Un nuevo estudio muestra el rol clave que durante dos décadas ha jugado Chile como semillero de contraestación y polo internacional de I+D en cultivos transgénicos. Ahora, su adopción temprana de un enfoque regulatorio que permite el uso de cultivos editados genéticamente, daría luz verde para uso en campo a una nueva gama de cultivos editados por entidades públicas nacionales para enfrentar los desafíos climáticos de la agricultura local.
Adaptado desde Cornell Alliance for Science / 29 de mayo de 2020.- Después de jugar un papel clave en la producción mundial de semillas genéticamente modificadas (GM) durante dos décadas, Chile ahora lidera el camino en cultivos editados genéticamente por el sector público para abordar los impactos del cambio climático en la agricultura local.
La tendencia se documenta en un estudio revisado por pares publicado en la revista británica GM Crops & Food por el Dr. Miguel Ángel Sánchez, director ejecutivo de ChileBio.
Actualmente, Chile es el principal exportador de semillas transgénicas de maíz, soya y canola en el hemisferio sur, siendo Estados Unidos, Canadá y Sudáfrica sus principales clientes. Sin embargo, a nivel de investigación, se realizan en sayos de campo con varios cultivares y frutales transgénicos, incluidos nuevos desarrollos a través de herramientas de edición de genes como CRISPR.
[Recomendado: Chile: país clave para el desarrollo de la biotecnología agrícola a nivel mundial]«Chile tiene un papel clave que contribuye a la reducción de la escasez de producción de semillas en el hemisferio norte y a acelerar el desarrollo de nuevos híbridos, cultivares y organismos genéticamente modificados (OGMs). Las semillas que Chile produce para la exportación incluyen una cantidad considerable de semillas transgénicas”, explica Sánchez en el estudio.
“Vacío legal” y paradoja normativa
A pesar del excelente ambiente regulatorio para las actividad semillera y de investigación, Chile vive en una paradoja sobre la cual escribí en una columna anterior de 2016. Por un lado el país presta servicios de investigación y multiplicación de semillas transgénicas, y los países que aprovechan y siembran estas semillas nos venden el grano cosechado de regreso a nuestra industria alimentaria y de alimentación animal. Mientras que los agricultores chilenos aún no pueden realizar producción para uso doméstico con la misma tecnología. Ademas, Chile importa gran parte de su soya y maíz desde países vecinos como Argentina y Brasil, dos grandes productores de cultivos transgénicos.
Esta situación deja a los agricultores chilenos en desventaja respecto a sus colegas en la región, donde 6 países sudamericanos aprovechan esta tecnología para uso interno. Hay un proyecto de ley del 2006 que permitiría su uso comercial, pero que duerme hace muchos años en el congreso.
“La Resolución 1523 del SAG, emitida en 2001, regula la multiplicación de semillas GM con fines de exportación y las actividades de investigación de campo. Este tipo de actividades se conocen como actividades confinadas ya que cuentan con medidas de bioseguridad que evitan el cruzamiento de los cultivos utilizados con especies sexualmente compatibles,» afirma el Dr. Miguel Sánchez en entrevista para Cornell Alliance for Science.
“A pesar de que Chile importa sin restricciones alimentos derivados de cultivos GM para consumo humano y animal, el país no posee procedimientos claros para producir cultivos transgénicos en áreas no confinadas para utilizarlos en la agricultura local. Esta inconsistencia se debe principalmente a que el uso de cultivos GM en áreas no confinadas está bajo el alcance de otras regulaciones incompletas.” agrega Sánchez.
Con las regulaciones incompletas que podrían permitir el uso doméstico de OGMs en Chile, el Dr. Sánchez se refiere a una ley menos conocida y que depende del Ministerio de Medio Ambiente. “Desde 2010, la Ley de Bases del Medio Ambiente señala que para obtener autorización para utilizar OGM en áreas no confinadas se debe someter una solicitud al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA). Luego de 10 años, aún no se ha implementado un protocolo o procedimiento que indique que información se debe entregar al SEIA, los tiempos que podría demorar la evaluación, las personas o equipos responsables, los criterios, etc.,” explica Sánchez.
