Una herramienta de edición genética diseñada íntegramente por inteligencia artificial permitió a un equipo de la Universidad de Misuri crear plantas de arroz resistentes al tizón bacteriano, una enfermedad capaz de arrasar cosechas enteras en regiones de Asia y África donde este cereal constituye la base de la alimentación.
El avance, publicado en la revista aBIOTECH, se apoya en OpenCRISPR-1, un sistema de código abierto desarrollado por la empresa californiana de biotecnología Profluent. La herramienta ya había demostrado eficacia en células animales, pero nunca se había aplicado en cultivos.
El grupo liderado por Bing Yang, profesor distinguido de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Recursos Naturales, logró adaptarla al genoma del arroz y obtener resultados que abren la puerta a una nueva generación de cultivos modificados sin las restricciones de licencia que suelen acompañar a las tecnologías patentadas.
El tizón bacteriano puede destruir cosechas completas y reducir la calidad del grano
El tizón bacteriano ataca las hojas y los tallos del arroz, lo que provoca pérdidas severas tanto en rendimiento como en calidad del grano. Para los productores de zonas donde este cereal es el principal sustento, una epidemia puede poner en riesgo no solo la producción, sino también la seguridad alimentaria de comunidades enteras.
El laboratorio de Yang en el Centro de Ciencias Biológicas Bond investiga desde hace años la interacción entre el patógeno y la planta a nivel genético.
“La tizón bacteriana puede causar estragos en los cultivos de arroz, reduciendo tanto el rendimiento como la calidad, lo que supone un grave problema para los agricultores que dependen de este cereal básico”, explicó el investigador en un comunicado de la universidad. Esa comprensión molecular fue la que permitió identificar los genes de susceptibilidad —la familia OsSWEET— y convertirlos en blancos de la edición genética.
OpenCRISPR-1 alcanzó frecuencias de mutación del 100 % en algunas muestras
Según el estudio, el equipo optimizó OpenCRISPR-1 para monocotiledóneas y lo validó de forma sistemática en arroz (Oryza sativa). La herramienta logró edición múltiple tanto en callos como en plantas T0 estables, con frecuencias de mutación que llegaron al 100 % en determinadas muestras. Un análisis de secuenciación profunda reveló que el patrón de mutaciones generado por OpenCRISPR-1 es comparable al del sistema SpCas9 convencional, lo que facilita la obtención de alelos predecibles de pérdida de función.
Además, los investigadores integraron un andamio de ARN guía también diseñado por IA —denominado Open sgRNA scaffold— y desarrollaron OpenPE6c, un sistema de edición de precisión basado en la misma plataforma. Las pruebas en protoplastos de arroz mostraron tasas de edición precisa similares a las del sistema canónico SpCas9-PE6c, pero con una reducción notable de subproductos imprecisos, lo que sugiere mayor fidelidad del sistema diseñado por inteligencia artificial.
El carácter abierto de la herramienta elimina barreras de licencia para su comercialización
Una de las ventajas más relevantes de OpenCRISPR-1 frente a otras herramientas CRISPR es su naturaleza de código abierto. “A diferencia de las herramientas de edición genética patentadas que pueden requerir acuerdos de licencia para su uso comercial, OpenCRISPR-1 es de código abierto y gratuito para la investigación y la comercialización de la edición del genoma de los cultivos”, señaló Yang. Esa accesibilidad, según el investigador, otorga a laboratorios y empresas mayor margen para desarrollar variedades con características agrícolas de interés sin depender de negociaciones contractuales.
Los hallazgos aún deben transferirse a variedades comerciales de arroz
Antes de que los agricultores puedan beneficiarse de este trabajo, los resultados obtenidos en líneas de laboratorio deben trasladarse a variedades cultivadas a escala comercial. El proceso exige pruebas adicionales, la aprobación de autoridades reguladoras y alianzas con socios de la industria para llevar las semillas al campo. Podrían pasar varios años antes de que las plantas desarrolladas en la Universidad de Misuri lleguen a los productores.
Con todo, Yang ve un horizonte más amplio. “Nuestro reciente avance abre el camino para explorar soluciones genéticas a una serie de desafíos que enfrentan los agricultores en Misuri y en todo el país, desde devastadoras enfermedades de las plantas hasta la sequía y las temperaturas extremas”, afirmó. Entre los cultivos que podrían beneficiarse del mismo enfoque se encuentran el maíz y la soja, dos pilares de la agricultura estadounidense.
Fuente: Infobae — Internacionales — ver publicación original.
