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Declaración Abierta de EUSAGE (European Sustainable Agriculture Through Genome Editing)

La agricultura y la producción de alimentos deben ser más sostenibles en un mundo que se enfrenta a una población creciente y más próspera, al cambio climático, y a la degradación medioambiental.

 

 

El Green Deal1aprobado y publicado recientemente por la Comisión Europea, establece en el contexto de la estrategia «Farm to Fork»2 (de la granja al tenedor), que la UE necesita desarrollar formas innovadoras de agricultura que permitan reducir el uso de  fitosanitarios y fertilizantes, y revertir la pérdida de biodiversidad, y al mismo tiempo establece que se debe proporcionar a la sociedad alimentos nutritivos, suficientes, asequibles y sostenibles. La estrategia del Green Deal está en consonancia con la importancia de la alimentación y la agricultura en el logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)3 de las Naciones Unidas.

Además de alcanzar estos objetivos, tenemos que garantizar una recuperación altamente productiva y sostenible de la crisis COVID-19,  con una agricultura en la EU que sea menos dependiente de las importaciones.

Sin embargo, establecer los objetivos no es suficiente, también necesitamos herramientas para ayudar a alcanzar estos objetivos. Todos los enfoques posibles, incluidas las innovadoras tecnologías de mejora vegetal, son necesarios para hacer frente a estos desafíos y  alcanzar  los  ambiciosos objetivos de  la estrategia de “La granja al tenedor”. La adición más reciente a la caja de herramientas para desarrollar nuevas variedades de cultivos es la mejora genética de precisión. Esta tecnología, también conocida como edición del genoma, permite a los científicos y mejoradores desarrollar las variedades de cultivo deseadas de una manera más rápida, relativamente simple y mucho más dirigida en comparación con las técnicas de mejora utilizadas en los ultimos años. La mejora genética de precisión puede contribuir al aumento de la diversidad de cultivos, la reducción del uso de fitosanitarios y el desarrollo de alimentos saludables.

Una mayor diversidad de especies de cultivos no sólo es deseable, sino de importancia central tanto para la agricultura sostenible como para la nutrición saludable. El uso de más variedades de especies de cultivos aumentará  la resiliencia al cambio climático. Esta diversidad de cultivos es especialmente importante en un enfoque climáticamente inteligente porque contribuye a la gestión de plagas y enfermedades, que tiene efecto directo en los rendimientos de los cultivos y en los ingresos de los agricultores4.

La mejora de precisión puede reducir considerablemente la dependencia de los fitosanitarios mejorando la resistencia a enfermedades,  como se ilustra en la literatura reciente con el desarrollo de,  por ejemplo,  trigo resistente al moho  5,6, vid resistente a hongos7, arroz resistente a hongos8, tomate resistente a un amplio especto de enfermedades bacterianas 9, pomelo resistente al canker cítrico10,  y arroz resistente a infecciones bacterianas11-13.

La comida saludablees la clave de las dietas nutritivas.  La mejora de precisión acelera la introducción de rasgos saludables en las verduras y frutas que consumimos actualmente, como por ejemplo: trigo de alta fibra14, patata con bajo contenido de acrilamida15, trigo bajo en gluten16, aumento de los contenidos de metabolitos secundarios beneficiosos14, y contenido reducido de alérgenos y  metales pesados tóxicos en cereales, legumbres  y semillas oleosas17-23.

Sin embargo, el desarrollo devariedades de cultivos  beneficiosos de una manera más rápida y mucho más dirigida se detiene en Europa, mientras que el resto del mundo abraza las nuevas tecnologías.

La sentencia del TJUE de 25 de julio de 2018 en el caso C-528/1624, se interpreta ampliamente como  que las plantas generadas por edición genómica están sujetas  a las disposiciones restrictivas generales de la legislación europea sobre Organismos Modificados Genéticamente (OMG), lo que está impidiendo el uso de esta tecnología para la mejora de los cultivos en Europa.

El enfoque reglamentario para los cultivos obtenidos por edición genómica en Europa está completamente fuera de la linea de las regulaciones existentes en otros continentes en todo el mundo que han adoptado unas regulaciones mas "adecuadas para el propósito".  La falta de armonización normativa en todo el mundo plantea desafíos en el comercio mundial y en el sector de las semillas, y obstaculiza la innovación y el progreso científico en Europa, que es muy necesario para alcanzar el desarrollo sostenible y los objetivos de Green Deal.

La figura siguiente adoptada de Schmidt et al. proporciona una visión global de los enfoques reglamentarios  actualmente  implementados o discutidos en diferentes países para los cultivos generados por edición genómica (aplicaciones SDN-1 y SDN-2)25.

