{"id":310206,"date":"2019-11-26T15:45:38","date_gmt":"2019-11-26T18:45:38","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=310206"},"modified":"2019-11-27T16:57:25","modified_gmt":"2019-11-27T19:57:25","slug":"genes-silenciados","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/genes-silenciados\/","title":{"rendered":"Genes silenciados"},"content":{"rendered":"

El sector agr\u00edcola dispone de una nueva herramienta biotecnol\u00f3gica para combatir las plagas agr\u00edcolas, que causan graves p\u00e9rdidas a los cultivos en todo el mundo. Las multinacionales estadounidenses Monsanto, recientemente adquirida por la alemana Bayer, y DowDuPont obtuvieron el a\u00f1o pasado la aprobaci\u00f3n para el uso comercial en Estados Unidos de una semilla transg\u00e9nica elaborada mediante la t\u00e9cnica de silenciamiento g\u00e9nico por ARN (\u00e1cido ribonucleico) interferente, o simplemente ARNi. Esta t\u00e9cnica, cuyo efecto es insecticida, fue ideada para controlar la larva denominada gusano alfilerillo o gusano de la ra\u00edz del ma\u00edz (Diabrotica virgifera<\/em>), la fase larval de un escarabajo que constituye la principal amenaza para las plantaciones de ma\u00edz en aquel pa\u00eds. Es la primera vez que las mol\u00e9culas de ARNi se utilizan para combatir las plagas del campo.<\/p>\n

En Brasil, la empresa Tropical Melhoramento & Gen\u00e9tica (TMG), con sede en Paran\u00e1, que se especializa en la mejora gen\u00e9tica de soja y algod\u00f3n, espera disponer para este a\u00f1o de una mol\u00e9cula de ARNi para su uso contra la chinche de la soja, tambi\u00e9n denominada chinche marr\u00f3n neotropical (Euschistus heros<\/em>), una plaga importante de esa oleaginosa. El desarrollo de la tecnolog\u00eda lo est\u00e1n realizando investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp). La Empresa Brasile\u00f1a de Investigaci\u00f3n Agropecuaria (Embrapa) tambi\u00e9n desarroll\u00f3 un frijol transg\u00e9nico con la t\u00e9cnica de ARNi, pero para poder controlar un virus al cual se lo conoce como mosaico dorado del frijol, que acomete a ese cultivo. Aunque ya fue aprobado en 2011 por la Comisi\u00f3n T\u00e9cnica Nacional de Bioseguridad (CTNBio), del Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda, Innovaci\u00f3n y Comunicaciones (MCTIC), el producto todav\u00eda no se comercializa.<\/p>\n

Las mol\u00e9culas de ARNi, creadas en laboratorio, neutralizan la acci\u00f3n de un gen determinado en un organismo cualquiera, de ah\u00ed la expresi\u00f3n silenciamiento g\u00e9nico. Su mecanismo de acci\u00f3n es similar al que se activa naturalmente en todos los seres vivos al luchar contra ataques virales. Cuando eso ocurre, las defensas del organismo tratan de neutralizar la actividad del invasor, silenciando sus genes. De manera an\u00e1loga, la tecnolog\u00eda de ARNi provoca que la c\u00e9lula ataque al producto de su propio gen, como si estuviera destruyendo el material gen\u00e9tico viral, en un proceso similar al de una respuesta autoinmune. En su uso agr\u00edcola, el ARNi est\u00e1 programado para inactivar genes espec\u00edficos de plagas y pat\u00f3genos asociados a procesos esenciales para su supervivencia.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

El descubrimiento de que el proceso de interferencia por ARN podr\u00eda utilizarse en beneficio del organismo humano les granje\u00f3 a los investigadores Andrew Fire y Craig Mello, del Instituto Carnegie, de Washington, el premio Nobel de Medicina de 2006. Ese hallazgo fue prometedor porque revel\u00f3 una nueva forma de asumir el comando celular, abriendo un abanico amplio de aplicaciones. Desde entonces, la herramienta se aplica en la investigaci\u00f3n b\u00e1sica para el estudio de la funci\u00f3n g\u00e9nica<\/a> y, en el \u00e1rea de la salud, genera expectativas para el tratamiento de enfermedades gen\u00e9ticas.<\/p>\n

