Científicos buscan erradicar insectos mediante genética

Tecnología
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Ya está en desarrollo una novedosa arma genética contra peligrosos depredadores agrícolas.

Una abeja con tres

Científicos y empresas de biotecnología están desarrollando lo que podría ser la siguiente gran arma en la guerra contra las plagas –una que emplea un descubrimiento ganador del Premio Nobel para matar insectos y agentes patógenos desactivando sus genes.
Reduciendo a cero una secuencia genética única de una especie, la técnica tiene el potencial de matar una plaga sin dañar a los insectos benéficos. Sería un gran avance con respecto a los pesticidas químicos.
“Si usas un neuroveneno, mata todo”, dice Subba Reddy Palli, un entomólogo de la Universidad de Kentucky que está investigando la tecnología llamada interferencia de ARN. “Pero éste tiene un  objetivo muy específico”.
Algunos especialistas temen que liberar agentes de silenciación en los campos pudiera dañar a los insectos benéficos, sobre todo los que tienen una composición genética común, e inclusive dañar la salud humana. La controversia se hace eco de un debate más amplio que lleva años: la modificación genética de los cultivos. La Agencia de Protección del Medio Ambiente, la cual regula los pesticidas, llevará a cabo una reunión de asesores científicos para discutir los riesgos potenciales de la interferencia de ARN.
“Intentar utilizar esta tecnología en su etapa actual de entendimiento sería más ingenuo que nuestro uso del DDT en 1950”, dijo el Consejo Consultivo de la Abeja Mielera en los comentarios enviados a la E. P. A. (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) antes de la reunión, en el centro de conferencias de la Agencia en Arlington, Virginia.
La interferencia de ARN es de interés para los apicultores porque uno de sus posibles usos, en desarrollo por Monsanto, es matar un ácaro que se cree parcialmente responsable de las extinciones masivas de abejas en años recientes.
Monsanto ha solicitado la aprobación regulatoria de maíz genéticamente diseñado para utilizar RNAi, como se abrevia el método, para matar al gusano de la raíz del maíz del oeste, una de las plagas agrícolas más costosas. En otro proyecto se está tratando de desarrollar un spray que restaure la capacidad de su herbicida Roundup para matar plantas que crecen inmunes a él.
Algunos especialistas en abejas presentaron comentarios diciendo que darían la bienvenida a los intentos por utilizar RNAi para salvar abejas. Grupos que representan a los productores de maíz, soya y algodón también respaldan la tecnología.
“La tecnología comercial de RNAi da a la agricultura en los Estados Unidos toda una nueva generación de herramientas, brindando una gran promesa”, dijo la Asociación Nacional de Productores de Maíz .
Los productores de maíz tienen una nueva herramienta. Durante una década han estado combatiendo el gusano de la raíz plantando cultivos BT, diseñados genéticamente para producir una toxina que mata a los insectos cuando comen el cultivo... o al menos la toxina que supuestamente los iba a matar. Pero los gusanos de la raíz están desarrollando resistencia a cuando menos una toxina BT.
El ARN de interferencia es un fenómeno natural que parte del ARN de doble cadena.
El ADN, que es de lo que están hechos los genes , es de doble hebra, la famosa doble hélice. Pero el ARN, que es un mensajero en las células, normalmente consiste en una sola hebra de unidades químicas que representan las letras del código genético.
Cuando una célula detecta un ARN de doble cadena, actúa como si encontrara un virus: activa un mecanismo que silencia cualquier gen con una secuencia correspondiente en el ARN de doble cadena.
Los científicos aprendieron que podrían desactivar prácticamente cualquier gen mediante la síntesis de un fragmento de ARN de doble cadena con una secuencia que combine.
Los científicos que descubrieron este mecanismo ganaron el Premio Nobel de Medicina de 2006 (Andrew Z. Fire y Craig C. Mello), y fue asumido inicialmente que la mayor parte de su uso sería en Medicina. Basta imaginar medicamentos que apaguen genes esenciales en patógenos o tumores, o uno que contribuya al colesterol alto.
La euforia inicial se ha enfriado, en parte porque ha sido difícil entregar el ARN a través del torrente sanguíneo a las células del cuerpo donde se necesita. Sin embargo, los desafíos se están superando y el entusiasmo  aumenta de nuevo.
