Arròs immune a les plagues o cereals que aguanten 45°C, l'edició genètica arriba a la taula..

En un terrat d’un edifici de Cerdanyola del Vallès hi ha un hivernacle ple de meloneres. Neixen en uns testos lleugerament més petits que una galleda i s’enfilen en un entramat de guies fetes amb cordills. Sota les fulles grosses que caracteritzen la planta hi ha els melons, de les varietats cantalup i pell de gripau. Aquests melons, però, són diferents que els que es poden comprar en una fruiteria: estan editats genèticament.

No són fluorescents ni els surten tentacles. Simplement, són melons que maduren més a poc a poc un cop separats de la planta. "La idea és que madurin més lentament sense perdre propietats, de manera que es pugui evitar el malbaratament", explica Marta Pujol, investigadora del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG) que allotja l’hivernacle.

La recerca d’aquests melons ve de lluny. El 2012 un consorci liderat per investigadors del CRAG i de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) va aconseguir la primera seqüència completa del genoma del meló en el marc del projecte Melonomics. El 2022 un equip xinès va seqüenciar el genoma de 1.175 varietats de meló i tot just fa un any, investigadors del CRAG i l’IRTA van identificar tres gens que intervenen en el procés de maduració d’aquesta fruita. Mitjançant les eines d’edició genètica CRISPR/Cas9, els científics han aconseguit modificar aquests gens per obtenir melons que triguen vuit dies més a madurar. El pròxim pas és avaluar sistemàticament la qualitat dels melons resultants.

Si, malgrat la modificació, els melons no perden aroma, contingut de sucre o carotens, entre d’altres, la troballa seria molt interessant per als productors de llavors. En l’escenari actual, en què la crisi climàtica provoca estrès als cultius i hi ha una tendència generalitzada que es redueixin les collites, qualsevol recurs que redueixi el malbaratament alimentari pot ser valuós.

Legislar el resultat o la tècnica

No tot és tan fàcil, però. La legislació europea, a diferència de la de països com el Japó o els Estats Units, considera que els organismes editats genèticament són equivalents des del punt de vista legal als organismes modificats genèticament i se’ls aplica una regulació molt restrictiva que es va desenvolupar el 2001 per a les plantes transgèniques. En canvi, les plantes obtingudes per processos de mutació de l’ADN amb productes químics o amb radiació no han de passar tants controls. El més curiós del cas és que tant amb l’edició genètica com amb aquests altres mètodes, coneguts en general com a mutagènesi, en principi es podrien obtenir les mateixes varietats.

Per tant, la normativa es basa en la tècnica utilitzada i no en el resultat final, cosa que, a parer de molts científics, no té gaire sentit. Segons dades de les Nacions Unides i l’Agència Internacional de l’Energia Atòmica, al llarg de les últimes dècades s’han obtingut més de 3.400 varietats de plantes per mutagènesi, gairebé la meitat de les quals són cereals. En canvi, els controls que ha de passar una planta editada genèticament a Europa requereixen una inversió de prop de 15 milions d’euros, i això fa que els productors ja ni ho intentin. De tota manera, la Comissió Europea està treballant per relaxar la normativa, tal com, per exemple, va demanar l’any passat la Confederació de Societats Científiques d'Espanya (Cosce).

Les tècniques d’edició genètica són precises i versàtils i poden jugar un paper fonamental en l’escenari de canvi global actual. La població del planeta no para de créixer i al mateix temps que augmenta la demanda d’aliments, augmenten la de productes de qualitat i la d’uns processos de producció agrícola més sostenibles. Paral·lelament, en el context d’emergència climàtica, els cultius estan sotmesos a hiverns més curts i suaus, a manca d’aigua i augment de la temperatura, i a un canvi en les condicions del sòl, que, entre altres efectes, en molts llocs s’està tornant més salí. Tots aquests canvis generen una sèrie de tensions en el sistema de producció agrícola actual que les eines d’edició genètica poden relaxar.

En aquest sentit, una nova normativa té una importància estratègica. A la Xina, per exemple, s’han patentat més de 15.000 plantes editades genèticament. Tots els investigadors consultats coincideixen que Europa s’està quedant enrere. Segons l’investigador del CRAG Josep Maria Casacuberta, "les tècniques d’edició genètica permeten que universitats i empreses petites, i no només grans empreses, desenvolupin noves varietats, però perquè això sigui una realitat cal adaptar la normativa". A més, encara que a la Xina s’estiguin desenvolupant moltes varietats noves de moltes plantes —entre les quals, en una audaç visió de futur, hi ha vinyes i oliveres—, l’avantatge d’aquestes tècniques, que són flexibles i relativament barates, és que "es poden utilitzar per millorar varietats locals com, en el nostre cas, podria ser l’arròs del Delta o el tomàquet de penjar", afegeix l’investigador.

Cultius millorats

Fa tot just dos mesos, un equip del CRAG liderat per la investigadora Núria Sánchez-Coll va identificar una proteïna de les plantes que confereix resistència a la sequera. Tot i que la recerca encara es troba en un estat molt bàsic, si es pogués modificar genèticament una planta perquè produís més quantitat d’aquesta proteïna, s’aconseguiria una varietat que mantindria les seves propietats i seria resistent a la sequera.