Para entender c\u00f3mo funciona esta nueva tecnolog\u00eda es necesario acordarse de los procesos de la biolog\u00eda celular, puntualmente del mecanismo de expresi\u00f3n gen\u00e9tica. Los genes son segmentos de la mol\u00e9cula de ADN que controlan las funciones metab\u00f3licas de las c\u00e9lulas, principalmente por medio de la producci\u00f3n de prote\u00ednas. \u201cNuestra informaci\u00f3n gen\u00e9tica se encuentra almacenada en su totalidad en nuestro ADN. Para darle vida y uso a esa informaci\u00f3n, el ADN debe, inicialmente, ser transcripto en ARN. Luego, ese ARN mensajero se traduce en prote\u00ednas. Este constituye el proceso b\u00e1sico de la expresi\u00f3n g\u00e9nica\u201d, explica el bi\u00f3logo Alexandre Garcia, gestor de investigaci\u00f3n de TMG.<\/p>\n

Tal como su nombre lo deja claro, la mol\u00e9cula sint\u00e9tica de ARNi interfiere en el proceso de traducci\u00f3n del ARN mensajero en prote\u00edna, fragment\u00e1ndolo. Esa mol\u00e9cula intercepta y destruye las informaciones celulares transmitidas por el ARN en el interior de la c\u00e9lula antes de que puedan procesarse y originen prote\u00ednas. De ese modo, el proceso de expresi\u00f3n g\u00e9nica que depend\u00eda de los datos contenidos en aqu\u00e9l ARN no podr\u00e1 llevarse a cabo.<\/p>\n

Un ma\u00edz pionero<\/strong>
\nEl ma\u00edz transg\u00e9nico que lanzaron en conjunto Monsanto y DowDuPont fue denominado internamente como DvSnf7, y su nombre comercial es SmartStax. Esa sopa de letras est\u00e1 formada por las iniciales de la oruga Diabrotica virgifera<\/em> y el nombre del gen blanco, Snf7. Cuando el insecto se alimenta de esta planta, la mol\u00e9cula de ARNi ingresa en su organismo y silencia el gen Snf7, impidiendo la producci\u00f3n de una prote\u00edna que resulta vital para el funcionamiento de los tejidos del gusano alfilerillo. Eso provoca la muerte del insecto, al cual se lo conoce como \u201cel escarabajo de los mil millones de d\u00f3lares\u201d a causa del da\u00f1o enorme que ocasiona a los agricultores estadounidenses. La qu\u00edmica brasile\u00f1a Renata Bolognesi integr\u00f3 el equipo de Monsanto que cre\u00f3 el ma\u00edz transg\u00e9nico.<\/p>\n

\u201cLa aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de ARNi en la agricultura es bastante prometedora\u201d, resalta el ingeniero agr\u00f3nomo Henrique Marques-Souza, docente del Instituto de Biolog\u00eda (IB) de la Unicamp y l\u00edder de un grupo de investigaci\u00f3n nacional sobre silenciamiento g\u00e9nico. \u00c9l se especializ\u00f3 en el tema durante su doctorado en la Universidad de Colonia, en Alemania, que concluyera en 2007, y prosigui\u00f3 durante el posdoctorado en la Universidad de California, en Berkeley, Estados Unidos, que desarroll\u00f3 entre 2008 y 2010. De regreso en Brasil, comenz\u00f3 a dar clases en la Unicamp, donde cre\u00f3 el Brazilian Laboratory on Silencing Technologies (Blast) y encauz\u00f3 sus estudios sobre silenciamiento g\u00e9nico hacia la agricultura.<\/p>\n

El mayor reto para la creaci\u00f3n de un insecticida con ARNi de aplicaci\u00f3n t\u00f3pica reside en la reducida estabilidad de la mol\u00e9cula en el ambiente<\/p><\/blockquote>\n

