¿Encaja la tecnología basada en ARNi dentro de los objetivos de sostenibilidad de la Unión Europea?

Si fuéramos agricultores en Europa hoy en día, probablemente estaríamos muy preocupados por nuestro futuro. De hecho, la Comisión Europea prevé una transformación radical del sistema productivo de alimentos para el 2030 con el fin de asegurar suficientes alimentos para toda la población producidos de forma sostenible y segura para el medio ambiente y para los humanos. La estrategia F2F ("De la granja a la mesa"), en el bien conocido documento político Pacto Verde, debería implementarse mediante la adopción de varias prácticas, incluyendo la disminución substancial en el uso de fertilizantes y productos sintéticos para la protección de las cosechas (hasta un 50%) y una conversión de, al menos, el 25% de la tierra cultivada a un régimen orgánico.

La reducción de los productos para proteger los cultivos es un antiguo objetivo Europeo para el cual el impacto en la agricultura y el medio ambiente no ha sido evaluado y hay pocas o ninguna alternativa efectiva. Estas deficiencias están causando una gran preocupación entre agricultores que, en pocos años, se verán privados de muchos de los ingredientes activos que se utilizan para proteger las cosechas. Además, las industrias que producen estos productos tienen pocas alternativas para ofrecer al mercado.

La Comisión Europea, así como importantes instituciones Europeas tales como la ECPA (Asociación Europea de Protección de Cultivos), admiten que la razón para estas deficiencias radica en el retraso en la planificación política y en el tiempo requerido para responder a estas políticas. Se requieren investigación e innovación para cumplir con estos objetivos políticos, y la Comisión reconoce que hay urgencia por promover fuertes inversiones en el desarrollo de estrategias alternativas, efectivas y sostenibles. Además, la Comisión Europea necesita acelerar los procedimientos de regulación y aprobación de nuevos productos y moléculas. Cualquier estrategia nueva para la protección de cultivos debe ser no solo efectiva para un amplio rango de patógenos y plagas (ya extendidas o de nueva introducción), debe ser beneficiosa para el medio ambiente y para los humanos.

Deberían ser fáciles de desarrollar, capaces de superar las regulaciones y ser económicamente sostenibles. Solamente de esta manera será posible reemplazar los métodos de protección existentes y garantizar un suministro de alimentos apropiado y sostenible en Europa.

El consorcio iPlanta, apoyado por el programa COST del Horizonte 2020 de la UE, la Acción COST CA15223 Plantas modificadas para producir ARN de interferencia (Modifying plants to produce interfering RNA) coordinado por el Prof. Bruno Mezzetti, Departamento de Agricultura, Universidad Politécnica de Las Marcas, Ancona (IT), se ha enfocado en estos temas, cuestionando el papel que una nueva tecnología, conocida como ARN de interferencia o ARNi, puede tener como estrategia para ayudar a rellenar estos huecos produciendo herramientas para la protección de las plantas que reuniría los requerimientos de la F2F de la Comisión Europea.

El proyecto de 4 años alcanzó las siguientes conclusiones, también sumariadas en la conferencia final: 

• ARNi es un proceso natural común a organismos eucariotas donde pequeñas moléculas de ARN de doble cadena (dsRNA) silencian la expresión de genes de forma específica en función de la secuencia.

• Explotando esta especificidad de secuencia se pueden desarrollar biopesticidas basados en dsRNA para silenciar de forma dirigida genes claves para el crecimiento de patógenos y plagas, con diferentes resultados dependiendo de los genes afectados. Además de la elevada especificidad, lo que en sí mismo representa un gran avance en la protección del medio ambiente comparado a los pesticidas sintéticos tradicionales, el ARN es una molécula que no se mueve mucho en el suelo, es no persistente y no es tóxica. Los dsRNA pueden ser aplicados a la planta de dos maneras: a través del desarrollo de OMG, plantas que expresan ARN contra las plagas y enfermedades diana, o a través del desarrollo de productos basados en ARN que se puedan aplicar exógenamente (por ejemplo aerosoles) en el campo tal y como se hace con los productos habitualmente usados para proteger los cultivos.

