¿Puede la ciencia salvar nuestros vinos favoritos?
Chardonnay es uno de los vinos más populares y reconocidos del mundo. Los genes de la uva esencialmente se han transmitido de una sola planta en el este de Francia hace siglos. Esta consistencia genética puede verse como algo bueno, ya que mantiene la uva reconocible. Pero sus genes también son responsables de cómo reacciona al medio ambiente, incluidas las plagas y enfermedades comunes a cualquier viñedo.
Uno de esos flagelos mundiales es lo que se conoce como 'mildiú velloso', un patógeno parecido a un hongo que puede pudrir la fruta y arrancar las hojas de una planta, por lo que sus uvas no pueden producir suficiente azúcar para fermentar y producir un buen vino.
En la región nativa de una vid, la planta puede haber desarrollado una resistencia natural al mildiú velloso y otras enfermedades. Pero cuando los enólogos arrojan variedades antiguas en nuevas regiones vinícolas, las vides pueden ser especialmente vulnerables a las plagas locales.
¿Un ejemplo? New Jersey. Puede que el estado no sea especialmente conocido por el vino, pero la producción ha aumentado en los últimos años. Un problema importante son los veranos calurosos y húmedos de Nueva Jersey, una receta perfecta para la putrefacción.
Peter Oudemans, profesor, Departamento de Biología y Patología Vegetal, Universidad de Rutgers / Foto cortesía de la Universidad de Rutgers
“Todos los viñedos de Nueva Jersey están lidiando con mildiú velloso”, dice Peter Oudemans, fitopatólogo de la Universidad de Rutgers. 'Es una enfermedad común y bastante devastadora'.
Mildiú velloso puede empeorar como el cambio climático altera regiones vinícolas alrededor del mundo.
Por ahora, tanto los agricultores convencionales como los orgánicos mantienen sus vides libres de enfermedades mediante una combinación de prácticas como poda y pesticidas.
En Nueva Jersey, los viticultores rocían fungicidas de 6 a 12 veces por temporada para controlar el mildiú velloso, según el Centro de Investigación y Educación del Vino de Nueva Jersey. Pero una nueva técnica CRISPR (abreviatura de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas), puede permitir a los científicos modificar los genes de Chardonnay para que se vuelvan resistentes al mildiú velloso.
Pero hay otra opción. Puede que a los fanáticos del Chardonnay no les guste, pero ¿por qué no deshacerse de la uva y buscar nuevas variedades locales?
'Mi esperanza es que podamos diseñar la planta internamente para reducir la infección', dice Rong Di, patólogo de plantas y biólogo molecular de Rutgers. Su equipo está probando CRISPR en una variedad de uva llamada Dijon Chardonnay 76. El Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura, que forma parte del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, financia el trabajo.
“El hongo siempre estará ahí”, dice Di. 'Pero si las plantas pueden [volverse] resistentes, no tenemos que fumigar tanto'.
Pero, ¿aceptarán los consumidores una tecnología nueva y a veces controvertida para salvar una vieja tradición? Si no es así, ¿cuál es la alternativa?
Primer plano de una hoja de parra afectada por mildiú velloso ( Plasmopara viticola ) / Getty
A CRISPR grape
Los genes son un modelo básico de la vida, un código que proporciona instrucciones sobre cómo se verá y funcionará un ser vivo. Los genes también son heredables. En la crianza tradicional de uvas, las uvas se cruzan para adquirir características específicas.
Pero la cría tradicional puede ser un trabajo duro. Si se reproduce por un rasgo deseado, podría perder otro vital. Por ejemplo, cuando los criadores intentan mejorar la aptitud ambiental de una uva, corren el riesgo de cambiar sus sabores.
“El chardonnay es muy apreciado en todo el mundo. La gente sabe y reconoce el sabor del Chardonnay ”, dice Oudemans. 'Ahora, si empiezas a jugar con Chardonnay en términos de reproducción convencional, vas a cambiar el perfil de sabor y olor hasta un punto en el que puede que ya no sea un Chardonnay'.
“Los productores y el mercado están todos condicionados a aceptar ciertas variedades populares: Merlot, Chardonnay, Cabernet. [Mis uvas] pueden tener cualidades que podrían ser similares a las variedades de élite, pero estas serían variedades completamente nuevas '. —Bruce Reisch, genetista, Universidad de Cornell
CRISPR adopta un enfoque radicalmente diferente. Es un tipo de edición de genes, a menudo comparado con un procesador de textos biológico. Si los genes son un código, CRISPR permite a los científicos agregar, eliminar o reemplazar pequeñas partes de ese código.