En palabras simples, una empresa o agricultor podría presentar un estudio de impacto ambiental para producción comercial de OGMs al Ministerio de Medio Ambiente, sin embargo, el esfuerzo sería inútil al no existir un reglamento sobre la ley. “Para solucionarlo, el Ministerio de Medio Ambiente sólo se debe redactar el reglamento que describa esos proceso,” finaliza Sánchez.
CRISPR y la presión del cambio climático
A diferencia de la retrasada situación regulatoria para uso interno de OGMs, en 2017 Chile se convirtió en el segundo país del mundo, después de Argentina, en implementar un enfoque regulatorio para uso interno de cultivos a través de nuevas técnicas de mejoramiento genético (NBTs ), donde se incluye la popular técnica CRISPR.
Para el uso de NBTs, el SAG estableció un sistema de consulta “caso por caso” para determinar si el producto final contiene secuencias genéticas externas (transgenes). En el caso de descartarse la presencia de transgenes, el cultivo no es sometido a la regulación de OGMs, y el SAG debe entregar una respuesta oficial a través de una resolución legal dentro de los 20 días hábiles.
“Hasta el momento el SAG ha recibido 8 solicitudes de pronunciamiento para determinar si vegetales específicos desarrollados mediante biotecnología son o no OGMs,» comenta Sánchez respecto a las empresas que han enviado solicitudes de evaluación. Las ocho solicitudes fueron determinadas como productos no-OGM.
Estos 8 cultivos mejorados por técnicas como CRISPR y TALEN, se describen en el reciente estudio de Sánchez, e incluyen canola con resistencia a rotura de silicuas, camelina y soya con mayor contenido de ácidos grasos saludables, así como maíces con tolerancia a sequía, mayor rendimiento y modificación en sus niveles de almidón.
Aparte de la agilización regulatoria, hay otros factor importante que puede acelerar el uso de esta tecnología más reciente de mejoramiento genético y su adopción por agricultores chilenos: los graves efectos climáticos que está viviendo el país.
Entidades del sector público nacional están desarrollando una nueva gama de cultivos editados genéticamente para ventajas como tolerancia a sequía o salinidad, que son clave en la lucha contra la peor mega sequía de más una década continua que sufre el país, así como el aumento de la degradación de los suelos. Problema que le ha costado al gobierno la entrega de enormes fondos de emergencia para miles de agricultores y ganaderos que han perdido sus cultivos y no tienen forraje para sus animales.
Desarrollos biotecnológicos «Made in Chile»
Entre 1991 y 2013 el Estado de Chile invirtió más de $16,2 millones de dólares en 32 proyectos de desarrollo de cultivos transgénicos, de los cuales la mitad eran llevados a cabo por el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), y la mitad restante por universidades y fundaciones. Entre estos se cuentan diversos cultivos y frutales, para características de resistencia a estrés biótico y abiótico, así como mejor nutrición y calidad del producto.
Desde entonces, algunos cultivos enfocados en tolerancia a estrés ambiental y para mayor sustentabilidad, han seguido su curso mediante transgenia y nuevos enfoques con CRISPR, tanto en el INIA como en universidades.
A nivel de universidades destaca un maíz transgénico tolerante a sequía que fue desarrollado en el laboratorio del Dr. Simón Ruiz de la Universidad de Talca. El cultivo fue modificado con genes de tolerancia a sequía y salinidad provenientes de Solanum chilense, un pequeño tomate nativo del Desierto de Atacama.
En ensayos de campo, durante 52 días las plantas modificadas no fueron regadas, y lograron mantener un 80% de la productividad total, mientras que las plantas no modificadas solo mantuvieron un 20%. Un resultado notable que no ha sido logrado por ningún otro grupo de investigación internacionalmente.
Por otro lado, el laboratorio dirigido por el Dr. Patricio Arce en la Universidad Católica de Chile, trabaja en el desarrollo de portainjertos de cítricos tolerantes a salinidad, los cuales ya han sido evaluados con éxito en ensayos de campo en el Valle de Copiapó, que posee unos de los suelos más salinos del planeta. Cabe destacar que en caso de llegar a fase comercial, la fruta obtenida no sería transgénica, ya que el portainjerto (o patrón de la planta) es la parte modificada, y sobre este se injerta una variedad convencional de interés.
