El largo camino hacia la semilla de algodón comestible

ARRIBA: ISTOCK.COM, LIORPT

La Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. anunció este mes que una semilla de algodón modificada genéticamente recibió luz verde para el consumo humano. Los investigadores diseñaron las plantas de algodón para bloquear la actividad del gen de una enzima llamada -cadineno sintasa en sus semillas, que a su vez evita que las semillas produzcan una toxina llamada gosipol. La planta ya había sido desregulada por el Departamento de Agricultura de EE. UU. el año pasado.

La semana pasada, hablamos con Keerti Rathore, un científico de plantas de Texas A&M, sobre por qué vio la necesidad de plantas comestibles. semilla de algodón y cómo la desarrolló su equipo.

El científico: ¿Cómo comenzó este proyecto?

Keerti Rathore: I Llegué a Texas A&M hace unos 24 años. Y el algodón era algo con lo que no estaba muy familiarizado. . . . [Pero] comencé a leer literatura sobre el algodón. Y una cosa que realmente saltó a la vista fue este problema del gosipol, que es un terpenoide tóxico presente en la planta de algodón. Y ahí es donde leí algunas de las reseñas que sugerían que hay tanta proteína encerrada en la producción global de semilla de algodón que se podría [usar para] satisfacer los requisitos básicos de proteína de casi 500 millones de personas.

Y asi que . . . desencadenó mi interés en este proyecto en particular. Hemos estado trabajando en ello desde entonces. Probamos la ciencia en 2006; Publicamos un artículo y demostramos que la ciencia funciona. Pero después de eso, dado que fue diseñado genéticamente, tuvimos que pasar por la aprobación del USDA y la aprobación de la FDA.

TS: ¿Cuáles fueron algunos de los obstáculos que encontraron en el camino? para descubrir la ciencia?

KR: Uno era encontrar la tecnología adecuada para silenciar genes. El gosipol es importante para la planta de algodón, en el sentido de que la protege del ataque de insectos y de algunas enfermedades. Pero . . . debido a [el gosipol] no podemos utilizar la semilla. Así que una cosa era encontrar un gen que pudiéramos silenciar, que luego eliminaría este gosipol solo de la semilla.

Ahora, con nuestra semilla de algodón ultra baja en gosipol, deberíamos poder estos otros animales, así como también puede usarse como fuente de alimento [para las personas].

Keerti Rathore, Texas A&M

Inicialmente, probamos una tecnología de silenciamiento de genes llamada antisentido. . . y eso funcionó en la primera generación, pero el rasgo era inestable. Cuando pasamos a la siguiente generación, el valor del gosipol volvió a los niveles normales. Finalmente, comenzamos a usar esta tecnología más nueva llamada interferencia de ARN, o RNAi para abreviar. Y esa es la tecnología que finalmente nos dio el resultado deseado. Obtuvimos el resultado en 2005 que muestra que este ARNi funciona, pero queríamos asegurarnos de que el rasgo sea estable. Así que hicimos varias generaciones en el invernadero y revisamos las semillas de cada generación para asegurarnos de que el rasgo fuera estable, incluso antes de publicar el artículo.

El otro era hacer que este rasgo fuera específico de la semilla. , porque no desea eliminar el gosipol de otras partes de la planta, donde tiene una función útil. . . . Nos tomó un tiempo aislar a un promotor. . . y [nosotros] lo revisamos muy cuidadosamente para asegurarnos de que el promotor esté activo solo en la semilla, y en ninguna otra parte de la planta. Luego usamos eso para controlar el silenciamiento del gen en la semilla de algodón.

TS: ¿Ha escuchado de los agricultores que están interesados en implementar la tecnología? (Nota del editor: Cotton Incorporated, una organización sin fines de lucro apoyada por productores de algodón de EE. UU., fue uno de los principales financiadores del desarrollo de semillas de algodón comestibles).

