino que pueda abrir nuevas posibilidades para el conjunto del sistema agroalimentario regional.

Pioneros

El investigador destaca que Salamanca se sitúa en una posición pionera dentro de Castilla y León. «Somos el primer centro en el que se ha establecido un servicio de edición genética con el uso de esta tecnología en Castilla y León», afirma. Un paso que considera importante para que la comunidad pueda participar en una transformación tecnológica que puede marcar el futuro.

La edición genómica puede convertirse en una herramienta más dentro de esa estrategia de adaptación. No pretende sustituir al manejo agronómico, a la experiencia del agricultor o a otras técnicas de mejora, sino aportar nuevas posibilidades para conseguir plantas con características concretas que ayuden a superar las dificultades actuales. Uno de los ejemplos que mejor refleja ese potencial es la resistencia frente a la falta de agua. La sequía se ha convertido en una de las principales preocupaciones para los productores de Castilla y León, especialmente en cultivos extensivos donde una campaña condicionada por la escasez de precipitaciones puede marcar la diferencia entre la rentabilidad y las pérdidas.

Cerezo pone como ejemplo avances realizados en otros cultivos para explicar hasta dónde pueden llegar estas tecnologías. «Ya utilizando estas tecnologías han desarrollado una variedad de arroz que es capaz de gestionar mucho más eficientemente el uso del agua», explica. Un tipo de mejora que podría abrir una línea de trabajo para otros cultivos de interés para Castilla y León. «Tiene una variedad que funciona con un aporte de agua mucho más reducido del que funcionan variedades normales», añade el investigador al

referirse a ese desarrollo. La posibilidad de disponer de plantas capaces de mantener su productividad con menos recursos es una de las grandes expectativas que rodean a la edición genómica. Además del estrés hídrico, otra de las aplicaciones está relacionada con la resistencia frente a enfermedades y plagas. Reducir el impacto de estos problemas permitiría disminuir pérdidas en las explotaciones y avanzar hacia modelos productivos más eficientes y sostenibles. «Las nuevas técnicas genómicas se pueden utilizar para conferir resistencia en cuanto a plagas, como a otros estrés de tipo biótico como bacterias», explica Cerezo. Esta capacidad puede ser especialmente relevante en un contexto donde el sector busca reducir determinados tratamientos y mejorar la eficiencia de los sistemas de producción.

La reducción del uso de productos fitosanitarios es precisamente uno de los debates que rodean al futuro de la agricultura europea. Los agricultores necesitan herramientas que permitan mantener la sanidad de los cultivos sin comprometer la productividad, y la investigación genética puede aportar soluciones complementarias. Para Castilla y León, donde predominan explotaciones extensivas de gran dimensión y cultivos como trigo, cebada o girasol, disponer de variedades más adaptadas puede suponer una ventaja importante. La mejora genética puede ayudar a que las plantas respondan mejor a las condiciones específicas de cada zona productiva.

Sin embargo, el salto definitivo de la edición genómica al campo dependerá en buena medida del marco regulatorio europeo. Durante años, la normativa ha sido uno de los principales obstáculos para que estas tecnologías pudieran desarrollarse con mayor rapidez y llegar a los agricultores. «La regulación ha sido la barrera más grande, tanto en Europa como en Reino Unido», explica Cerezo. El investigador considera que el nuevo escenario abierto tras la aprobación de la normativa europea sobre nuevas técnicas genómicas puede acelerar el desarrollo de proyectos y facilitar que los resultados de la investigación lleguen al sector.

El calendario será progresivo. Aunque la aprobación del nuevo marco supone un avance, todavía será necesario completar los procedimientos establecidos para que las variedades obtenidas mediante estas técnicas puedan llegar a las parcelas comerciales. «Hasta 2028 no vamos a poder ver cultivos editados genéticamente aquí», señala Cerezo. Ese horizonte marca una etapa de preparación en la que los investigadores podrán seguir trabajando en la identificación de genes, el desarrollo de materiales vegetales y los ensayos necesarios para garantizar la eficacia de las nuevas variedades.

Horizonte

El ejemplo de Reino Unido es seguido con atención por la comunidad científica. Tras modificar su normativa, el país ha acelerado algunos proyectos relacionados con estas tecnologías y se ha convertido en una referencia sobre cómo un cambio regulatorio puede favorecer la innovación agrícola. «Reino Unido a día de hoy se podría considerar como un laboratorio del nuevo marco regulatorio europeo», explica. Junto al desarrollo científico y normativo, existe otro reto fundamental: la comunicación con agricultores y consumidores. La edición genómica todavía genera dudas y debates, por lo que los investigadores consideran necesario explicar con claridad qué es esta tecnología, qué posibilidades ofrece y cuáles son sus límites. «Hay una parte del trabajo que le corresponde a los científicos, que es la de divulgar, explicar con rigurosidad en qué consiste la tecnología y qué es lo que implica», afirma.

La información será clave para que el sector agrario pueda valorar con conocimiento las oportunidades que ofrece. El contacto directo con los productores será fundamental en ese proceso. La tecnología solo tendrá sentido si responde a necesidades reales del campo y si los agricultores participan en la definición de los problemas que la investigación debe ayudar a resolver. «Hay que trabajar mano a mano con los agricultores para resolver este tipo de dudas y estas cuestiones», señala Cerezo. El investigador considera que la colaboración entre ciencia y sector productivo será clave.

El futuro de la edición genómica en Castilla y León dependerá de la capacidad de unir investigación, regulación y necesidades del campo. La comunidad cuenta con una agricultura potente y con centros científicos capaces de desarrollar nuevas herramientas, pero el objetivo será que esas innovaciones tengan una utilidad práctica. Cerezo mantiene una visión positiva sobre el papel que puede jugar Castilla y León en esta nueva etapa. «Tengo una visión optimista», concluye.