Edición Genómica de Cultivos

1/26/2025

Alternativa viable para mitigar

Efectos del Cambio Climático

Mediante procesos de mejoramiento genético no transgénico de última generación, hoy es posible desarrollar especies de cultivo más resistentes a ambientes y fenómenos atmosféricos adversos, tales como tormentas, heladas y sequías extremas.

l cambio climático, con sus fenómenos atmosféricos extremos cada vez más comunes y violentos, que incluyen desde intensas precipitaciones, tormentas y heladas (incluso en épocas inusuales), hasta megasequías y olas de calor, es una realidad absolutamente presente e innegable.

Este complejo escenario genera un número creciente de emergencias agrícolas, tanto en Chile como en el resto del mundo, que provocan severos daños a la economía de los países y al patrimonio de grandes y pequeños agricultores. Sin embargo, es una amenaza que también ha impulsado la búsqueda de estrategias de cultivo innovadoras, que permitan enfrentar de mejor forma, e incluso mitigar, las consecuencias de corto y mediano plazo de las contingencias climáticas.

Una de estas opciones consiste en implementar soluciones de mejoramiento genético avanzado, que ayuden a impulsar una mejor adaptación de las distintas especies agrícolas (como maíz, cereales y frutales, entre otras) a escenarios de crisis hídrica o tormentas extremas, que hoy son cada vez más comunes.

OBJETIVO COMPLEJO Y DESAFIANTE

Si bien el mejoramiento genético es un camino que cuenta con cierto desarrollo previo, hasta la fecha las opciones disponibles no son precisamente ágiles, pues implican intervenciones que fácilmente pueden tardar más de una década antes de alcanzar objetivos exitosos.

Sin embargo, las nuevas generaciones de emprendedores alimentarios biotecnológicos, no solo están dispuestos a recorrer este desafiante camino, sino que ya han conseguido importantes avances en materia de adaptabilidad y mejoramiento biogenético acelerado de especies, lo que constituye un paso trascendental para impulsar el desarrollo de una agricultura mejor preparada para enfrentar el actual escenario de contingencia climática y, al mismo tiempo, ser más eficiente desde el punto de vista de la sostenibilidad.

Uno de estos casos de éxito corresponde a la startup chilena Neocrop Technologies, especializada en soluciones de edición genética no transgénica, cuyo fundador y COO, Daniel Norero, confía en que, en el mediano plazo, podrán ofrecer soluciones operativas y funcionales que ayuden a alcanzar plenamente estos objetivos.

La clave del éxito alcanzado por Neocrop Technologies en este campo, radica en que sus soluciones son exponencialmente más ágiles y eficientes desde el punto de vista de los plazos de implementación y desarrollo. Para entender este punto, es importante recordar que las técnicas de mejoramiento genético más ampliamente utilizadas en la actualidad, son el cruce y la selección manual y visual, que se aplican de acuerdo con el desempeño de las plantas en el campo, o de la característica que se busca mejorar.

“Se trata de procesos de mejoramiento que, en el caso de cultivos anuales, como trigo y avena, demoran entre 10-12 años, porque se requieren sucesivos ciclos para homogeneizar y estabilizar la genética y el rasgo buscado, tiempos que son aún mayores en árboles frutales”, explica Norero.

Otra técnica ampliamente utilizada en la actualidad, es la mutagénesis al azar, donde se genera diversidad genética mediante la aplicación de agentes físicos o químicos, para luego seleccionar las mejores especies. “Así se generaron, gran parte de los alimentos que consumimos en la actualidad, como, por ejemplo, las distintas variedades de arroz, y el popular pomelo rojo”, añade Norero.

Pese a que todas son técnicas conocidas y extensamente probadas, no constituyen precisamente la mejor opción para enfrentar los actuales escenarios de impacto climático. Sin embargo, y tal como explica la doctora en ciencias de la agricultura Francisca Castillo, CEO y directora de Investigación de Neocrop, hoy, gracias a los avances en genómica y secuenciación masiva, es posible hacer un mejoramiento de especies mucho más preciso y dirigido, “acelerando este proceso y logrando avances significativos y nunca antes vistos”.

La Dra. Castillo cita dos ejemplos concretos de aplicación de estas nuevas tecnologías: el desarrollo de marcadores moleculares que asisten el mejoramiento tradicional, y la edición genómica. Esta última se conoce también como “tijera genética”, y fue desarrollada por las científicas Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna, quienes precisamente ganaron en 2020 el premio Nobel de química por su descubrimiento.

“La edición genómica -indica la Dra. Castillo- permite hacer cambios muy precisos en el ADN de un organismo, sin que el producto final tenga inserción de genes foráneos o de otras especies. Es decir, no es transgénico. Ello permite potenciar una característica específica del producto o alimento, que puede ser, por ejemplo, nutricional, de resistencia a alguna enfermedad, o de tolerancia a un estrés climático, como la sequía”.