Entre otros desarrollos experimentales que se han llevado a cabo en el laboratorio del Dr. Arce, se cuenta un tomate-vacuna GM contra cólera y hepatitis, un amplio programa de mejoramiento genético de uva de mesa mediante técnicas convencionales y biotecnológicas, y lechuga editada genéticamente para oxidación retardada (que reduciría los desperdicios alimentarios por descarte de lechuga con mal aspecto).
Un proyecto ambicioso y más reciente es el que dirige la Dra. Claudia Stange, de la Universidad de Chile, en asociación con INIA y la Universidad Arturo Prat. Tiene como objetivo central el desarrollo de portainjertos de tomate y kiwi tolerantes a sequía y suelos salinos mediante edición genética con CRISPR.
“Los cultivos de tomate y kiwi son muy relevantes para la economía del país,» afirma la Dra. Stange en entrevista para Cornell Alliance for Science. Ambos proyectos podrían tomar 4 años desde la selección de genes hasta la evaluación en campo de las plantas editadas sin transgenes, según la Dra. Stange.
El laboratorio de Stange también realiza otra investigación pionera que busca desarrollar manzanas editadas con CRISPR que logren mayores niveles de betacaroteno (molécula que nuestro cuerpo utiliza para formar vitamina A, crucial para la vista y sistema inmune) y reducir el pardeamiento producido al cortar la fruta (al igual que la lechuga, para reducir el desperdicio alimentario por descarte de frutas con mal aspecto).
“A fin de año podremos tener las primeras plantas [editadas] para ser traspasadas a Los Olmos donde seguirán la evaluación en invernadero y campo,» comenta Stange sobre el proyecto ejecutado en asociación con el Consorcio Biofrutales y Vivero Los Olmos. «Por mientras, nuestro equipo seguirá generando y seleccionando más líneas de tal modo de tener una cantidad de plantas que nos permita elegir al mejor cuando produzcan frutos.”
En el sur, en la Universidad Austral de Chile (UACH) se busca un mejoramiento biotecnológico enfocado en trigo. El laboratorio del Dr. Daniel Calderini trabaja en el desarrollo de trigo transgénico de mayor rendimiento de grano a través de la mayor expresión de expansinas, proteínas que permiten el alargamiento de las paredes celulares vegetales.
Por otro lado, en la misma institución, la Dra. Francisca Castillo trabaja en un proyecto de investigación (también con fondos públicos) que utiliza edición genética con CRISPR para estudiar genes candidatos que sean útiles en la tolerancia al calor en trigo. Esta investigación se basa en trabajos anteriores de la Dra. Anita Arenas (también de UACH) y líneas de trigo editadas que se obtuvieron en colaboración con el Dr. Cristóbal Uauy del John Innes Centre, Reino Unido.
“Nuestro proyecto apunta a dilucidar la función del gen de la enzima rotamasa en procesos de termotolerancia en trigo, y esperamos constituya información útil para mitigar los efectos de eventos de choque térmico sobre el rendimiento de trigo y aportar a enfrentar los problemas asociados al aumento global de temperatura, a través de la generación de variedades más adaptadas a las condiciones climáticas”, afirma Castillo para Cornell Alliance for Science.
La Dra. Castillo enfatiza la importancia de investigar el rendimiento de los cultivos de trigo en el actual escenario de cambio climático, al ser uno de los cereales más consumidos del mundo y justamente estar siendo afectado negativamente por eventos de choque térmico.
Mientras tanto el INIA, entidad pública que probablemente ha realizado la mayor cantidad de trabajos de mejoramiento genético con biotecnología en Chile, continua su investigación con transgénicos en diversos cultivos y frutales, y en los últimos años, han avanzado con líneas de trabajo en edición genética mediante CRISPR.
