Un nuevo método de injerto podría permitir la edición genética en plantas como el cacao, el café y los aguacates que actualmente son difíciles de modificar. Los investigadores han demostrado que ingeniar portainjertos para producir componentes CRISPR puede editar brotes de plantas no modificadas. Este enfoque promete una aplicación más amplia de mejoras genéticas precisas para la agricultura.
La edición genética con CRISPR ofrece formas precisas de mejorar la productividad y la nutrición de las plantas, cruciales para abordar el impacto ambiental de la agricultura, el aumento de los precios de los alimentos y los desafíos climáticos en medio del crecimiento de la población. Sin embargo, muchas plantas presentan dificultades debido a paredes celulares rígidas y problemas para regenerar plantas completas a partir de células modificadas. Las técnicas convencionales como la bi balística —disparar perdigones impregnados de ADN— o el uso de Agrobacterium insertan ADN extra, lo que activa regulaciones estrictas, a diferencia de mutaciones pequeñas similares a las naturales que los reguladores a menudo tratan como reproducción estándar.
En 2023, Friedrich Kragler en el Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Plantas en Alemania desarrolló una solución innovadora. Su equipo ingenió raíces de plantas para producir ARN móviles que codifican la proteína Cas y el ARN guía para CRISPR. Al injertar brotes no modificados en estas raíces, lograron la edición genética en los brotes y las semillas. Esto aprovecha el transporte natural de ARN de las raíces a las partes aéreas de las plantas.
Ugo Rogo en la Universidad de Pisa en Italia, junto con colegas, destacó esto en un artículo publicado en el International Journal of Molecular Sciences (DOI: 10.3390/ijms26199294). «Aún está en la etapa inicial, pero esta técnica tiene un gran potencial», dijo Rogo. La versatilidad del injerto permite combinar plantas distantes, como brotes de tomate en raíces de patata, permitiendo la edición de especies como girasoles, árboles, cacao, café, yuca y aguacates donde los métodos directos fallan.
«El injerto nos da la posibilidad de usar el sistema CRISPR en árboles o en plantas como los girasoles», señaló Rogo. Julian Hibberd en la Universidad de Cambridge añadió: «Puedes usar las raíces para entregar Cas9 y guías de edición a todo tipo de variedades élite». Ralph Bock, también en el Instituto Max Planck, enfatizó la eficiencia: «Hacer el portainjerto transgénico no es un gran esfuerzo, dado que solo necesita hacerse una vez, y luego puede usarse para siempre y para múltiples especies».
Para las uvas, donde solo variedades como Chardonnay se regeneran fácilmente, un portainjerto Chardonnay modificado podría conferir rasgos como resistencia a enfermedades a todas las variedades. Rogo imagina enfoques híbridos, usando portainjertos para grandes ARNm de Cas9 y virus para ARN guía, expandiendo los cultivos editables sin inserciones de ADN no deseadas.