Utilizando CRISPR se apuntó y editó simultáneamente varios genes diferentes del virus que son críticos para su multiplicación y supervivencia. El resultado fue notablemente acumulativo: las plantas pudieron resistir la infección por el virus y permanecieron sin síntomas.
Universidad Estatal de Washington | 23 de enero de 2020.- Los virus causan pérdidas de miles de millones de dólares para muchos cultivos de alimentos, piensos y fibra, incluidos alimentos básicos como trigo, arroz, papas, yuca, porotos y plátanos. En un primer momento, los investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU, por sus siglas en inglés) dieron un golpe doble para eliminar estos virus, utilizando la edición precisa y dirigida de genes virales.
Conocido popularmente como CRISPR-Cas9, este enfoque de edición del genoma puede eliminar y reemplazar bases individuales en el ADN.
«La edición del genoma es uno de los desarrollos más potentes e innovadores en biología molecular, con aplicaciones potencialmente de gran alcance en agricultura, biología y medicina», dijo Hanu Pappu, profesor distinguido Samuel H. Smith y presidente de Chuey en el Departamento Patología Vegetal de la WSU.
En un estudio reciente en la revista PloS One, Pappu y sus colaboradores mostraron que las modificaciones precisas de múltiples genes de un virus al mismo tiempo inhabilitaban el virus y hacían que las plantas fueran altamente resistentes a las enfermedades.
Los autores principales del estudio, Anirban Roy, un científico visitante sabático del Instituto de Investigación Agrícola de la India en Nueva Delhi, y Ying Zhai, un becario postdoctoral en el laboratorio de Pappu, usaron un virus de ADN destructor de cultivos para aplicar este enfoque. Sus colaboradores incluyeron al profesor de ciencias de cultivos de WSU Michael Neff y su estudiante de doctorado Jessica Ortiz.
«Comúnmente conocidos como begomovirus, estos son algunos de los virus más destructivos de los cultivos de hortalizas en países tropicales y subtropicales de todo el mundo», dijo Roy. Los begomovirus se transmiten por las moscas blancas, un pequeño insecto que se alimenta de plantas, lo que las hace extremadamente difíciles de controlar.
«Estos virus tienden a mutar y evolucionar para escapar de las defensas de sus plantas huésped, y son conocidos por superar la resistencia de la planta huésped», dijo Pappu. «Esto hace que el desarrollo de cultivos resistentes a virus que siguen siendo resistentes a las enfermedades sea muy difícil».
Con sus colaboradores indios, Sunil Mukherjee y Bikash Mandal, Pappu probó una nueva táctica: apuntar y editar simultáneamente varios genes diferentes del virus que son críticos para su multiplicación y supervivencia. El resultado fue notablemente acumulativo: las plantas pudieron resistir la infección por el virus y permanecieron sin síntomas.
Si bien CRISPR-Cas9 se usó para editar bases individuales en un gen, el equipo de Pappu encontró una desventaja en este enfoque. El virus editado rápidamente cambió a su forma original y comenzó a causar enfermedad.
«Volvimos a la mesa de dibujo e intentamos encontrar una forma de desactivar el virus de manera más efectiva», dijo Pappu.
«Fue un gran momento cuando no vimos ninguna indicación de que el virus pudiera mutar, después de editar sus genes en múltiples ubicaciones», agregó Zhai.
Ahora, con su prueba de concepto, los científicos dicen que podría ser posible extender este enfoque a cualquier combinación de begomovirus-huésped.
«La edición del genoma es un arma más en el arsenal para la lucha continua para proteger los cultivos de los virus», dijo Pappu.