El científico que aprendió el idioma de las plantas
Una innovadora investigación argentina que busca lograr una mejor resistencia al cambio climático en los cultivos de tomate y de trigo obtuvo la mayor financiación del Fondo de Investigación AXA. Federico Ariel, investigador del CONICET a cargo del proyecto, dialogó con NEXciencia y comentó de qué se trata la agricultura sustentable basada en tecnología de ARN.
“Todo nace en el laboratorio científico”, destaca un orgulloso Federico Ariel, investigador del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, UBA-CONICET). Su orgullo es el que todo investigador puede sentir por la ciencia, pero también el de quien sabe que logró abrir una puerta hacia un mundo lleno de posibilidades. “En algún momento el desarrollo científico se transformó en innovación tecnológica”, completa.
“Lo que desarrollamos fue una manera de comunicarnos con las plantas usando ARN. Nuestro concepto fue darles información sobre los patógenos y encontramos que podían defenderse solas, así pudimos comenzar a reemplazar pesticidas sintéticos”, resume. Y agrega: “Ahora podemos seguir hablando con las plantas para otros fines, lo que propusimos con este proyecto que nos van a financiar desde AXA Research Found es proveer a las plantas información sobre cuestiones climáticas”.
Según Ariel, el objetivo es aclimatar las plantas al calor y permitirles que toleren mejor los cambios bruscos de temperatura. “Los picos de temperatura altos y bajos tienen un impacto muy grande en la productividad de los cultivos. Nosotros focalizamos en los altos, con dos cultivos, tomate y trigo, que son fundamentales para la dieta de la humanidad y que pierden mucho rinde cuando hay picos de temperatura de más de 40 grados, algo que está ocurriendo cada vez con más frecuencia en un contexto de cambio climático”, afirma.
“Desarrollamos una manera de comunicarnos con las plantas usando ARN. Nuestro concepto fue darles información sobre los patógenos para que pudieran defenderse solas”.
El investigador aclara que el calentamiento global implica un aumento gradual crecientemente acelerado del promedio de la temperatura del planeta con fluctuaciones cada vez más fuertes entre altas y bajas. “Eso tiene un impacto muy grande en la agricultura en cualquier parte del mundo. Algo que está ocurriendo es que se alejan del Ecuador cultivos que eran tradicionalmente más tropicales. Antes, en el norte de África se sembraba trigo y hoy hay más picos de temperatura elevada que hacen no funcione. A su vez, Rusia está cultivando trigo y antes no podía”, ejemplifica.
En nuestro país es algo que también padecemos frecuentemente. Según Ariel: “Cada vez hay más sequías, más picos de temperatura, más inundaciones, son situaciones extremas climáticas que hacen que se ponga en riesgo la productividad de los cultivos. Eso tiene un impacto en la soberanía alimentaria argentina pero también en la generación de divisas. Este año podemos enfrentar nuevamente una sequía. Nuestra economía depende mucho de variables climáticas que son cada vez más intensas”.
Una Rayuela genética
“La idea es encontrar soluciones que sean capaces de resguardar la productividad pero a la vez, respetuosas del ambiente y la salud. Por eso rechazamos tecnologías como los fertilizantes, que mejoran el rinde pero contribuyen al cambio climático, haciendo que se necesite cada vez más químicos para compensar lo que el clima afecta, generando un círculo vicioso”, cuestiona Ariel.
El equipo focalizó su trabajo sobre dos cultivos fundamentales para la humanidad, el tomate y el trigo. Foto: Diana Martinez Llaser
Su proyecto se basa en la manera de leer la genética: “Cuando empezamos a leer genomas hace veinticinco años creímos que íbamos a tener la respuesta de todo, después nos dimos cuenta de que eso no alcanzaba, necesitábamos ver cómo la información genética estaba ordenada tridimensionalmente en el núcleo de la célula”, aclara el investigador. Y suma: Es lo que estudia la epigenética. Lo que está escrito es importante pero hay que ver cómo se lee”.
La idea es hacer un spray de estos ARN para decirle a la planta que va a venir calor y que se debe adaptar, expresar determinados genes para prepararse.
Ariel lo compara con la novela Rayuela, de Julio Cortázar: “Uno puede leerla de corrido y tener una historia o seguir el tablero de dirección y tener otra. No se cambia el texto, el genoma no se toca, pero los acontecimientos transcurren de otra manera. Y eso es lo que entendemos que pasa en el núcleo de la célula y la información genética dentro de la planta. Nosotros buscamos entender cómo esa organización cambia en respuesta al calor para lograr que cambie antes y que la planta ya esté preparada. Parece ciencia ficción, pero también lo parecen otras cosas que ya estamos haciendo”.
El científico explica que la planta adapta su desarrollo, si necesita buscar más sol, puede generar más hojas, si no hay agua, puede tener una raíz más profunda. “Esa elasticidad se relaciona con el ARN y es lo que venimos estudiando desde hace quince años. La idea es hacer un spray de estos ARN para decirle a la planta que va a venir calor y que se debe adaptar, expresar determinados genes para prepararse. No la estamos modificando genéticamente, sino advirtiéndole del calor. Tenemos que aplicar muchísima ciencia y por eso es un proyecto de cinco años”, explica.
No obstante, ya hay resultados prometedores. “Estamos por probarlo a campo, tenemos pruebas de que podemos proveer información a la planta de soja para que tolere mejor una sequía. En el laboratorio funciona”, se entusiasma Ariel. Y agrega: “Somos capaces de producir ARN a gran escala porque montamos una planta piloto y podemos poner toda nuestra plataforma científico tecnológica a disposición de estos nuevos desafíos”.
El investigador destaca que deben integrar mucha información que deriva de las nuevas tecnologías de secuenciación de ADN y ARN. “Es una cantidad de datos que un ser humano es incapaz de analizar por sí solo, necesitamos ciencia de datos, por eso está muy buena la integración interdisciplinaria entre el Instituto y la carrera de Datos de la Facultad (la Licenciatura en Ciencias de Datos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA). Es un caldo de cultivo hermoso”, expresa.
Ariel ganó uno de los dos subsidios otorgados dentro de la máxima categoría. Además, de los casi 700 proyectos que el Fondo AXA lleva financiados sólo siete pertenecen a América Latina.
Ahora cuentan con un millón de euros que respaldará el proyecto durante cinco años. “Debemos generar muchos datos y hacer eso es caro. También requerimos equipamiento especial. Además, hoy estamos necesitando resguardar nuestros recursos humanos, que no los está cubriendo el Estado. Es un proyecto muy costoso pero con un potencial enorme”, resalta.
El elegido
El Fondo AXA es una iniciativa filantrópica de la aseguradora multinacional francesa Grupo AXA, y se dedica a financiar proyectos científicos sobre cambio climático, socioeconomía y nuevas tecnologías. “Nosotros realmente estamos trabajando en eso y pudimos escribir un proyecto que se alineaba muy bien”, relata Ariel, quien además es fundador de la startup Apolo Biotech.
De más de ochocientas candidaturas, Ariel ganó uno de los dos subsidios otorgados dentro de la máxima categoría. Además, de los casi setecientos proyectos que el Fondo AXA lleva financiados en todo el mundo, sólo siete pertenecen a América Latina, incluyendo el de Ariel.
“Es un subsidio que en general le dan a investigadores con una trayectoria mucho más consagrada que la mía. El proceso de selección fue muy exhaustivo, pero pudimos defenderlo muy bien con una instancia de defensa escrita y otra oral ante un jurado. Estoy muy emocionado y feliz, y obviamente entusiasmado con tener fondos en un contexto de devastación del sistema científico argentino”.
El investigador advierte que con los fondos de AXA el trabajo de cinco años está garantizado “siempre y cuando el Estado argentino acompañe”. Y explica: “Sobre todo en materia de recursos humanos, que haya becas de doctorado y que las personas que ingresen a carrera en el CONICET realmente puedan hacerlo. Si con el dinero de AXA tenemos que contratar gente, no va a alcanzar”.
Según el científico, si se tiene en cuenta que las becas están a cargo del CONICET o de la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (Agencia I+d+i), los subsidios se pueden utilizar para el desarrollo de la investigación y los equipamientos necesarios. “Sin embargo, ahora que se cortan los recursos humanos, podés tener plata para pagar experimentos pero no tenés manos”, se lamenta.
El millón de euros recibido representa una suma “infinitamente mayor a los fondos nacionales”: “Actualmente los aportes de la Agencia a los subsidios ya concursados y ganados son literalmente cero. Lo que recibí es más de lo que yo podría concursar en PICT –los Proyectos de Investigación Científica y Tecnológica de la Agencia– de acá a jubilarme”, compara.
“Sin Estado no es posible nada”, manifiesta Ariel, quien además reconoce lo que hizo falta para alcanzar este reconocimiento internacional: “Me dieron este subsidio por todo lo que habíamos generado antes, gracias al financiamiento estatal. Sin todo ese background y la contundencia de la ciencia argentina, esto no hubiera sucedido”.
