Stephanie Ríos Molina

Tal como ocurre con los seres humanos, las plantas también sufren estrés. La escasez de nutrientes y agua del lugar donde estén, las altas concentraciones de sales o la presencia de algunos elementos tóxicos son importantes factores que dañan la salud e integridad de estas especies.

Debido a esta realidad, en Chile existen grandes extensiones de terreno que no pueden ser utilizadas para el cultivo vegetal, algo que busca ser revertido por un grupo de investigadores de la Universidad Mayor dirigido por Elena Vidal, profesora asistente del Centro de Genómica y Bioinformática de la casa de estudios.

Estudio nacional

Para alcanzar el objetivo, la especialista se enfocó en aquellas especies que sí son capaces de desarrollarse bajo esas condiciones adversas, impulsando un nuevo estudio genómico de plantas para mejorar la calidad de los cultivos nacionales.

"Nuestro objetivo es tratar de identificar los genes y mecanismos que permiten a las plantas adaptarse a condiciones ambientales adversas, con el fin de poder mejorar el crecimiento y la productividad de especies con interés agronómico tales como el tomate, la papa y el arroz", afirmó la investigadora a este medio, quien añadió que el cambio climático ha afectado gravemente la calidad de los suelos chilenos.

"Actualmente nos enfrentamos a un escenario con importantes períodos de sequías, situación que décadas atrás no ocurría. Además, ha aumentado la temperatura promedio, lo que también ayuda a disminuir el contenido de agua de la tierra generando un estrés en las plantas", explicó Vidal.

En el laboratorio de la académica se utilizan tecnologías de secuenciación de ADN de última generación y análisis informáticos para inferir la función de miles de genes vegetales. Así es posible identificar los genes que permiten a las plantas sobrevivir en condiciones extremas para, posteriormente, seleccionar nuevas variedades de especies para sobrevivir en condiciones estresantes.

Estrés nutricional

El equipo de investigación busca averiguar cuáles son los genes que están involucrados en el control del tiempo de desarrollo de las plantas con el fin de poder manipularlos, generando así plantas más eficientes frente a déficit nutricionales y retardar el envejecimiento ante un escenario de estas características.

La doctora Vidal explicó que cuando una especie se expone a una situación de estrés nutricional, la planta envejece mucho más rápido que una en condiciones normales, principalmente porque está interesada en dejar descendencia rápidamente.

"Frente a un estrés nutricional se ha visto que las plantas florecen y generan semillas más rápidamente. El problema es que la calidad y el número de semillas por planta disminuye mucho", afirma la académica chilena.

A juicio de la investigadora, uno de los principales problemas de nuestro país y, en general, en el mundo, es el excesivo uso de fertilizantes en el suelo, lo que además de ocasionar un aumento en la contaminación medioambiental y de las aguas subterráneas, genera un alza en los precios.

"Si de alguna manera podemos realizar una modificación en las plantas o seleccionar aquellas que sean normalmente más eficientes en la captación y utilización de nutrientes, vamos a disminuir la cantidad de fertilizantes mejorando la calidad nutricional y la productividad", explicó Vidal.

Un modelo de planta

Los investigadores nacionales utilizan en su estudio un modelo de investigación: la planta Arabidopsis Thaliana, que es de tamaño pequeño, muy fácil de mantener en invernaderos y que completa su ciclo de vida entre, aproximadamente, dos a tres meses.

"Su genoma está completamente secuenciado y muy bien anotado, es decir, sabemos la secuencia de ADN de esta planta en su totalidad, la secuencia de todos sus genes y en qué vías metabólicas están funcionando. Además, es muy fácil manipular este tipo de plantas a nivel genético, por ejemplo, eliminando genes y analizando qué ocurre con la planta y su respuesta a algún estímulo. Debido a esto es que nosotros la ocupamos como modelo y después extrapolamos los resultados a especies de interés agronómico", consignó la bioquímica chilena.

Uso en el arroz

Considerando este escenario, el trabajo realizado en esta especie ya ha sido aplicado en arroz, aumentando así la eficiencia de utilización de los nutrientes del suelo.

"Anteriormente probamos genes identificados en Arabidopsis que mejoraban el uso de nutrientes en el arroz y obtuvimos los mismos resultados", afirmó la profesora de la Universidad Mayor.

Una molécula artificial desarrollada en la Universidad de Colorado, Estados Unidos, daría una nueva esperanza a los pacientes que sufren de artritis reumatoide y de otras enfermedades autoinmunes.

Los experimentos a cargo del profesor de bioquímica Hang Hubert Yin se basaron en el análisis de 14 mil compuestos moleculares antes de crear CU-CPT8m, descubirmiento que permite mantener en "estado durmiente" a la proteína TLR8. Esta última es la responsable de causar inflamaciones corporales en respuesta a la posible presencia de virus o bacterias en el cuerpo.

El diminuto tamaño de la proteína TLR8 impedía encontrar una manera de contrarrestar sus efectos. Sí se aliviaban los síntomas de las enfermedades autoinmunes pero no se les podía tratar.

Nueva molécula

Según Yin, el nuevo compuesto marcaría "un cambio de paradigma" en los tratamientos: "Antes se buscaba interrumpir las acciones de la proteína TLR8 mientras estaba activa. Hoy es posible dejarla en un estado pasivo sin que llegue a activarse".

Aunque aún se necesita realizar más experimentos e investigaciones antes de que la molécula CU-CPT8m llegue al mercado, Yin asegura que su descubrimiento podrá ayudar a cerca de 24 millones de personas que sufren de artritis reumatoide; osteoartritis; escleroderma; lupus y otras enfermedades en las que el sistema inmunológico ataca tejidos sanos.

"Dada la prevalencia de este tipo de enfermedades, existe un gran empuje para encontrar alternativas a los tratamientos tradicionales", afirmó el profesor universitario en un artículo publicado ayer en la revista científica estadounidense Nature Chemical Biology.

"Antes la gente trataba de cerrar la puerta abierta y mantenerla cerrada. Nosotros encontramos la llave para cerrar la puerta desde adentro para que nunca se abra", dijo Yin metafóricamente refiriéndose a su descubrimiento para frenar el desarrollo de estas patologías.

El académico anunció, además, que próximamente testeará el funcionamiento de esta nueva molécula en animales para tener mayores resultados de su efectividad y que trabajará con expertos del Instituto Nacional de Salud de la Universidad de Tokio y de la Universidad Tsinghua y el Hospital del Colegio Médico Peking Union, ambos ubicados en Pekín, China.