De este modo, es posible desarrollar una amplia variedad de cultivos mejorados genéticamente, sin tener que avanzar de manera azarosa o dependiendo del método de ensayo y error. Por el contrario, Daniel Norero enfatiza que es posible lograr resultados mucho más dirigidos y en menor tiempo, aportando de esta manera, una herramienta efectiva para producir alimentos en forma más segura, inocua, eficiente y sostenible.

AVANCES MÁS RECIENTES

Aunque los desarrollos disruptivos en materia de edición genómica aún no han alcanzado un impacto masivo en la agroindustria, ya existen algunos casos exitosos que han llegado al mercado o están fase comercial, y que permiten trazar un futuro auspicioso para esta tecnología.

Al respecto, Daniel Norero, comenta que algunos de los ejemplos más relevantes son los siguientes:

1) Desarrollo de tomates altos en GABA (compuesto protector contra la hipertensión).
2) Producción de aceite de soya alto en ácidos grasos saludables.
3) Generación de hojas de mostaza más nutritivas y con mejor sabor (menos picantes).

“También existen otros ejemplos que se encuentran en fases experimentales avanzadas, y en etapas pre-comerciales, correspondientes a diversas empresas y startups internacionales, que están trabajando en fases de I+D y en ensayos de campo”, agrega Norero.

La edición genómica para mejoramiento de cultivos también se encuentra en fases preliminares en nuestro país, aunque ya existen destacados ejemplos de iniciativas en pleno desarrollo, que abarcan desde universidades, hasta centros de investigación e iniciativas privadas.

Uno de estos ejemplos corresponde precisamente a Neocrop Technologies, startup fundada para modernizar el mejoramiento genético vegetal en tiempo récord, y cuyo trabajo ha tenido gran éxito reduciendo los desarrollos de nuevas variedades, a solo un tercio del tiempo tradicional.

“Esto lo realizamos a través de la plataforma Neotrait Engine®️, que combina edición genética, un software de descubrimiento y predicción de genes candidatos (Neomics Miner®️), y aceleramiento de cosechas mediante speed-breeding”, destaca Daniel Norero.

Gracias a esta tecnología, Neocrop impulsa actualmente, mediante un modelo de asociación con empresas semilleras, diversos procesos de desarrollo de cultivos tolerantes a sequías, resistentes a enfermedades y con mejor nutrición, que se encuentran en fase de I+D. “También ofrecemos un servicio (Phyto Markers®️) para aceleramiento de programas de breeding tradicional, a través del descubrimiento y aplicación de biomarcadores moleculares y de speed-breeding, con programas en el rubro semillero, forestal y frutícola”, detalla el COO de la compañía.

Gracias a este esfuerzo innovador, Neocrop cuenta hoy con clientes y asociados en Chile y Argentina, lo que le ha permitido comenzar la fase de escalamiento en el Cono Sur. Para sustentar este crecimiento, la empresa está trabajando también en el desarrollo de trigo alto en fibra (10 veces más que el trigo convencional), de trigo tolerante a sequía, de avena alta en beta glucano, y de lupino resistente a antracnosis.

La edición genómica permite acelerar exponencialmente el desarrollo de especies más resilientes y capaces de tolerar fenómenos climáticos adversos. Crédito Foto: Freepik.

MITIGAR EL CAMBIO CLIMÁTICO

Todos estos avances se traducen en la opción concreta de utilizar la edición genómica para desarrollar nuevas especies que se adapten de manera precisa a los efectos del cambio climático. De hecho, Daniel Norero, comenta que esta posibilidad es absolutamente factible, pues “en Neocrop y otras empresas en el mundo, ya estamos trabajando en este sentido”.

El experto cita como ejemplo la capacidad de la genómica de última generación para definir distintos procesos fisiológicos importantes para la respuesta de las plantas al estrés hídrico; así como para identificar y vincular los genes clave involucrados en estos procesos, con el fin de diseñar estrategias de mejoramiento basadas en edición genética, que potencien estas respuestas y permitan conseguir plantas más tolerantes a la sequía.

Al respecto la Dra. Francisca Castillo recuerda que “si bien el desarrollo de cultivos con adaptaciones a desafíos climáticos, como sequía y salinidad, tiene sus complejidades, pues depende de varios genes, ya existen proyectos de vanguardia a nivel global que están generando plantas con mayor captación de carbono atmosférico, mayor resiliencia bajo escasez hídrica, y mayor tolerancia a suelos limitantes”.

Con el objetivo de consolidar este trabajo, los ejecutivos de Neocrop aseguran que en 2025 llevarán a cabo una ronda semilla de inversión, para la cual ya están conversando con fondos interesados. “Nuestro actual inversionista, Südlich Capital, también se sumará con un follow-on (ronda de inversión que sigue a otra ya realizada), para volver a invertir en esta nueva etapa”, agrega Daniel Norero.

Dentro de los objetivos trazados para esta nueva etapa se incluye la consolidación de proyectos en cultivos anuales importantes en el Cono Sur; el avance de proyectos en frutales (donde ya cuentan con una gran empresa asociada); la aplicación de nuevas patentes; y la búsqueda de nuevos clientes y socios estratégicos en Las Américas.