La red European Sustainable Agriculture through Genome Editing (EU-SAGE)26 , con miembros de132 institutos y asociaciones europeas de investigación,  recomienda encarecidamente lo siguiente al Consejo Europeo, al Parlamento Europeo ya la Comisión Europea:

 

Científicos europeos aconsejan revisar la actual Directiva OMG para reflejar los conocimientos científicos actuales y las pruebas sobre la edición de genomas.    Además, la edición de genomas que conduzca a la introducción de cambios que también pueden producirse de forma natural y que no introducen ADN exógeno debe quedar exenta de la aplicación de la legislación sobre OMG (cf.  SDN-1 y SDN-2). Al regular la edición del genoma, el legislador debe considerar los beneficios de esta tecnología, incluidas las desventajas de no adoptarla.

La edición de genomas ofrece una gama cada vez mayor de soluciones para una selección más eficiente de cultivos que sean mas resistentes al cambio climático, menos dependientes de fertilizantes yfitosanitarios, y que ayuden a preservar los recursos naturales. Recomendamos que la Comisión Europea respalde este mensaje para el beneficio y bienestar de todos los ciudadanos de la UE.

Si bien la legislación de muchos países no pertenecientes a la UE facilita el uso de las tecnologías de edición del genoma, el Derecho de la UE distingue fundamentalmente entre cultivos en función de si se producen mediante la edición de su genoma o por métodos de reproducción tradicionales. Es urgente armonizar el marco reglamentario en todo el mundo.

Los sectores influyentes de la sociedad europea no son conscientes del valor de la innovación en la agricultura, incluido el necesario para preservar las variedades tradicionales. Es necesario establecer un relato sobre la producción alimentaria europea que incluya la importancia de enfoques innovadores y más eficientes en toda la cadena de valor.

 

Referencias:

