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Presentan nueva biotecnología para tratar enfermedades y mejorar cultivos

César A. Parral

Expertos en biotecnología de Estados Unidos de América (EEUU), Alemania y Costa Rica compartieron una nueva tecnología que permite corregir y mejorar a la medida la información genética de organismos vivos mediante una revolucionaria herramienta conocida como CRISPR-CAS9.  

El arroz es uno de los cultivos susceptibles al cambio climático que puede ser modificado genéticamente para lograr una mayor resistencia a la sequía, y esto es precisamente lo que está haciendo un grupo de investigación de la UCR.

La presentación se realizó en el marco del foro "Edición de genomas en cultivos tropicales: perspectivas para países en desarrollo” el miércoles 19 de julio del 2017 en el auditorio del Consejo Nacional de Rectores (CONARE) en Pavas, San José.

En la actividad se presentó el experto Prof. Dr. Stefan Schillberg, director del Departamento de Biotecnología de Plantas, Fraunhofer IME, Alemania, el Dr. Jeff Fu de EEUU (Vía internet),  así como los (as) costarricenses Dr. Andrés Gatica Arias de la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica (UCR), el M.Sc. Alejandro Hernández Soto, de la Escuela de Biología del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) y la  Dra. Marta Valdez Melara, investigadora de la Escuela de Biología de la UCR.

La biotecnología es uno de los sectores de mayor auge a nivel mundial con un crecimiento anual promedio del 11% y un valor que alcanzaría los 414.5 billones de dólares en el 2017.  En Costa Rica y en particular en la UCR,  también es una de las áreas más dinámicas de investigación, según lo muestra la plataforma HIPATIA.

Las “Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas (CRISPR, por sus siglas en inglés), es una nueva y revolucionaria tecnología  generada en el 2012 por el Instituto Broad del Instituto Tecnológico de  Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard y la Universidad de California Berkeley.

La herramienta permite el tratamiento de enfermedades genéticas que hasta la fecha cuentan con pocas o nulas opciones,  tales como distrofia muscular, fibrosis quística, huntington, leucemia y diversos tipos de cáncer, así como plagas y enfermedades en cultivos y animales.

En la naturaleza, el ácido desoxirribonucleico (ADN) cambia al estar expuesto a la luz ultravioleta, oxígeno y la misma división celular; estos cambios son reparados por la maquinaria celular,  lo que lleva a incorporar cambios.

Estos cambios son los responsables de que exista biodiversidad, que a nivel genético significa genes distintos. CRISPR permite realizar a la medida estos cambios, así como corregir errores gracias a una poderosa tijera molecular llamada Cas9.

La proteína Cas9 es una enzima que actúa como un par de tijeras moleculares capaz de cortar hebras del ADN,  se dirige de manera específica a un sitio del genoma guiado por una secuencia complementaria al genoma que se diseña a la medida.

Los expositores destacaron que esta es una tecnología muy apropiada para nuestro país porque en primer lugar no es transgénica,  son organismos  biotecnológicos generados por mutación dirigida, es fácil de usar, muy eficiente y económica comparada con otras y sobre todo, las universidades públicas costarricenses tienen la capacidad de desarrollarla en poco tiempo, ya que los primeros resultados se verían en un par de años.

En la actividad participar más de 50 investigadores (as) y expertos de diferentes instituciones, universidades y sector privado.

Aplicaciones

La herramienta permite aplicaciones que van desde el desarrollo y mejora de alimentos, materiales, combustibles, tratamiento de enfermedades hasta la corrección de errores o defectos genéticos.

Esto se traduce en nuevas terapias para cáncer, cultivos con mejoras para producir aceites más saludables, cultivos con resistencia a enfermedades.

Precisamente esta nueva tecnología será inaugurada en un proyecto que recién obtuvo un financiamiento ¢30 millones de colones por parte del Espacio Universitario de Estudios Avanzados (UCREA) de la UCR,  para desarrollar una variedad de arroz tolerante a la sequía y la salinidad en Guanacaste con el fin de contribuir a la mitigación del cambio climático y la seguridad alimentaria del país.

“El sector agrícola se puede ver beneficiado desde ya o con el desarrollo de la tecnología en Costa Rica. Una vez puesta a punto para el arroz, fácilmente podemos utilizarla con otros cultivos de interés económico.

“Pero también el sector médico, particularmente en el biomédico. También la industria alimentaria puede verse beneficiada porque con esta tecnología se pueden hacer cambios en levaduras y bacterias que se usan en la industria alimentaria”, manifestó la Dra. Valdez, coordinadora de la actividad.

“Costa Rica estará innovando con este tipo de herramientas en un futuro cercano, donde investigadores de la UCR, TEC, Alemania y México están compartiendo su experiencia para desarrollar cultivos como arroz con tolerancia a la sequía”, señaló la experta de la UCR.

“Este proyecto es muy importante porque tenemos el cambio climático encima. Guanacaste ya está enfrentando sequías y el arroz se siembra en Guanacaste”, agregó la Dra. Valdez.

Red de ingeniería genética

La actividad es organizada por la Red de Ingeniería Genética aplicada al Mejoramiento de Cultivos Tropicales (RIGATrop), que se encuentra adscrita a la Vicerrectoría de Investigación de la UCR.

Busca generar una red en la UCR que permita fortalecer la colaboración entre investigadores (as) que emplean las herramientas de la biotecnología moderna en el mejoramiento genético de cultivos tropicales de importancia económica.

Para más información comuníquese con la RIGATrop al correo-e: rigatrop@gmail.com  o con la Dra. Marta Valdez (marta.valdez@ucr.ac.cr), o el Dr. Andres Gatica Arias (andres.gatica@ucr.ac.cr).

Prof. Dr. Stefan Schillberg, director del Departamento de Biotecnología de Plantas, Fraunhofer IME, Alemania, se refirió a las tecnologías y experiencias desarrolladas en su país para mejorar los cultivos.