El primer método implicando la producción de plantas MG podría ser de interés especialmente para los viveristas dedicados a la producción de patrones. De hecho, se ha demostrado que los pequeños ARN pueden migrar del patrón a la planta injertada, lo cual no supone ninguna modificación genética del injerto. Sin embargo, la producción de nuevas formulas basadas en dsRNA con elevada eficacia en el control de varios hongos e insectos patógenos, con diferentes modos de administración (aerosol, absorción por la raíz, inyecciones en el tronco, imbibición de las semillas) parecen constituir una importante alternativa a los pesticidas sintéticos e incluso a los naturales utilizados en la agricultura orgánica.

• Con esta perspectiva varias compañías biotecnológicas y start-ups están investigando en la creación y producción de nuevas formulaciones basadas en dsRNA, que sean segura, baratas y accesibles a los agricultores.

• Los productos obtenidos con esta tecnología (plantas ARNi y productos dsRNA) están bajo evaluación, de acuerdo con las regulaciones actuales (Directivas sobre OMG y pesticidas), con el fin de verificar su seguridad para el medio ambiente y para el consumidor.

• Es esencial asegurar que la introducción de esta tecnología se basa en un conocimiento explícito de la percepción de los consumidores sobre los beneficios en términos de reducción del riesgo comparado con los pesticidas sintéticos y naturales disponibles actualmente.

La COVID-19 ha impactado en el mundo y solamente las vacunas nos permitirán volver a una situación normal. La tecnología de ARN ha hecho posible obtener y diseminar en unos pocos meses nuevas vacunas altamente efectivas y seguras (Pfizer-Biontech y Moderna), basadas en la producción de cortas secuencias de ARN mensajero (mRNA) capaz de activar nuestro sistema inmune para protegernos del virus. Esta tecnología está jugando un importante papel en controlar la pandemia y puede dar soluciones para el control de otras enfermedades también. Las actividades de iPlanta han demostrado el importante papel de la tecnología de ARN para solucionar problemas en agricultura, en particular ofreciendo nuevas soluciones de control biológico basadas en técnicas de ARN de interferencia, bien expresado de forma estable en las plantas o a través de la aplicación exógena de productos formulados con ARN.

El consorcio iPlanta esta financiado por el programa COST del Horizonte 2020 de la UE y coordinado por el Prof. Bruno Mezzetti, Departamento de Agricultura, Universidad Politécnica de Las Marcas, Ancona (IT). Email: b.mezzetti@unvipm.it. ViceChair Jeremy Sweet, J T Environmental Consultants, Cambridge (UK). 

Para ver los resultados del programa iPlanta, consulte estos enlaces:

Meetings and conferences - Webinars - STSMs and Schools - Publications and Reports - Video and Podcast - Book - Frontiers Research Topic 1 - Frontiers Research Topic 2

Para más información:
Bruno Mezzetti, Action Chair, IT, b.mezzetti@staff.univpm.it 
Jeremy Sweet, Action Vice Chair, UK, jeremysweet303@aol.com
Guy Smagghe, WG Chair, BE, guy.smagghe@ugent.be
Lorenzo Burgos, SP, burgos@cebas.csic.es
Antje Dietz, antje.dietz@julius-kuehn.de
and/or
Matthias Fladung, matthias.fladung@thuenen.de 

Agradecimientos
Esta publicación se basa en el trabajo de la Acción COST iPlanta, financiada por COST (Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología). 

COST (European Cooperation in Science and Technology) es una agencia que financia redes para la investigación e innovación. Nuestra Acción ha ayudado a conectar iniciativas de investigación a través de Europa y ha permitido a Investigadores compartir sus ideas acelerando su investigación, carreras e innovación.


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