Per impulsar la posada al mercat de coneixements com aquest, la investigadora del CRAG Ana I. Caño-Delgado ha liderat la creació de l’spin-off PLANeT Biotech, una plataforma que permet la identificació de noves molècules que proporcioni resistència a la sequera i a temperatures elevades sense afectar la producció ni el creixement de la planta. "En el context actual d’emergència climàtica, on cada any es perd entre el 40 i el 60 % de les collites, PLANeT Biotech obre una porta a solucions sostenibles i rendibles per fer front a la sequera i les onades de calor que afecten els cultius", explicava la investigadora quan es va presentar el projecte empresarial.

A més d’aquests projectes, els investigadors del CRAG treballen en una varietat d’arròs resistent a les plagues, en una de sorgo o melca (un cereal sense gluten) resistent a les altes temperatures i en varietats de meló i tomàquet resistents a virus i fongs.

Pel que fa a l’arròs, l’objectiu dels científics és que la planta pugui resistir l’atac d’un fong conegut amb el nom de Pyricularia i també que respongui millor a l’estrès provocat per les condicions de sequera i d’augment de salinitat. Un dels problemes de l’arròs és que l’excés en l’ús de fertilitzants dels últims anys ha fet que les plantes siguin menys resistents a l’acció de patògens. Tal com explica la investigadora del CRAG Blanca San Segundo, "el nostre repte és mantenir la productivitat dels cultius d’arròs utilitzant menys fertilitzants".

La melca o sorgo és un cereal que s’utilitza principalment per alimentar animals però que, segons el Banc Mundial, serà important en l’alimentació del futur per la seva adaptació a les altes temperatures. De fet, "a la plana de Vic molts cultius de blat de moro ja s’estan substituint per sorgo", assegura Pere Puigdomènech, investigador del CRAG. Els científics el van escollir precisament per aquesta capacitat de resistència, per estudiar-la, entendre-la i veure si es podia millorar. Després de sis anys de dedicació i de treballar amb experts d’Austràlia i els Estats Units, ja tenen els primers resultats. "Som el primer centre públic europeu amb capacitat d’editar genèticament el sorgo", anuncia Caño-Delgado. Mentre que les varietats que es cultiven actualment poden desenvolupar-se correctament a temperatures de fins a 38 graus, gràcies a les eines CRISPR, els investigadors del GRAG han desenvolupat una varietat que no només viu bé a 46 graus sinó que encara creix més, i que ja està patentada.

L’últim dels projectes mencionats del CRAG té com a finalitat investigar com es poden aconseguir varietats de meló i tomàquet resistents a un dels virus més freqüents en els cultius de tot el món: el virus del mosaic del cogombre. "És un virus transmès per pugons i que amb el canvi climàtic està proliferant cada vegada més", explica la investigadora del CRAG Montse Martín. De fet, afecta prop de 1.200 espècies vegetals a tot el món, per la qual cosa provoca grans pèrdues econòmiques. "El nostre objectiu és modificar uns gens perquè afectin el virus però no la planta", diu la científica. El punt de partida d’aquesta modificació, com passa en molts casos, és un coneixement anterior: el d’una varietat de meló que és resistent al virus. La idea, doncs, és veure quines mutacions confereixen aquesta resistència i editar els gens d’altres espècies per incloure-les.

Tomàquets i xampinyons editats

La legislació d’altres parts del món, més laxa que l’europea, fa que ja hi hagi vegetals editats genèticament al mercat. Un d’ells és un tomàquet que té una modificació que no té res a veure amb la resistència a la sequera sinó amb beneficis per a la salut. Creat al Japó per l’empresa Sanatech Seed, el tomàquet de nom comercial Sicilian Rouge High GABA té un contingut d’àcid gamma-aminobutíric, més conegut com a GABA, d’entre 5 i 6 vegades superior al d’un tomàquet normal. Aquesta substància és un neurotransmissor d’efectes relaxants que, segons alguns estudis, contribueix a la reducció de la pressió arterial elevada, una de les principals causes dels accidents i les malalties cardiovasculars que constitueixen la primera causa de mort al món. Segons els productors, una porció diària d’una desena part d’un d’aquests tomàquets produiria una reducció de la pressió arterial en casos d’hipertensió moderada. Els tomàquets editats genèticament per tenir un alt contingut de GABA van sortir al mercat el 2021 a un preu de prop de 20 euros el quilo, quan al Japó el quilo de tomàquet se situa a un preu d’entre 4 i 6 euros.

Un altre producte editat genèticament que es pot adquirir als Estats Units és un xampinyó que dura més temps sense enfosquir-se, és a dir, sense oxidar-se. El va crear el 2016 l’investigador de la Universitat Estatal de Pennsilvània Yinong Yang. El xampinyó té sis gens que contenen la informació per fabricar unes proteïnes anomenades polifenol oxidases que participen en l’ennegriment del fong, i el que va fer el científic va ser inactivar-ne un. D’aquesta manera, les proteïnes de l’oxidació no s’activen en la mateixa proporció i no s’acumula la melanina que dona lloc a l’enfosquiment.

Si la normativa europea acaba canviant en el sentit que demanen molts científics, és probable que d’aquí uns anys comencin a haver-hi productes com aquests, amb millores aconseguides per edició genètica, a disposició dels consumidors europeus.