El objetivo del proyecto es la protección de cultivos en EE UU, pero científicos europeos temen su posible uso como arma biológica

Cuatro equipos de científicos de EE UU investigan con virus modificados genéticamente para que alteren el ADN de los cultivos. Para propagar el virus usarían diversas especies de insectos también modificados. El objetivo declarado del programa, financiado por los militares, es proteger las cosechas de una repentina sequía, heladas… o un ataque exterior. Sin embargo, otros investigadores alertan ahora de que los insectos con los virus mutantes podrían convertirse en un arma biológica incontrolada.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés), que pertenece al Departamento de Defensa de EE UU, informó de su idea de convertir insectos dañinos en aliados en 2016, aunque hasta finales del año pasado no se anunciaron los cuatro proyectos seleccionados para el programa Insect Allies. Todo en ellos es ciencia y tecnología extremas, en los límites de la ciencia ficción.

Las cuatro investigaciones van en paralelo y todas tienen los mismos tres elementos: un virus o bacteria, un insecto y una planta objetivo. En el liderado por investigadores de la Universidad de Pensilvania (Penn State), por ejemplo, quieren usar virus del género Begomovirus, que ataca cultivos como el del tomate, para proteger a las plantas de las inclemencias del tiempo. La intención es, tras neutralizar su carga viral, añadirle un determinado gen vegetal que exprese algún rasgo protector como, por ejemplo, más resistencia al frío. Para propagar el virus, piensan usar una de las peores plagas del tomate, la mosca blanca.

El programa está financiado por DARPA, la agencia de investigación del Departamento de Defensa de EE UU

“Ahora, un agricultor no puede hacer mucho para salvar su cosecha si las previsiones meteorológicas predicen una fuerte sequía para el próximo mes”, decía el líder del proyecto de Penn State, Wayne Curtis, tras ser uno de los seleccionados por DARPA. “Aunque podamos desarrollar una variedad de la planta que aguante un tipo de estrés, la naturaleza de las nuevas enfermedades y plagas amenaza con superar las mejoras proporcionadas por la reproducción tradicional y las modificaciones genéticas. Buscamos desarrollar una tecnología que dé una respuesta rápida que permita la distribución de genes que protejan las plantas cuando lo necesiten, ya plantadas”, añadía.

Esa rapidez en la reacción es una de las grandes novedades de Insect Allies. Hasta ahora las variedades vegetales con una determinada mejora necesitan años para su desarrollo y, una vez lograda, añadirla a las semillas para la próxima campaña. Aquí pretenden insertarla en las plantas ya adultas. Se trataría de una transferencia horizontal, no vertical. Otra de las innovaciones es el uso de la técnica de edición genética CRISPR para modificar el gen vegetal objetivo con el concurso del virus. En cuanto a la manipulación de los insectos, aunque no se han dado detalles del cómo, ya hay experimentos que lo han logrado en un proceso de evolución forzada llamado genética dirigida.

“Insect Allies tiene poco que ver con la genética dirigida ya que propone usar insectos para transmitir mutaciones a los cultivos, no a los miembros de su misma especie”, recuerda Derek Caetano-Anollés, biólogo en el Instituto Max Planck de Biología Evolutiva (Alemania). “Cualquiera que se haya preocupado por la genética dirigida debería estarlo mucho más respecto a Insect Allies”, añade.

Así funciona el sistema, con dos posibles resultados según la intencionalidad pacífica o no del programa. ampliar foto
Así funciona el sistema, con dos posibles resultados según la intencionalidad pacífica o no del programa. Derek Caetano-Anolles

Junto a otros biólogos europeos, Caetano-Anollés ha publicado en la revista Science un documento que alerta sobre los riesgos que supone el programa de DARPA. El artículo forma parte de una iniciativa más amplia que busca desmantelar Insect Allies antes de que pueda tener éxito. Sus autores reconocen que este tipo de tecnología podría tener muchos usos positivos pero también un doble uso: la guerra biológica.

“Lo que nos preocupa es que la tecnología de Insect Allies puede ser convertida muy fácilmente en un arma. Peor aún, puede hacerse de una forma extremadamente encubierta y muy difícil de rastrear: Los insectos pueden ser diseñados para infectar los cultivos de un enemigo, matando a las plantas o esterilizando sus semillas y nadie se enteraría de lo que había pasado hasta la siguiente campaña” sostiene Caetano-Anollés.

Por eso, otra de las críticas que estos biólogos hacen a los planes de DARPA es su fijación en que se usen precisamente insectos para propagar los virus. Para los autores del escrito, existen tecnologías de dispersión mecánica tanto o más eficaces y más controlables que la liberación de miles o millones de insectos con un virus a cuestas. Pero la principal denuncia que hacen es que Insect Allies puede ser la excusa para que otros países desarrollen sus propios programas basados en Insect Allies. Como dice el biólogo del Max Planck: “En el peor de los casos, esto ya puede estar pasando y EE UU ya puede haber abierto la caja de Pandora que cambiará la guerra para siempre sin que importe ya si el programa de DARPA acaba funcionando o no”.

La gran ventaja de Insect Allies es que los cambios genéticos en las plantas surtirían efecto de forma inmediata

En la agencia estadounidense reconocen el riesgo de un posible doble uso de la tecnología, algo que, consideran, siempre acompaña a una novedad como esta. Aún así, el director de Insect Allies, el entomólogo Blake Bextine, defiende su programa del resto de las críticas recordando con qué objetivo se creó: “DARPA creó Insect Allies para ofrecer nuevas capacidades para proteger EE UU, en particular la de responder rápidamente a amenazas al suministro de alimentos”, afirma.

Cómo convertir virus y plagas en aliados

Plaga del afidio del maíz, una de las que se investiga.
Plaga del afidio del maíz, una de las que se investiga. Meena Haribal

M.Á.C

El programa Insect Allies, iniciado el año pasado, seleccionó cuatro proyectos diferentes en los que participan científicos de diversas universidades de EE UU. Apenas hay información detallada sobre ellos y solo los líderes de dos de los proyectos han respondido a las preguntas de este periódico.

Además del proyecto con virus y mosca blanca en tomate (ver texto principal) de Penn State, otros dos trabajan con el maíz, el principal producto de la agricultura estadounidense. Uno de ellos, impulsado por biólogos moleculares y entomólogos de la Universidad Estatal de Ohio, pretende rescatar las plantas del maíz mediante virus manipulados después de que sfuran el ataque de patógenos. Para ello aún tienen que identificar sobre qué genes de la planta actuar.

Solo uno de los proyectos, el liderado por, Jeffrey Barrick, biólogo molecular de la Universidad de Texas en Austin, no usa virus para modificar las plantas. En este caso investigan con una bacteria huésped de un pulgón que ataca a las judías. En el caso del Instituto Boyce Thompson, tienen cuatro años (ya tres) y 10 millones de dólares para su proyecto VIPER, en el que trabajan con cicadélidos en el cultivo del maíz.

Un elemento esencial del programa es la seguridad. Cada uno de los cuatro proyectos tiene que idear una llave de seguridad para cada elemento del sistema (virus, insectos y planta) que se pueda activar en una emergencia o que limite el alcance geográfico o temporal de sus efectos. Entre las medidas está la liberación de insectos estériles o con un periodo de vida más corto. