Los genes apilados en el dilema de prevenir y/o retrasar la resistencia

En ciertos casos, el apilamiento de genes modificados genéticamente, tiene el potencial de retrasar la evolución de la resistencia, pero no es la solución definitiva.

Por: Magnelli, M.E.

De la mano de la ingeniería genética, nuevas patentes y productos están disponibles en el mercado para atender, entre otras cosas, el dilema que ocasiona la resistencia de plagas y enfermedades. Si bien la combinación de genes modificados genéticamente contra la misma plaga objetivo se promueve como la solución, ¿en qué medida la biotecnología puede resolver el problema? Un artículo reciente de Gressel y colaboradores (2017), plantea el interrogante y propone ciertos criterios y prácticas para que el uso de genes apilados sea efectivo. En esta nota, se describen los puntos sobresalientes del trabajo.

La resistencia y su evolución La capacidad de la naturaleza para adaptarse a diferentes prácticas de producción y eludir los nuevos métodos aplicados por los humanos para prevenir los daños de distintas plagas y enfermedades, no es nuevo. Las especies mejor adaptadas llenan el nicho agroecológico desocupado por los individuos diezmados que carecen de los genes necesarios para evolucionar. La presión de selección impartida por estrategias agronómicas devino en plagas que desarrollaron resistencia. Su evolución es especialmente rápida cuando los nuevos métodos son altamente efectivos y se usan como tácticas únicas en monocultivos. A nivel mundial, hoy nos enfrentamos con numerosos problemas. Hay 471 casos de malezas que desarrollaron resistencia a 160 herbicidas diferentes, identifica- dos en 66 países y abarcan 23 de los 26 sitios de acción de herbicidas conocidos. Las malas hierbas son la mayor amenaza para la seguridad alimentaria y los gastos en herbicidas son mayores que todos los demás productos fitosanitarios combinados. Además, muchos insectos también desarrollaron resistencia a los insecticidas y otras prácticas de control, lo que representa una amenaza significativa para la producción de cultivos. La tecnología ofrece una nueva generación de productos con genes apilados como una forma de manejar los casos existentes y futuros. Se estima que la resistencia podría retrasarse con apropiados genes modificados genéticamente apilados, junto con la inclusión de una diversidad de tácticas de gestión de plagas por parte de los productores. No obstante, se plantea el interrogante sobre si realmente estas nuevas pilas de genes genéticamente modificados pueden ser beneficiosas para el manejo de la resistencia. Esta solución funcionará si se usa preventivamente, pero cuando la resistencia evolucionó a un miembro de una pila, la resistencia podría desarrollarse para el segundo gen. Por lo tanto, cada pila se debe evaluar cuidadosamente por su efecto en el manejo de la resistencia a las plagas.

Pilas genéticamente modificadas que serán efectivas para gestionar la resistencia Los desarrolladores de tecnologías de genes apilados promueven sus pilas de genes como útiles para el manejo de la resistencia posterior a la ocurrencia, así como para el retraso preventivo de la evolución de la resistencia a las plagas. La efectividad real de una nueva generación de productos que hoy ofrece el mercado, depende del modo de herencia de los alelos de resistencia en la población de plagas, la frecuencia de alelos de resistencia inicial y otros aspectos de la biología de plagas, como el comportamiento de dispersión. El éxito de las pilas dependerá del cumplimiento de los siguientes criterios: Los “socios” de genes modificados (genéticamente) apilados deben dirigirse a la misma especie de plaga. Las especies de plagas objetivo deben ser susceptibles a, al menos, dos de los socios apilados. Los genes apilados deben estar en una construcción en tándem, para asegurar que los genes modificados genéticamente se hereden como genes unidos.

Los genes asociados apilados deben expresarse sincrónicamente en los mismos tejidos. Por ejemplo, si un gen modificado genéticamente se expresa sólo en raíces para controlar gusanos de la raíz, y otro se expresa sólo en las hojas para controlar los escarabajos comedores de hojas, a pesar de tener dos construcciones, hay un solo producto genéticamente modificado en cada tejido y la resistencia puede evolucionar como si los rasgos no estuvieran apilados.

Los productos genéticamente modificados de ambos socios deben tener una persistencia tisular similar. Si el cultivo es atacado por insectos o patógenos a lo largo de su ciclo de vida, o si surgen malezas problemáticas en diferentes momentos durante el crecimiento, los productos genéticos apilados que confieren resistencia deben tener la misma persistencia relativa en el cultivo. De lo contrario, se pierden las ventajas del apilamiento. Los productos genéticos efectivos no deben degradarse de la misma manera. Falta de resistencia cruzada a los genes modificados (genéticamente) presentes en una pila o a sus productos. Aunque los genes modificados genéticamente apilados deben ser efectivos contra la misma plaga, esto debe lograrse teniendo cada uno modos de acción únicos. Los herbicidas utilizados con los genes modificados (genéticamente) de resistencia a herbicidas apilados deben tener persistencias relativas similares. Por ejemplo, los herbicidas glifosato y glufosinato tienen actividades residuales del suelo insignificantes, y básicamente trabajan solo en malezas que surgieron en el momento del tratamiento. Por lo tanto, la efectividad de estos herbicidas no persiste por mucho tiempo después de la aplicación y se cumple este criterio. Los criterios anteriores pueden parecer obvios cuando se leen, pero si la tecnología hoy disponible no cumple con alguno de ellos, ciertos genes apilados pueden no ser eficaces en el manejo de la resistencia a largo plazo.

Aprender del pasado para no repetirlo La efectividad de estas pilas de genes depende de las decisiones que tomemos como productores agropecuarios. La gestión conveniente y simplista de las plagas y enfermedades, ilustrada por el manejo histórico de malezas, nos llevó al punto crítico donde hoy nos encontramos. Como ya se ha planteado, una sola estrategia no resuelve el problema de resistencia. El primer paso es reemplazar el concepto “control” por el de “manejo” y actuar en consecuencia. Para concluir, los autores afirman que el apilamiento de genes modificados genéticamente tiene el potencial de retrasar la evolución de la resistencia en algunos casos pero, incluso en las mejores circunstancias, el apilamiento no es el remedio infalible o la solución definitiva. Los cultivos genéticamente modificados necesitarán ser utilizados dentro de una estrategia más amplia de métodos integrados de manejo de plagas (MIP) para mejorar su sostenibilidad.

Referencias: Gressel, J.; Gassmannb, A. and Owenc, M. How well will stacked transgenic pest/herbicide resistances delay pests from evolving resistance?. Pest Manag Sci 2017; 73: 22–34.