Di tiene como objetivo usar CRISPR para editar genes de Chardonnay para que la vid resista el mildiú velloso, esencialmente desactivando genes específicos para dificultar que el hongo se apodere de la planta.
¿Cambiar tradiciones?
Los primeros resultados de laboratorio de Di ya se están implementando, pero estos son experimentos de prueba de concepto en una planta con flores llamada Arabidopsis , que está relacionado con la mostaza. Los científicos utilizan Arabidopsis como modelo de laboratorio, en parte porque es fácil de cultivar en interiores y tiene un ciclo de vida rápido. Según Di, la versión CRISPR'd de estas plantas 'ha mostrado resistencia' a un tipo de mildiú velloso exclusivo de esta especie.
Se necesitarán muchos más experimentos para que las uvas CRISPR funcionen en el laboratorio y en invernaderos experimentales. Pasará aún más tiempo, si es que alguna vez, antes de que las uvas lleguen a los viñedos de Nueva Jersey. Además de las realidades técnicas y si los consumidores adoptan la práctica, la tecnología también puede enfrentar obstáculos reglamentarios .
Pero hay otra opción. Puede que a los fanáticos del Chardonnay no les guste, pero ¿por qué no deshacerse de la uva y buscar nuevas variedades locales?
Bruce Reisch, genetista y criador de uvas de la Universidad de Cornell, está haciendo precisamente eso.
Bruce Reisch polinizando flores de uva / Foto cortesía de la Universidad de Cornell
El equipo de Reisch está examinando el ADN de las uvas de vino menos conocidas para encontrar genes que proporcionen resistencia natural al mildiú velloso y otras enfermedades. Luego, los científicos cruzan las uvas resistentes con contrapartes conocidas para crear una descendencia que sea sabrosa y más fácil de cultivar en la región.
“Los productores y el mercado están todos condicionados a aceptar ciertas variedades populares: Merlot, Chardonnay, Cabernet”, dice Reisch. Sus uvas son diferentes. 'Pueden tener cualidades que podrían ser similares a las variedades de élite, pero estas serían variedades completamente nuevas'.
Encontrar un mercado para estas uvas desconocidas puede ser un desafío. Los compradores de vino pueden pasar por alto algo nuevo. Pero Reisch dice que vale la pena. La mayoría de las uvas populares de hoy en día son parientes cercanos, susceptibles a enfermedades y difíciles de cultivar sin pesticidas.
Una mayor diversidad genética generaría un ganado más saludable, dice Reisch, lo que es beneficioso para la viticultura a largo plazo.
¿Es un OMG?
Como la mayoría de los científicos que trabajan con CRISPR, Di sostiene que su trabajo no tiene nada que ver con los organismos modificados genéticamente (OGM), un término sumido en la controversia.
Mientras que el significado de Los transgénicos no siempre son claros , generalmente se refiere a una técnica que toma información genética de una especie y la inserta en el ADN de otra completamente diferente.
De alguna manera, CRISPR puede ser muy diferente de estas técnicas de OGM más antiguas porque permite cambios genéticos más refinados.
Algunos de los OGM más comunes están modificados con genes que producen toxinas bacterianas, que matan plagas de insectos específicas, o genes que hacen que los cultivos sean tolerantes al herbicida glifosato, también conocido como Roundup.
De alguna manera, CRISPR puede ser muy diferente de estas técnicas de OGM más antiguas porque permite cambios genéticos más refinados. En lugar de insertar un fragmento de código genético de otra especie, CRISPR puede cambiar solo un pequeño fragmento de código dentro de la planta objetivo.
Pero aunque CRISPR permite cambios más pequeños, aún podría usarse para hacer cambios más drásticos. Esto incluye la inserción de genes de otras especies, dice Jennifer Kuzma, profesora de política científica y tecnológica y codirectora del Centro de Sociedad e Ingeniería Genética de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
'No creo que se pueda generalizar sobre la edición de genes o CRISPR', dice.
Los defensores de CRISPR tienden a centrarse en las formas más sutiles en que puede cambiar una planta, mientras que los que se oponen a los alimentos biotecnológicos subrayan las posibilidades más drásticas.
'La verdad está en algún punto intermedio', dice Kuzma. 'Y depende de la aplicación'.
El trabajo de Di implica ajustes relativamente pequeños, una decisión consciente para evitar controversias.
'Hay preocupaciones sociales por los transgénicos', dice. “El debate ya está ahí”.
