Científicos avanzan en desarrollo de “vacuna biotecnológica” para proteger cultivos agrícolas

Se están buscando nuevas tecnologías para reemplazar los pesticidas tradicionales utilizados para proteger las plantas, particularmente las plantas comestibles como los cereales. Un nuevo proyecto de colaboración entre la Universidad de Helsinki y el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS) está arrojando luz sobre la eficacia de las vacunas basadas en ARN respetuosas con el medio ambiente que protegen a las plantas de enfermedades y plagas.

Las enfermedades y plagas de las plantas causan pérdidas considerables de cultivos y amenazan la seguridad alimentaria mundial. Tradicionalmente, las enfermedades y plagas se han combatido con pesticidas que se diseminan por todo el entorno y pueden ser peligrosos para la salud humana, los organismos benéficos y el medio ambiente.

“Un nuevo enfoque para la protección de plantas implica la vacunación de plantas contra patógenos con moléculas de ARN bicatenario que pueden rociarse directamente sobre las hojas”, explica la Dra. Minna Poranen del Programa de Investigación de Biociencias Moleculares e Integradoras de la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de Helsinki.

La vacuna desencadena un mecanismo conocido como interferencia por ARN, que es un mecanismo de defensa innato de las plantas, los animales y otros organismos eucariotas contra los patógenos. La vacuna puede dirigirse al agente patógeno elegido mediante el uso de moléculas de ARN que comparten identidad de secuencia con los genes de la plaga y evita su expresión.

Esto significa que las moléculas de ARN bicatenario no afectan la expresión de genes en la planta protegida, sino que solo se dirigen a la enfermedad (hongo/virus) o insecto plaga de la planta. El ARN también es una molécula común en la naturaleza que se degrada rápidamente en lugar de acumularse en el medio ambiente.

A la izquierda, dos plantas a las que se les ha administrado una vacuna de ARN, y a la derecha las plantas que no recibieron la vacuna contra un virus expuesto. Todas las plantas fueron expuestas a un virus.

“El desafío de desarrollar vacunas basadas en ARN para proteger plantas ha implicado la producción de moléculas de ARN. Las moléculas de ARN bicatenario se han producido mediante síntesis química, como moléculas de fármacos y con fines de investigación, pero tales métodos de producción son ineficientes y costosos para la protección de las plantas”, afirma Poranen.

Como parte del Programa de Investigación de Biología Sintética de la Academia de Finlandia, el grupo de Poranen ha desarrollado un nuevo método de producción para moléculas de ARN bicatenario. Junto con los investigadores del CNRS, el grupo ha demostrado la eficacia de las vacunas basadas en ARN producidas mediante el nuevo método contra las infecciones por virus de plantas. El método utiliza el sistema de amplificación de ARN de un bacteriófago, es decir, un virus destructor de bacterias, y la producción de ARN tiene lugar en células bacterianas. Este nuevo método permitirá la producción efectiva de vacunas basadas en ARN y promoverá el desarrollo y la adopción de métodos de protección de plantas basados ​​en ARN.

Fuente: http://www.agroalimentando.com

Foto: Archivo