El uso de RNAi en los insectos, por lo menos en escarabajos, debería ser más sencillo que en las personas. Los escarabajos, incluyendo el del gusano de la raíz del maíz, pueden simplemente comer el ARN de doble cadena para comenzar el efecto.
Una forma de obtener insectos que hagan eso es diseñar genéticamente cultivos para producir ARN de doble cadena correspondientes a los genes esenciales de la plaga.
Varios cultivos genéticamente modificados ya aprovechan el RNAi para silenciar genes en el cultivo mismo. Estos incluyen la soya con aceite más saludable, y una manzana que no se oscurece y que está próxima a la aprobación federal. La técnica también se ha utilizado para crear resistencia genética a los virus en cultivos como la papaya.
Pero generalmente esos cultivos se han desarrollado utilizando métodos para modificar el ADN que se sabe que funcionan, pero que no eran entendidos al momento de involucrar el RNAi. El nuevo maíz que mata al gusano de la raíz, de Monsanto, es uno de las primeros cuya cosecha ha sido diseñada específicamente para producir ARN de doble cadena, en este caso para inactivar un gen llamado Snf7 que es esencial para las proteínas móviles alrededor del gusano de la raíz. Monsanto, cuya sede se encuentra en San Luis, espera colocar el maíz, al que llama SmartStax Pro, en el mercado a finales de esta década.
El ARN de doble cadena también podría incorporarse en aerosoles.
Monsanto está desarrollando un spray que podría apoyar uno de sus mayores productos — los cultivos resistentes a su herbicida Roundup. Los agricultores los han usado ampliamente ya que pueden rociar Roundup para matar hierbas sin dañar al cultivo.
Roundup, conocido genéricamente como glifosato, funciona inhibiendo la acción de una proteína que las plantas necesitan para sobrevivir. Pero muchas hierbas han desarrollado resistencia al Roundup. Algunas de estas hierbas fabrican tanta proteína que Roundup no puede inhibirla toda.
El spray de Monsanto usaría ARNi para silenciar el gen de esa proteína, reduciendo la producción de la proteína y restaurando la capacidad de Roundup de matar las hierbas.
Monsanto también está estudiando poner ARN en agua azucarada que alimente a las abejas para protegerlas del ácaro varroa. La manera actual de luchar contra el ácaro es rociar pesticidas que también pueden dañar a las abejas.
“Estábamos tratando de matar a un pequeño insecto en un gran insecto”, dijo Jerry Hayes, jefe de salud de las abejas en Monsanto.
Si el RNAi se dirige a una secuencia genética única para el ácaro, las abejas no se verán perjudicadas por ingerirla, mientras que los ácaros morirían una vez que ataquen a las abejas. Un ensayo de campo mostró que esta técnica podría ayudar a proteger a las abejas de los virus.
Monsanto adquirió Beeologics, una compañía que desarrolla la tecnología de RNAi para las abejas. Compró al menos otras dos empresas que se dedican a las aplicaciones agrícolas de la tecnología. Y ha pagado decenas de millones de dólares por derechos de patentes y tecnología de empresas de RNAi médico como Alnylam Farmacéuticos y Tekmira Farmacéuticos.
Pero Monsanto no está sola. En 2012, Syngenta firmó un acuerdo para trabajar en los aerosoles de RNAi con Devgen, una empresa belga de biotecnología, y más tarde dijo que había adquirido todo Devgen por aproximadamente $500 millones.
Algunos científicos están pidiendo precaución. En un artículo publicado el año pasado, dos entomólogos del Departamento de Agricultura advirtieron que dado que los genes son comunes a varios organismos, los pesticidas de RNAi también podrían lastimar otros insectos distintos a los indeseados.
Por ejemplo, un estudio de laboratorio realizado por científicos de la Universidad de Kentucky y la Universidad de Nebraska, encontró que un ARN de doble cadena destinado a silenciar un gen del gusano de la raíz también afectó un gen de la catarina, matando a ese insecto benéfico.
Las preocupaciones sobre los posibles efectos en la salud humana comenzaron por un documento de 2011 de investigadores de la Universidad de Nanjing, en China. Informaron que fragmentos de ARN producidos naturalmente por el arroz podía detectarse en la sangre de personas y ratones que consumieron dicho arroz y que incluso podría afectar un gen que regula el colesterol. Este efecto cruzado sería extraordinario y se vio con escepticismo. Al menos tres estudios desafiaron los hallazgos.
En un documento preparado para la próxima reunión, científicos de la E. P. A. presentaron “desafíos únicos para la evaluación de riesgos ecológicos que aún no han sido detectados en las evaluaciones de los plaguicidas químicos tradicionales”.