  1. https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:b828d165-1c22-11ea-8c1f-01aa75ed71a1.0002.02/DOC_1&format=PDF
  2. https://eur-lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:ea0f9f73-9ab2-11ea-9d2d-01aa75ed71a1.0001.02/DOC_1&format=PDF
  3. https://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/
  4. http://www.fao.org/climate-smart-agriculture-sourcebook/production-resources/module-b1-crops/b1-overview/en
  5. Wang Y., X. Cheng, Q. Shan, Y. Zhang, J. Liu, et al., 2014 Edición simultánea de tres homoeoalleles en pan hexaploides de trigo conferible a hongos polvorientos. Nat. Biotechnol. 32: 947–951.  https://doi.org/10.1038/nbt.2969.
  6. Zhang Y, Bai Y, Wu G, Zou S, Chen Y, Gao C, Tang D., 2017 Modificación simultánea de tres homólogas de TaEDR1 por edición del genoma mejora la resistencia al moho polvoriento en el trigo. Planta J.; 91:714–24. https://doi.org/10.1111/tpj.13599.
  7. Wang X, Tu M, Wang D, Liu J, Li Y, Li Z, et al., 2018 CRISPR/Cas9-mediated efficient targeted mutagenesis in grape in the first generation. Planta Biotechnol J., 16:844–55. https://doi.org/10.1111/pbi.12832.
  8. Wang F, Wang C, Liu P, Lei C, Hao W, Gao Y, et al., 2016 Enhanced rice blast resistance by CRISPR/Cas9-targeted mutagenesis of the ERF transcription factor gene OsERF922. PLOS UNO. 11:e0154027. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0154027.
  9. de Toledo Thomazella DP, Brail Q, Dahlbeck D, Staskawicz BJ., 2016 CRISPR–Cas9 mutagénesis mediada de un ortólogo DMR6 en el tomate confiere resistencia a la enfermedad de amplio espectro. 1–23. https://doi.org/10.1101/064824.
  10. Jia H, Zhang Y, Orboviá V, Xu J, White FF, Jones JB, Wang N., 2017 La edición del gen de susceptibilidad a la enfermedad CsLOB1 en cítricos confiere resistencia al canker cítrico. Planta Biotechnol J., 15:817–23. https://doi.org/10.1111/pbi.12677.
  11. Zhou J, Peng Z, Long J, Sosso D, Liu B, Eom J-S, et al., 2015 Gene targeting by the TAL effector PthXo2 reveals cryptic resistance gene for bacterial blight of rice. Planta J.; 82:632–43. https://doi.org/10.1111/tpj.12838.
  12. Blanvillain-Baufumé S, Reschke M, Solé M, Auguy F, Doucoure H, Szurek B, et al., 2017 Edición promotora dirigida para la resistencia del arroz a Xanthomonas oryzae pv. oryzae revela actividades diferenciales para los efectores TAL que inducen a SWEET14. Planta Biotechnol J., 15:306–17.  https://doi.org/10.1111/pbi.12613.
  13. Xie C, Zhang G, Zhang Y, Song X, Guo H, Chen X, Fang R., 2017 SRWD1, un nuevo gen objetivo de proteínas DELLA y WRKY, participa en el desarrollo y la respuesta inmune del arroz (Oryza sativa L.). Buey Sci.; 62:1639–48. https://doi.org/10.1016/j.scib.2017.12.002.
  14. https://fdc.nal.usda.gov/
  15. Clasen BM, Stoddard TJ, Luo S, Demorest ZL, Li J, Cedrone F, et al., 2016 Mejorar el almacenamiento en frío y los rasgos de procesamiento en la patata a través de la eliminatoria genética dirigida. Planta Biotechnol J., 14:169–76. https://doi.org/10.1111/pbi.12370.
  16. Sánchez-León S, Gil-Humanes J, Ozuna CV, Giménez MJ, Sousa C, Voytas DF, Barro F., 2017 Low-gluten, nontransgenic wheat engineered with CRISPR/Cas9. Plant Biotechnol J. https://doi.org/10.1111/pbi.12837.
  17. Haun W, Coffman A, Clasen BM, Demorest ZL, Lowy A, Ray E, et al., 2014 Mejora de la calidad del aceite de soja por mutagénesis dirigida de la familia de genes desaturas de ácidos grasos 2. Planta Biotechnol J., 12:934–40. https://doi.org/10.1111/pbi.12201.
  18. Demorest ZL, Coffman A, Baltes NJ, Stoddard TJ, Clasen BM, Luo S, et al., 2016 Apilamiento directo de mutaciones inducidas por nucleasas específicas de secuencia para producir aceite de soja alto oleico y bajo en linolénico. BMC Plant Biol., 16:225. https://doi.org/10.1186/s12870-016-0906-1.
  19. Wen S, Liu H, Li X, Chen X, Hong Y, Li H, et al., 2018 TALEN-mediated targeted mutagenesis de ácidos grasos desaturas 2 (FAD2) en cacahuete (Arachis hypogaea L.) promueve la acumulación de ácido oleico. Plant Mol Biol., 97:177–85. https://doi.org/10.1007/s11103-018-0731-z.
  20. Zhou X, Liao H, Chern M, Yin J, Chen Y, Wang J, et al., 2018 La pérdida de la función de una proteína de unión al ARN de dominio TPR de arroz confiere resistencia a la enfermedad de amplio espectro. Proc Natl Acad Sci USA.; 115:3174–9. https://doi.org/10.1073/pnas.1705927115.
  21. Abe K, Araki E, Suzuki Y, Toki S, Saika H., 2018 Producción de arroz alto oleico/bajo linoleico por edición genómica. Bioquímica de Fisiol Vegetal.  https://doi.org/10.1016/j.plaphy.04.033.
  22. Nieves-Cordones M, Mohamed S, Tanoi K, Kobayashi NI, Takagi K, Vernet A, et al., 2017 Producción de plantas de arroz low-Cs+ por inactivación del transportador K+ OsHAK1 con el sistema CRISPR-Cas. Planta J., 92:43–56. https://doi.org/10.1111/tpj.13632.
  23. Tang X., L. G. Lowder, T. Zhang, A. A. Malzahn, X. Zheng, et al., 2017 A CRISPR-Cpf1 system for efficient genome editing and transcriptional repression in plants. Plantas Nat 3: 17018.
  24. Sentencia del Tribunal de Justicia de 25 de julio de 2018. Confederación Campesina y otros c. Primer Ministro y Ministro de Agricultura, Agroalimentario y Silvicultura. Asunto C-528/16. ECLI:EU:C:2018:583. Disponible en:  https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?qid=1590471867015&uri=CELEX:62016CJ0528
  25. Schmidt S.M., Belisle M., Frommer W.B. (2020). El panorama en evolución en torno a la edición del genoma en la agricultura: Muchos países han eximido o se mueven para eximir a las formas de edición del genoma de la regulación de los OMG de las plantas de cultivo. EMBO Rep 2020, e50680
  26. https://www.eu-sage.eu/

 

Sobre el CBGP (UPM-INIA)

El CBGP (UPM-INIA) es miembro de EUSAGE (European Sustainable Agriculture Through Genome Editing).El Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) es un centro mixto UPM / INIA cuya misión es llevar a cabo investigaciones fundamentales y estratégicas sobre la biología de plantas y microorganismos asociados. En particular se aborda el estudio del desarrollo de las plantas, sus mecanismos de nutrición, y la interacción de éstas con el medio ambiente. Los conocimientos adquiridos se utilizan para abordar los principales problemas de la agricultura y la silvicultura hoy en día, así como para desarrollar nuevas soluciones tecnológicas. Para ello, el CBGP cuenta con un Programa de Biología de Sistemas y Genómica Computacional en el que se realizan análisis, predicciones y modelos a escala genómica. La misión de este programa es revolucionar la investigación vegetal y agrícola mediante la aplicación de enfoques globales que permitan mejorar el crecimiento de las plantas, aumentar la productividad y prevenir enfermedades. El CBGP (UPM-INIA) ha sido reconocido por la Agencia Española de Investigación como Centro de Excelencia Severo Ochoa, el más alto reconocimiento institucional de la excelencia de la investigación científica en España.

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