El biólogo español Francis Mojica hizo un descubrimiento trascendental hace dos décadas, pero ignoraba hasta qué punto. Observó que unos microbios de Alicante utilizaban una especie de tijeras diminutas para defenderse de virus invasores troceando su material genético. La bioquímica francesa Emmanuelle Charpentier y su colega estadounidense Jennifer Doudna se dieron cuenta en 2012 de que esas tijeras microbianas, bautizadas CRISPR, podían servir para reescribir el ADN de cualquier especie. Ambas ganaron por ello el Nobel de Química de 2020. Las primeras terapias CRISPR, aprobadas hace un año, ya salvan vidas humanas. Y este miércoles se presenta la última hazaña de esta tecnología: tomates más sabrosos, con el mismo tamaño. Para algunos, el santo grial de la agricultura.
Los investigadores han logrado incrementar un 30% el nivel de azúcares del fruto, un sueño perseguido por otros científicos desde hace décadas
El biólogo español Francis Mojica hizo un descubrimiento trascendental hace dos décadas, pero ignoraba hasta qué punto. Observó que unos microbios de Alicante utilizaban una especie de tijeras diminutas para defenderse de virus invasores troceando su material genético. La bioquímica francesa Emmanuelle Charpentier y su colega estadounidense Jennifer Doudna se dieron cuenta en 2012 de que esas tijeras microbianas, bautizadas CRISPR, podían servir para reescribir el ADN de cualquier especie. Ambas ganaron por ello el Nobel de Química de 2020. Las primeras terapias CRISPR, aprobadas hace un año, ya salvan vidas humanas. Y este miércoles se presenta la última hazaña de esta tecnología: tomates más sabrosos, con el mismo tamaño. Para algunos, el santo grial de la agricultura.
El científico chino Jinzhe Zhang recuerda la felicidad que sintió el día que probó por primera vez sus tomates modificados genéticamente. “Simplemente saben a tomate, pero un poco más dulces”, celebra. Para entender su alegría hay que retroceder más de 5.000 años, cuando los agricultores de la región que hoy es Perú y Ecuador domesticaron una mala hierba, los ancestros silvestres del tomate, de apenas un centímetro. El fruto saltó a Europa en el siglo XVI, con una característica: si se seleccionaban los de mayor tamaño, se perdía sabor. Siglos de esta práctica han culminado en el panorama generalizado en los actuales supermercados: los tomates son esplendorosos, hasta 100 veces más grandes que los ancestrales, pero insípidos.
Un consorcio internacional publicó el ADN completo del tomate en 2012. Cinco años después, un equipo de científicos identificó las regiones genéticas asociadas a 13 compuestos químicos asociados al sabor, abundantes en las variedades ancestrales, pero casi desaparecidas en las comerciales. El hallazgo fue tan prometedor que protagonizó la portada de la revista Science. Este miércoles, el equipo de Jinzhe Zhang anuncia que ha empleado las tijeras CRISPR para inactivar dos genes, SlCDPK27 y SlCDPK26, que actúan como frenos en la producción de azúcares durante la maduración del fruto, probablemente para asegurar un suministro adecuado de energía para el desarrollo posterior de las semillas. El resultado es un aumento del 30% en los niveles de fructosa y glucosa, sin reducir ni el tamaño ni la cosecha. Su estudio se publica en la revista Nature.
Incrementar los azúcares en el fruto, sin embargo, tiene un precio: se forman menos semillas y son más ligeras. Zhang, del Instituto de Vegetales y Flores de Pekín, recalca que su germinación es normal, por lo que confía en su viabilidad en el mercado. El primer producto agrícola modificado con CRISPR y comercializado para consumo humano fue precisamente un tomate, editado para contener altas cantidades de ácido gamma-aminobutírico, una sustancia capaz de reducir la presión sanguínea y calmar el sistema nervioso. El fruto, desarrollado por una empresa impulsada desde la Universidad de Tsukuba (Japón), se puso a la venta por internet el 15 de septiembre de 2021.
El líder de la nueva investigación es Sanwen Huang, director general del Instituto de Genómica Agrícola de Shenzhen (China), un gigante con 300 trabajadores. Huang señala que su equipo ha solicitado una patente del uso de estos dos genes para aumentar los azúcares en la fruta. Su objetivo es intentar una modificación similar en manzanas, peras y naranjas, que comparten los mismos genes. Los científicos chinos trabajan ya con empresas para desarrollar variedades comerciales de tomates con los dos genes inactivados. “¡Visité España en 2017 y los tomates estaban muy buenos!”, recuerda Huang.