En 2012, Marques-Souza y el ingeniero agr\u00f3nomo Antonio Vargas de Oliveira Figueira, del Centro de Energ\u00eda Nuclear en la Agricultura de la Universidad de S\u00e3o Paulo (Cena-USP), montaron un banco de secuencias del gusano minador del tomate, la polilla del tomate (Tuta absoluta<\/em>), y efectuaron ensayos de silenciamiento g\u00e9nico para diversos genes de ese insecto. \u201cEse trabajo le confiri\u00f3 visibilidad a nuestro grupo. Hoy en d\u00eda, podemos desarrollar la tecnolog\u00eda de ARNi virtualmente para cualquier plaga de cualquier cultivo\u201d, afirma el investigador de la Unicamp. El a\u00f1o pasado, TMG adquiri\u00f3 la licencia de esa t\u00e9cnica v\u00eda Inova, la agencia de innovaci\u00f3n de la Unicamp.<\/p>\n

El primer producto que desarrollar\u00e1 la empresa a partir de esa herramienta ser\u00e1 destinado al control de la chinche marr\u00f3n de la soja, una de las mayores amenazas para los cultivos nacionales de soja. \u201cPara fin de a\u00f1o esperamos tener definidas las mejores mol\u00e9culas de ARN. Todo el trabajo se llevar\u00e1 a cabo con car\u00e1cter experimental y por medio de estudios controlados\u201d, comenta Garcia de TMG, haciendo hincapi\u00e9 en que el camino para que esas mol\u00e9culas se transformen en un producto comercial es largo y depende tanto de la tecnolog\u00eda que se emplee para promover su aplicaci\u00f3n como del escenario de permisos legales.<\/p>\n

Seg\u00fan Marques-Souza, existen dos formas de lograr que las mol\u00e9culas de ARNi entren en contacto con las plagas: mediante la creaci\u00f3n de plantas transg\u00e9nicas, a ejemplo de lo que hicieron Monsanto y DowDuPont con el ma\u00edz DvSnf7, o recurriendo al desarrollo de productos insecticidas. \u00c9sta \u00faltima es la elecci\u00f3n de TMG, con miras a crear un producto de aplicaci\u00f3n t\u00f3pica, como por ejemplo un pulverizador. \u201cAparte de reducir el tiempo insumido para la producci\u00f3n de una variedad transg\u00e9nica, el ARNi t\u00f3pico puede considerarse un producto natural, ya que se trata de una mol\u00e9cula biol\u00f3gica que no causa alteraciones gen\u00e9ticas en el cultivo de inter\u00e9s o en el organismo deseado\u201d, explica Marques-Souza.<\/p>\n

La concepci\u00f3n de un insecticida con ARNi, sin embargo, no es algo trivial, y se necesitan superar algunos escollos. \u201cEsas mol\u00e9culas se degradan velozmente en el ambiente, lo que dificulta la creaci\u00f3n de un producto para aplicarlo en el cultivo. Por esa raz\u00f3n, ya hay investigaciones con miras a hacer uso de recursos nanotecnol\u00f3gicos para proteger la mol\u00e9cula de ARNi<\/a>\u00a0e incrementar su estabilidad\u201d, resalta el bi\u00f3logo Fernando Lu\u00eds C\u00f4nsoli, del Departamento de Entomolog\u00eda y Acarolog\u00eda de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la USP, en Piracicaba, en el interior paulista.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

El nanoencapsulado de mol\u00e9culas de ARNi es el tema del proyecto de doctorado del bi\u00f3logo Cyro von Zuben, alumno del IB-Unicamp, bajo la supervisi\u00f3n de Marques-Souza. De aqu\u00ed a fin de a\u00f1o se van a realizar ensayos con nanopart\u00edculas de arcilla, en conjunto con el Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas (IPT, seg\u00fan su sigla en portugu\u00e9s), del gobierno paulista, y con el Laboratorio Nacional de Nanotecnolog\u00eda (LNNano), del Centro Nacional de Investigaci\u00f3n en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM), para diversas especies que son objeto de estudio en el laboratorio Blast. En Australia, un grupo de investigaci\u00f3n public\u00f3 hace poco tiempo un art\u00edculo donde se describe el uso de nanopart\u00edculas que garantizan la integridad y la provisi\u00f3n de ARNi durante 30 d\u00edas.<\/p>\n

