Investigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) han desarrollado nuevos agentes activos basados en ARN que prometen proteger a las plantas contra el virus del mosaico del pepino (CMV), considerado como el virus más común en agricultura y horticultura. Este avance representa una solución potencial a un problema que afecta a más de 1.200 especies de plantas, incluyendo cultivos agrícolas esenciales como calabacines, pepinos y cereales.
El virus, transmitido por alrededor de 90 especies de pulgones, causa estragos en los cultivos, manifestándose a través de un patrón de mosaico en las hojas de las plantas infectadas. Hasta ahora, no existían agentes aprobados para combatir el CMV, lo que hace que este nuevo enfoque sea particularmente relevante. El equipo de investigación ha publicado sus hallazgos en la revista Nucleic Acids Research, donde su trabajo ha sido reconocido como un «artículo innovador».
Un enfoque innovador en la protección de cultivos
Los investigadores han demostrado que los agentes activos basados en ARN poseen un efecto de amplio espectro. Estos agentes consisten en una serie de moléculas de ARN que refuerzan el sistema inmunológico de las plantas, permitiéndoles combatir el virus de manera más efectiva. En ensayos de laboratorio, entre el 80% y el 100% de las plantas tratadas sobrevivieron a una infección con una carga viral alta. En contraste, todas las plantas no tratadas murieron.
El mecanismo de acción de estos agentes se basa en el uso de pequeñas moléculas de ARN interferente (siRNA), que son producidas por la planta en respuesta a la infección viral. Estas moléculas se unen a complejos proteicos específicos y dirigen la destrucción del ARN viral, convirtiéndolo en fragmentos degradables e inofensivos. Sin embargo, este proceso de defensa no siempre es efectivo, dado que la infección viral genera una variedad de siRNA, de los cuales solo algunos son protectores.
Para mejorar la eficacia del tratamiento, el equipo ha desarrollado un método para identificar siRNA altamente eficientes y los ha combinado en moléculas de ARN de doble cadena eficaces (edsRNA). Estas moléculas actúan como un «paquete» que se descompone en siRNAs en el interior de las células vegetales, proporcionando una respuesta antiviral robusta al atacar el virus en múltiples frentes.
La investigación se ha llevado a cabo utilizando la planta modelo Nicotiana benthamiana, donde se ha demostrado que los agentes basados en edsRNA protegen de manera confiable contra el virus del mosaico del pepino. Los investigadores prevén que su metodología puede adaptarse rápidamente para enfrentar nuevas variantes del virus, modificando los agentes activos en un plazo de dos a cuatro semanas.
El equipo, en colaboración con expertos en farmacología y tecnologías de entrega, trabaja en hacer que estos agentes sean más duraderos y fáciles de aplicar en el campo, contemplando la posibilidad de usarlos en forma de sprays. Además, están en conversaciones con empresas para la producción industrial de estos nuevos productos de protección de cultivos.
Sin embargo, es importante señalar que cualquier nuevo producto de protección de cultivos deberá pasar por un proceso de aprobación, lo que puede retrasar su disponibilidad en el mercado. La investigación en este campo sigue siendo crucial, dado que el primer producto de protección de cultivos basado en ARN ha sido recientemente aprobado en Estados Unidos, lo que ofrece esperanza para la agricultura en Europa y en el resto del mundo.