KR: Oh sí, por supuesto, nuestros productores de algodón en los EE. UU. quieren esta tecnología para ayer. Nuestra esperanza es que, con este uso ampliado, con el tiempo el valor de su cosecha aumente, porque en este momento, los cultivadores de algodón realmente no reciben mucho dinero por su semilla, solo cultivan algodón principalmente para la fibra. En este momento, el mayor uso de la semilla de algodón es . . . extraemos aceite y el gosipol se elimina a través de la refinación, pero el resto de la comida, que tiene mucha proteína, simplemente se alimenta a las vacas, y las vacas, que son animales rumiantes [con] múltiples cámaras estomacales, pueden tolerar el gosipol . . . . No sufren tanto como los otros animales, como pollos, cerdos, peces y todos los animales monogástricos; no se puede alimentar a estos animales con la semilla de algodón regular. Pero ahora, con nuestra semilla de algodón ultra baja en gosipol, deberíamos poder alimentar a todos estos otros animales, así como también puede usarse como fuente de alimento [para las personas].

TS: ¿Cree que el algodón comestible también podría tener un impacto en la inseguridad alimentaria?

KR: Hay suficientes calorías [producidas] para satisfacer a todas las personas del mundo en este momento. . Pero lo que no tenemos son los nutrientes, y la proteína es uno de los mayores nutrientes que falta en las dietas de muchas personas pobres. Entonces, se trata más de la seguridad nutricional que de la seguridad alimentaria. Ahora que tenemos la aprobación en los EE. UU., comenzaremos a buscar en otros países. años [en la India]. Pero podemos tomar fácilmente esta semilla de algodón y, digamos, dársela de comer a pollos o peces. Tomemos el caso de India: de 1961 a 2017, la producción de carne de pollo aumentó. . . por 51 veces. Y de manera similar, China, creo que se multiplicó por 29 durante ese período. Y la producción de huevos también ha aumentado significativamente en ambos países. Uno de los mejores usos de convertir la proteína del pienso en proteína animal comestible es producir huevos. Entonces, si quieres producir huevos, eso es casi, diría, siete veces más eficiente que dárselo a las vacas para hacer carne. Entonces, de una forma u otra, se usará. Además de la resistencia cultural, ¿prevé que el sentimiento anti-OGM sea una barrera potencial para la adopción, incluso para la alimentación animal?

KR: Un [problema del que escuchamos] es obviamente la gente dice que estás jugando con la naturaleza, y [para las personas que se sienten así] obviamente si es una fuente directa de alimento, entonces hay muchas más dudas. Mientras que la semilla de algodón, como dije, tradicionalmente ha sido alimento para ganado, y así se ha extendido a pollos, cerdos o peces, creo que no debería haber tanta resistencia. Además, en mi opinión, gran parte de este tipo de sentimiento anti-OGM es realmente un sentimiento contra las grandes corporaciones, mientras que [la semilla de algodón] es desarrollada por científicos de universidades públicas que realmente no tienen ningún motivo de lucro. Y entonces, de nuevo, sentimos que no habrá tanta resistencia contra eso.

TS: ¿Has estado experimentando con recetas de semillas de algodón?

KR: No deseamos tener suficiente semilla de algodón. Lo hemos probado, la gente de mi laboratorio lo ha probado. El año pasado, [nuestros administradores] solo querían probarlo. Y dije, bueno, todavía no tenemos la aprobación de la FDA en nuestra línea. Pero tenemos esto, la semilla de algodón Hopi, y si quieres probarla, eres más que bienvenido. (Nota del editor: la semilla de algodón hopi es una variedad que naturalmente carece de gosipol, lo que la hace comestible pero vulnerable a las plagas). Hay una pequeña unidad en nuestra administración que promueve este tipo de cosas, por lo que habían preparado racimos dulces. . . como maní quebradizo. Y también tostaron y salaron semillas de algodón. Así que hay muchas maneras de hacer esto.

Nota del editor: esta entrevista fue editada para ser breve.

Shawna Williams es editora asociada en&nbsp ;El científico. Envíele un correo electrónico a swilliams@the-scientist.com o sígala en Twitter @coloradan.

Corrección (11 de octubre): la FDA no aprobó la cepa de algodón modificado, como se indica en la versión original de este artículo, sino que completó un proceso de consulta con Texas A&M sobre la seguridad de la semilla de algodón que resultó en que la agencia diera luz verde a la planta modificada. El científico lamenta el error.