El científico chino acudió aquel año a una conferencia en Valencia, en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, otro de los centros clave en el futuro del tomate. Allí trabaja el genetista Antonio Granell, que ha colaborado con Huang en el pasado en la identificación de regiones genéticas asociadas al sabor. El español aplaude el nuevo estudio, pero es cauteloso. Advierte de que en los grupos de cata en Shenzhen y Pekín, con unas 100 personas cada uno, alrededor del 60% notó el mayor dulzor de los tomates, pero el restante 40% no lo hizo. “Un ciudadano normal casi no nota la diferencia”, opina.
Granell cree que el margen de mejora es mucho mayor. La concentración de azúcares en el tomate se mide en grados Brix. Un tomate fresco normal suele tener 4 grados, lo que significa que alrededor del 4% del fruto está compuesto por glucosa, fructosa y sacarosa. Granell destaca que la nueva modificación genética logra una subida de 4 a 5 grados Brix aproximadamente, en tomates de unos 100 gramos, pero todavía queda muy lejos de los 7 grados Brix observados en variedades tradicionales europeas de hasta 300 gramos. Los diminutos tomates cherri alcanzan los 12 grados Brix. “Esto quiere decir que existe un potencial mucho mayor para que los tomates sean más dulces, si conseguimos combinar el efecto en varios genes”, subraya Granell, que coordina un proyecto europeo de ocho millones de euros para desarrollar tomates de mejor calidad, más resistentes y con mejor sabor.
Existe un potencial mucho mayor para que los tomates sean más dulces
Antonio Granell, genetista
El investigador de Valencia recalca que la genética no es el único camino para aumentar el sabor. Granell colabora con la cooperativa Granada La Palma, que cultiva el tomate Amela, uno de los más caros de España. Es una variedad japonesa que alcanza los 30 euros por kilo gracias a su dulzor, hasta 9 grados Brix, logrados mediante un control estricto del riego, los nutrientes, la luz y la temperatura.
El genetista Rafael Lozano muestra su entusiasmo ante el avance de los investigadores chinos. Cuenta que ya en 1994 participó en un proyecto para intentar producir tomates más sabrosos sin reducir su tamaño. “No lo conseguimos”, reconoce este experto, catedrático de Genética de la Universidad de Almería. Su equipo y el de una empresa de semillas llegaron a cultivar miles de plantas, obtenidas por cruces entre diferentes variedades, sin éxito. Una y otra vez se daban de bruces con el ligamiento entre los genes que intervienen en el tamaño y los que participan en el sabor. Lozano aplaude “el ingenio” del grupo de Sanwen Huang para encontrar la tecla genética y realizar un cambio sofisticado mediante las tijeras CRISPR.
“Este nuevo estudio supone una contribución importante a un problema clásico: desarrollar variedades con buen tamaño de fruto, pero con sabor”, afirma. El propio Lozano emplea la herramienta CRISPR para modular la acidez y las vitaminas de los tomates. “Los ácidos orgánicos, como el cítrico y el málico, tienen que estar también en la concentración adecuada. Si no hay acidez, el tomate sabría como un caramelo y nadie quiere sabor a caramelo, quieren sabor a tomate”, advierte.
La Unión Europea, tradicionalmente opuesta a la modificación genética de los alimentos para consumo humano, ha dado un giro. El 7 de febrero, el Parlamento Europeo aprobó una propuesta para regular las nuevas técnicas genómicas, como las tijeras CRISPR. Tanto Antonio Granell como Rafael Lozano instan a las autoridades a acelerar la autorización definitiva, que podría llegar el año que viene. El presidente de la Asociación Valenciana de Agricultores, Cristóbal Aguado, lo resumió así en febrero: “Sería increíble que el CRISPR, un invento de un alicantino, Francis Mojica, se hubiese aplicado exitosamente en todas las potencias agrarias del mundo excepto en el continente en el que se creó. Esta tecnología va a permitir a la UE subirse por fin al tren de la innovación y obtener cultivos mejor adaptados al cambio climático, con menos necesidades de productos fitosanitarios y más económicos para el bolsillo de los consumidores. Es una medida beneficiosa no solo para el campo, sino para el conjunto de la sociedad europea”.
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