C\u00f4nsoli tambi\u00e9n advierte que el proceso de selecci\u00f3n de mol\u00e9culas de ARNi debe tener en cuenta el riesgo de que ellas afecten a la propia planta o a organismos que no son el objetivo de la tecnolog\u00eda, e incluso al hombre. Seg\u00fan Marques-Souza, esa es una preocupaci\u00f3n real, pero podr\u00e1 superarse. \u201cCuando se selecciona un blanco g\u00e9nico para afectar al organismo de una plaga, debemos tener cuidado de no escoger una secuencia g\u00e9nica que sea complementaria de un gen de la planta o de cualquier otro organismo que se alimenta de ella. Si se toman estos recaudos, el silenciamiento g\u00e9nico s\u00f3lo se producir\u00e1 en el organismo en la mira\u201d, dice. \u201cEl aval de que el ARNi no surtir\u00e1 ning\u00fan efecto en humanos s\u00f3lo vendr\u00e1 luego de muchos estudios\u201d.<\/p>\n

Alexandre Garcia subraya: \u201cLa tecnolog\u00eda se basa en secuencias de ARN. Todos los seres vivos poseen secuencias en com\u00fan, pero cada especie posee innumerables secuencias \u00fanicas que las diferencian de otras especies\u201d. En la actualidad, con la cantidad de informaci\u00f3n y bases de datos de genomas a disposici\u00f3n, pueden encontrarse secuencias que son exclusivas de la especie objeto en cuesti\u00f3n, y dise\u00f1ar mol\u00e9culas que actuar\u00e1n solamente sobre esas secuencias. \u201cDe esa manera, todo el proceso se torna espec\u00edfico y exclusivo para el organismo blanco\u201d, argumenta.<\/p>\n

La normativa de la CTNBio<\/strong>
\nAl comienzo del a\u00f1o se dio un paso importante para la reglamentaci\u00f3n del uso del ARNi t\u00f3pico en Brasil cuando la CTNBio public\u00f3 una normativa definiendo a la tecnolog\u00eda en cuesti\u00f3n como un m\u00e9todo que no involucra transgenia y clasific\u00e1ndolo como una T\u00e9cnica Innovadora de Mejora de Precisi\u00f3n (Timp). A partir de ah\u00ed, la misma no estar\u00e1 sujeta a los mismos criterios de aprobaci\u00f3n que se exigen para los organismos modificados gen\u00e9ticamente.<\/p>\n

\u201cEl proceso para generar una planta transg\u00e9nica y superar todos los mecanismos regulatorios globales para la aprobaci\u00f3n de su cultivo comercial es extremadamente oneroso y lento, pudiendo sobrepasar un monto de 100 millones de d\u00f3lares y demorarse hasta 15 a\u00f1os\u201d, dice Garcia. \u201cEl uso de la tecnolog\u00eda de ARNi como producto de aplicaci\u00f3n t\u00f3pica, para el caso de la chinche de la soja, ofrece mejores perspectivas. Esta tecnolog\u00eda estar\u00e1 a disposici\u00f3n de los agricultores brasile\u00f1os en algunos a\u00f1os m\u00e1s\u201d.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nARNi para el control de Tuta absoluta<\/em> en las tomateras (n\u00ba 11\/12869-6<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Ant\u00f4nio Vargas de Oliveira Figueira (USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 153.800,39<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nPARTHASARATHY, R. et al<\/em>. Physiological and cellular responses caused by RNAi-mediated suppression of Snf7 orthologue in western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera<\/em>) larvae<\/a>. PLOS ONE<\/strong>. Online<\/em>. 18 ene. 2013.
\nCAMARGO, R. A. et al<\/em>. RNA interference as a gene silencing tool to control Tuta absoluta<\/em> in tomato (Solanum lycopersicum<\/em>)<\/a>. PeerJ<\/strong>. Online<\/em>. 15 dic. 2016.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una herramienta molecular basada en la t\u00e9cnica de ARN interferente podr\u00eda ayudar a combatir las plagas agr\u00edcolas","protected":false},"author":23,"featured_media":312887,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[281,306],"coauthors":[116],"class_list":["post-310206","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-es","tag-biotecnologia-es","tag-genetica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310206","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=310206"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310206\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":312990,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/310206\/revisions\/312990"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/312887"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=310206"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=310206"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=310206"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=310206"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}