Edición del genoma de arroz: alternativa para contribuir a la mitigación del cambio climático y una contribución al logro de la seguridad alimentaria

Diversos factores abióticos, tales como sequía, salinidad y altas temperaturas, son limitantes a la producción agrícola. Asimismo, bajo la presión del rápido crecimiento de la población, el cambio climático asicomo las plagas y enfermedades agrícolas, las nuevas tecnologías de edición de genomas constituyen la próxima revolución verde y proporcionan nuevas variaciones genéticas para mejorar el rendimiento, la calidad y la resistencia contra factores bióticos y abióticos en plantas cultivadas. Durante las últimas dos décadas, el genoma de varios cultivos ha sido modificado por la introducción de uno o más genes foráneos con el fin de superar las limitaciones de las técnicas de mejoramiento convencional. De manera alternativa, la edición de genomas permite introducir cambios precisos y predecibles en el material genético de los cultivos y actualmente revoluciona el mejoramiento genético en plantas y animales. En el año 2012, se demostró por primera vez que una endonucleasa monomérica de ADN, conocida como Cas9, de Streptococcus pyogenes se puede programar para cortar ADN de doble cadena en una secuencia genómica específica usando apareamiento de bases complementarias con un ARN de guía simple. Desde entonces un gran número de publicaciones que utilizan la tecnología CRISPRCas9 han surgido rápidamente y la tecnología ha sido aplicada en diversos organismos, incluyendo plantas, insectos, peces, conejos, cerdos, ratones, monos y células humanas.

Esta propuesta se origina con la necesidad de contar en Costa Rica y la región centroamericana con nuevas características genéticas en el cultivo del arroz que contribuyan a mitigar el efecto potencial del cambio climático y que favorezcan la seguridad alimentaria. Es así como la implementación de una estrategia de edición de genomas en arroz que permita la modificación del sitio activo de la enzima trehalasa ofrece un potencial para el mejoramiento de la tolerancia al estrés abiótico. Ello por cuanto, la sobreproducción del azúcar trehalosa en plantas mostró un mayor nivel de tolerancia a la sal, la sequía y las tensiones a baja temperatura, en comparación con plantas no transformadas genéticamente.

Sin embargo, las diversas aplicaciones de la biotecnología moderna despiertan entusiasmos y recelos en la sociedad, por ello tiene tanto defensores como adversarios. Estas preocupaciones pueden tener un gran impacto sobre políticas nacionales e internacionales y sobre la adopción de nuevas tecnologías. En este sentido, la percepción pública de la sociedad debe ser tomada en cuenta si se considera que las nuevas estrategias de edición de genomas pueden contribuir a la seguridad alimentaria mediante la introducción de nuevos rasgos en los cultivos. Por ello, en la presente propuesta se plantea investigar el papel de la comunicación colectiva en la conformación de una percepción determinada hacia las nuevas estrategias de mejoramiento como la edición de genomas en plantas, así como, el análisis de la percepción y actitud de la sociedad costarricense hacía dichos desarrollos.

Asimismo, estas nuevas estrategias de mejoramiento genético, implican consideraciones a nivel gubernamental que deben considerar su marco regulatorio y establecer normas apropiadas para su adecuada utilización en caso de ser necesario. Es por ello que en la presente investigación se plantea analizar el marco regulatorio de los países latinoamericanos en torno a la edición de genomas en plantas. Ello permitiría el fortalecimiento de los marcos regulatorios y la toma de decisiones basadas en ciencia a nivel nacional y fomentarían la innovación, investigación y comercio de los productos derivados de las nuevas tecnologías de edición de genomas.

La ejecución de esta propuesta de investigación, pretende contribuir con el aumento sostenible de la producción de arroz para garantizar la seguridad alimentaria ya que ser requerirá de esfuerzos para mejorar la capacidad de los sistemas de producción de arroz adaptados al cambio climático mundial.