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    Futuro

Nuevos métodos de mejoramiento y edición genómica en la agricultura

La innovación en el fitomejoramiento desempeña un papel vital en la agricultura, ayudándole a seguir el ritmo de los retos que se avecinan.

La agricultura se enfrenta hoy a una multitud de retos. El cambio climático está causando sequías, estrés térmico y condiciones de crecimiento variables. El aumento del número de plagas agrícolas y enfermedades vegetales amenaza el rendimiento y la nutrición de los cultivos. Como sociedad no sólo queremos asegurar alimentos a una población creciente, sino que también debemos mejorar la sostenibilidad económica, medioambiental y social de nuestros sistemas alimentarios. En este caso, un aspecto importante es la reducción sustancial de insumos como plaguicidas, fertilizantes y agua. Para afrontar estos retos es necesario mejorar continuamente la calidad de las semillas.

El objetivo del fitomejoramiento moderno es proporcionar nuevas variedades que produzcan más con menos

Mayor rendimiento

... producir más por hectárea de las tierras agrícolas existentes, y, por tanto, proteger los hábitats naturales y la biodiversidad

Aumento de la resistencia

... o tolerancia a plagas y enfermedades, lo que requiere menos aplicaciones químicas para proteger los cultivos, lo que también lleva a menos viajes al campo y, por tanto, a reducir las emisiones de CO2

Menos insumos

... como el agua, los fertilizantes y los plaguicidas para conservar los recursos, mejorar la calidad de los alimentos y proteger el medio ambiente

Edición genómica en pocas palabras

La edición genómica es un nuevo método de mejoramiento que pueden utilizar los investigadores y mejoradores para realizar cambios específicos y específicos dentro del ADN de una planta.

Las roturas y reparaciones del ADN se producen de forma espontánea y frecuente en la naturaleza, causando mutaciones naturales en las células. Estas mutaciones naturales garantizan que los organismos puedan adaptarse a nuevas o difíciles condiciones con el tiempo y, por tanto, cambiar gradualmente, por lo que vemos hoy una rica biodiversidad.

La edición genómica sustituye estas mutaciones "espontáneas" por precisión, cortando el genoma en una posición precisa y predefinida e induciendo el propio mecanismo de reparación de la célula. Esto, a su vez, influye en la expresión de ciertos rasgos de la planta.

Los investigadores pueden identificar la función de los genes de las plantas que pueden hacer que las plantas sean más robustas y/o más productivas. Una vez identificado un gen, se puede utilizar la edición genómica para mejorar rápidamente la resistencia de una planta de cultivo a una enfermedad, su tolerancia climática, su valor nutricional, su digestibilidad o su sabor.

Los resultados de la edición en el genoma pueden atribuirse a una mutación, pero no se podría determinar si se logró mediante métodos de mejoramiento convencionales, mediante la edición genómica o si se ha producido de forma natural.

1

Búsqueda

Una enzima (nucleasa) se guía hasta la ubicación deseada en el genoma.

2

Corte

La nucleasa corta el ADN con precisión y crea una rotura de doble cadena.

3

Reparación

Mientras que el propio sistema de reparación de la célula fusiona el ADN de nuevo juntos, se pueden eliminar o añadir secuencias

Se pueden utilizar diferentes tecnologías de edición genómica, dependiendo del resultado deseado

Dependiendo del cultivo o rasgo deseado, se pueden utilizar diferentes formas de edición genómica para permitir la versatilidad en el proceso. Algunas aplicaciones de la edición genómica pueden producir plantas modificadas genéticamente introduciendo genes extraños. Otros, como SDN-1 y SDN-2, no implican ningún material genético extraño. Los dedos de cinc, TALEN y CRISPR/Cas pueden aplicarse de numerosas maneras. Ante esto, desde el punto de vista normativo, es importante evaluar el producto final producido con estos métodos de forma matizable.

Los nuevos métodos de fitomejoramiento, como la edición genómica, son una evolución necesaria que ayuda a acelerar el proceso de fitomejoramiento.

El fitomejoramiento convencional es un proceso largo que, dependiendo del cultivo, puede tardar hasta 25 años antes de que los agricultores dispongan de una variedad mejorada. También es complejo, ya que desde cada cruce se pueden sacar adelante características deseables (por ejemplo, resistencia a plagas) y propiedades indeseables (por ejemplo, menor rendimiento).

La edición genómica permite a los investigadores y obtentores introducir características deseables haciendo pequeños cambios de forma específica sin incorporar propiedades indeseables, y eso acelera el desarrollo de nuevas variedades vegetales en al menos un 20-30%. La velocidad es crucial, ya que el cambio climático, las plagas y las enfermedades vegetales son todos retos en movimiento rápido para la agricultura que requieren soluciones rápidas.

Marcos normativos actuales

No existe un marco normativo mundial para los nuevos métodos de mejoramiento. La normativa actual de la UE es efectivamente una prohibición de la edición genómica.

En su sentencia de 2018, el Tribunal de Justicia europeo clasificó a todas las plantas desarrolladas con la ayuda de nuevos métodos de mejoramiento, como la edición genómica, como organismos modificados genéticamente (OMG). Los OMG están actualmente regulados por la estricta legislación de los OMG de la UE, incluso si la planta es idéntica a la resultante de la cría convencional y no contiene ADN extraño.

A la luz de esta resolución, el Consejo de la Unión Europea pidió a la Comisión Europea que presentara un estudio que evalua el estado y las condiciones actuales para el uso de nuevos métodos de mejoramiento. El estudio que se publicó en abril de 2021 afirmó que la normativa actual no es adecuada para el propósito, y que los nuevos métodos de mejoramiento tienen el potencial de contribuir a un sistema alimentario sostenible como parte de la Estrategia Farm to Fork.

Tras una evaluación de impacto y una serie de consultas públicas, la Comisión de la Unión Europea publicó el 5 de julio de 2023 una propuesta legislativa para las plantas obtenidas por mutagénesis dirigida y cisgénesis. El objetivo de esta propuesta es establecer un marco normativo más adecuado para los nuevos métodos de mejoramiento. Actualmente, el Consejo Europeo y el Parlamento Europeo debaten sobre la propuesta para luego decidir sobre la adopción del texto legislativo definitivo.

Otros países tienen normativas diferentes

El consenso científico es que los riesgos asociados a la edición genómica son equivalentes a los del mejoramiento convencional. Esto se refleja en las diversas políticas reguladoras de todo el mundo. Mientras que en muchos países la edición genómica está muy regulada, especialmente en toda Europa, en otros no lo es.

KWS es un miembro comprometido del proyecto PILTON y apoya sus tres objetivos principales:

  • Proporcionar un ejemplo concreto del mundo real de los nuevos métodos de mejoramiento y sus beneficios
  • Seguir los pasos científicos para garantizar un acceso justo, comprender mejor y lograr el consenso para el sector del fitomejoramiento
  • Para comprometerse con los líderes políticos, los responsables políticos y el público en esta importante cuestión

Su contacto

Thiago de Oliveira Decicino
Thiago de Oliveira Decicino
Head of Marketing South America
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Álvaro Moreno
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National Marketing Manager
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