Una herramienta de edición genética mejora cambios precisos en cultivos

Modificar una letra concreta del ADN de una planta sigue siendo una tarea difícil: la herramienta puede llegar al sitio elegido, pero no siempre consigue que el cambio quede incorporado. Un equipo de investigación presentó ahora SmartPE, una variante de la llamada edición primaria o prime editing, que elevó la eficiencia de esas modificaciones precisas en varias plantas dicotiledóneas, un grupo que incluye cultivos como el tomate y la soja.

La edición primaria se propone como una forma de reescribir pequeñas secuencias del ADN sin depender del corte simultáneo de sus dos hebras. Para hacerlo, combina una proteína capaz de reconocer una región del genoma con una guía de ARN que también porta la instrucción del cambio buscado. En las plantas, esa estrategia ha tenido un obstáculo importante: su rendimiento cambia mucho según el sitio del ADN y a menudo es bajo. Eso dificulta tanto los experimentos para entender la función de un gen como las aplicaciones que requieren obtener plantas editadas de manera confiable.

SmartPE reúne varias modificaciones del sistema: utiliza dos guías de ARN, ajusta la plantilla que copia la nueva secuencia e incorpora elementos que ayudan a que el proceso funcione en la célula. Los autores compararon esta combinación con sistemas convencionales en células vegetales sin pared celular, llamadas protoplastos. En Arabidopsis thaliana, una planta modelo, la eficiencia fue entre 6,3 y 23 veces mayor; en Solanum lycopersicum, el tomate, el aumento fue de 8,2 a 38,2 veces. También informaron mejoras de más de diez veces en la mayoría de los sitios probados de Glycine max, la soja, y Brassica napus, conocida como colza.

El trabajo no se limitó a células aisladas. En raíces de tomate generadas en el laboratorio, SmartPE produjo líneas con el cambio en ambas copias del gen analizado y otras con una sola copia modificada; el sistema estándar solo produjo unas pocas ediciones de una sola copia y varias mezclas de células distintas. En experimentos de transformación estable, el equipo logró insertar una pequeña etiqueta de laboratorio en Arabidopsis e introducir secuencias reguladoras y sitios de recombinación en tomate, con eficiencias de hasta 32,3 % en los ensayos descritos.

Una mayor eficiencia no equivale todavía a una variedad agrícola lista para sembrar. Los resultados proceden de condiciones controladas, protoplastos, raíces transformadas y plantas de laboratorio, y no evalúan rendimiento, tolerancia al ambiente, estabilidad de los cambios a lo largo de generaciones ni efectos fuera del sitio buscado en condiciones de campo. Aún así, una herramienta que deje menos intentos fallidos puede acelerar la investigación sobre rasgos vegetales y hacer más factible estudiar cambios específicos del ADN antes de que cualquier aplicación agrícola deba atravesar sus propias pruebas técnicas, ambientales y regulatorias.