Banco de genes colombiano brinda protección contra el cambio climático

En 1987, el botánico belga Daniel Debouck y sus colegas buscaban frijoles silvestres en las afueras de Cartago, una ciudad de Costa Rica, cuando encontraron una nueva variedad. Debouck recogió muestras y las llevó a Colombia, donde las almacenó en un banco de semillas.

En pocos años, los terrenos de los alrededores de Cartago fueron arrasados para su urbanización y los frijoles de Debouck desaparecieron. Pero, gracias a sus muestras, algunas de las variedades sobrevivieron, conservadas en almacenamiento en frío en Colombia. Y, muchos años después, esta variedad de frijol se volvió muy valiosa.

Los científicos descubrieron que era resistente al moho blanco, un hongo que, como explica Debouck, "convierte toda tu cosecha de frijoles en agua verde y te deja sin nada que cosechar". Los genetistas colombianos enviaron entonces material del frijol a EEUU, donde se utilizó para producir una nueva variedad resistente. En 2013 —un cuarto de siglo después del descubrimiento en Cartago- el nuevo frijol se puso a disposición de los agricultores para su uso general.

Esta historia ilustra la importancia de los bancos de genes. Si no hubiera sido por la previsión de Debouck —y las instalaciones de almacenamiento de Palmira, en el suroeste de Colombia- las propiedades genéticas del frijol costarricense se habrían perdido para siempre.

"El trabajo del banco de genes es garantizar la preservación de la diversidad y su documentación", le explica Debouck al Financial Times, durante una visita a la moderna instalación del banco de genes, de US$ 17,2 millones, que se inaugurará oficialmente en Palmira este mes. "Es una herramienta contra la extinción biológica, así como contra la extinción del conocimiento".

La instalación de Palmira es uno de los 11 bancos de genes de todo el mundo supervisados por el CGIAR, una asociación mundial de investigación que promueve la seguridad alimentaria.

Cada sitio se especializa en determinados cultivos. El banco de Perú, por ejemplo, almacena papas. El de Filipinas, arroz. La "nave nodriza" —que, aunque no es gestionada por el CGIAR, contiene duplicados de todas sus semillas- es un banco de genes construido bajo las montañas heladas del archipiélago de Svalbard, en Noruega, cerca del Círculo Polar Ártico. Allí se almacenan indefinidamente más de un millón de muestras para salvaguardar la diversidad agrícola del planeta.

El sitio de Palmira se encarga de almacenar frijoles, yuca y forrajes (las plantas que come el ganado). Es un tesoro de biodiversidad, que alberga 38.000 tipos diferentes de frijoles, 6.000 variedades de yuca y 23.000 forrajes tropicales.

Los investigadores han utilizado la colección para realizar cruzamientos entre variedades tradicionales, produciendo frijoles y yuca biofortificados y supercargados que son más ricos en zinc, hierro y vitaminas que las variedades estándar.

Muchos de estos híbridos se han exportado de forma gratuita a África y a partes de América Latina, donde han aportado beneficios sanitarios tangibles. La yuca, rica en vitamina A, por ejemplo, ayuda a mejorar la vista y puede combatir la diarrea, una de las principales causas de muerte entre los niños pequeños.

Más recientemente, los genetistas de Palmira han comenzado a mapear los genomas de las 67.000 variedades vegetales que allí se albergan. Hasta el momento, sólo han mapeado 7.000, pero los avances tecnológicos permiten esperar que se completen los 60.000 restantes en apenas cinco años, lo que mejorará enormemente nuestro conocimiento de estos cultivos.

"El mapeo del genoma humano tardó unos 20 años en completarse y costó más de US$ 2 mil millones", explica Mónica Carvajal, científica del banco genético digital de Palmira. "Hoy en día, con la tecnología que tenemos, podemos hacer lo mismo en un día y cuesta menos que un teléfono móvil".

Una vez que se mapean los genomas, los científicos pueden utilizar la edición genética para desarrollar plantas que tengan mayor rendimiento, sean más nutritivas, contengan menos toxinas y sean más resistentes al cambio climático.

Mirada al futuro

En su laboratorio de Palmira, el genetista Paul Chavarriaga señala dos plantas de arroz en maceta que parecen idénticas. "Ésta ha sido editada genéticamente y ésta no", dice. "En la planta editada genéticamente, desactivamos un gen para que la planta absorba menos metales pesados como el cadmio y el arsénico que se encuentran de forma natural en el suelo".

Conforme los científicos de los bancos de genes del mundo miran hacia el futuro, también están empezando a utilizar la inteligencia artificial para localizar focos de biodiversidad aún inexplorados en todo el mundo que podrían dar lugar a nuevas variedades de plantas.

También están trabajando en proyectos de criopreservación que podrían permitir almacenar material genético a temperaturas tan bajas como -200ºC.

Y están enfrentando el reto del cambio climático. Mientras que en el pasado se enfocaban en producir cultivos de alto rendimiento o resistentes a las plagas, en la actualidad se esfuerzan por desarrollar variedades que toleren el calor, la sequía y las inundaciones.

A pesar de sus éxitos, los responsables de los bancos de genes reconocen que están en una carrera contrarreloj para preservar tantas variedades de cultivos como puedan.

La Organización de las Naciones Unidas (ONU) para la Agricultura y la Alimentación calcula que, a lo largo del último siglo, se ha perdido el 75% de la diversidad de los cultivos a nivel mundial debido a que los agricultores se han pasado a las variedades genéticamente uniformes de alto rendimiento. La mayor parte de los alimentos del mundo proceden de sólo un puñado de especies vegetales y animales, pero los monocultivos son vulnerables a las plagas y enfermedades, y pueden degradar el suelo y reducir la biodiversidad.

"Debemos pensar no sólo en preservar las especies, sino en preservar la diversidad dentro de las especies", dice Debouck, quien ha visto desaparecer miles de variedades de plantas durante su larga carrera como botánico. "El mejor seguro contra las catástrofes en los últimos 8.000 años de agricultura ha sido siempre la variación".