“Los proyectos en los que hemos estado involucrados han permitido generar uvas con resistencia a hongos y cerezos que necesitan menos horas de frío para su floración,” afirma el Dr. Humberto Prieto, investigador principal en biotecnología agrícola en INIA, en una entrevista para el diario El Sur. Menciona que usar todas las herramientas disponibles de mejoramiento genético que tenemos a mano «es la única forma de generar nuevas variedades vegetales que permitan nuestra sustentación en un escenario de crisis«.
Si bien el laboratorio del Dr. Prieto ha trabajado en uvas transgénicas experimentales para resistencia a hongos, recientemente han desarrollado una plataforma tecnológica en asociación con el Consorcio Biofrutales, para conseguir el mismo objetivo mediante CRISPR, que sí podría llegar a uso doméstico en campo a diferencia de un OGM.
El Dr. Prieto también dirige proyectos de INIA con edición genética en arroz y papa para estudiar genes de rendimiento y susceptibilidad a patógenos, así como el desarrollo de líneas de papas editadas que no presenten endulzamiento inducido bajo almacenamiento en frío.
Biotecnología para la adaptación climática, mejor nutrición y soberanía nacional
Los investigadores locales concuerdan en que la biotecnología moderna ofrece herramientas que pueden ayudar a la agricultura a adaptarse a los desafíos del cambio climático y desarrollar cultivos y sistemas agrícolas más sostenibles.
“En este contexto, a diferencia de las técnicas tradicionales de mejoramiento, las técnicas biotecnológicas permiten realizar el mejoramiento genético de forma segura y más precisa, cambiando sólo la característica de interés, sin afectar otros genes, y los resultados se obtienen en tiempos considerablemente menores” afirma el Dr. Sánchez.
“De esta manera, la biotecnología agrícola y estas herramientas representan una gran oportunidad para fomentar la innovación y ofrecer alternativas para contribuir a que la agricultura sea más sostenible,» agrega. «Esto significa que a través de la obtención de nuevas variedades vegetales adaptadas a distintas condiciones, podemos producir más alimentos en menos terreno, disminuyendo las pérdidas en el campo y el desecho de alimentos, obteniendo alimentos de calidad nutricional, siendo más amigables con medio ambiente, reduciendo la cantidad de insumos y enfrentando los vaivenes ambientales como la sequía, el frío, etc».
[Recomendado: Biotecnología chilena como parte de la solución a la crisis alimentaria]La Dra. Stange recalca la importancia de la biotecnología moderna como un aporte a una dieta más saludable, y también, como una herramienta que genere productos locales con valor agregado y 100% adaptados a la realidad agrícola y climática nacional.
“Actualmente las nuevas variedades se adquieren pagando royalties a empresas extranjeras» explica. «Esto implica traer esas variedades y esperar unas temporadas hasta que se adapten a nuestras condiciones edafoclimáticas, con la expectativa de que produzcan los frutos tal como se producen en donde se generaron. Esto es un riesgo. En nuestro caso, son variedades ya producidas y comercializadas en Chile a las que les agregaremos estas nuevas características. De esta manera, le agregaremos valor a las variedades chilenas de manzanas”, afirma Stange.
“Es relevante generar variedades hechas en Chile y además más saludables» recalca la Dra. Stange. «Hoy los consumidores buscan alimentos que sean funcionales, es decir con mayor contenido de antioxidantes, vitaminas, etc. Esas características las cumplirían nuestras manzanas con mayor contenido de carotenoides (que son moléculas de provitamina A) y antioxidantes que contrarrestan variadas enfermedades y el envejecimiento”.
[Recomendado: Científicos chilenos detallan aporte de biotecnología agrícola para enfrentar el cambio climático]Desde una visión similar, la Dra. Castillo califica a la biotecnología como una herramienta de avanzada que permite estudiar genes candidatos que puedan asistir los programas de mejoramiento genético. “En el contexto de cambio climático, la biotecnología aplicada nos permite desarrollar estrategias para implementar estos genes en variedades comerciales más adaptadas a las condiciones climáticas cambiantes» afirma.
«Estamos en una revolución genética, y como científicos podemos crear soluciones de investigación innovadoras para hacer frente a uno de los mayores desafíos globales en seguridad alimentaria a través de una agricultura transformada por las nuevas tecnologías”, comenta Castillo.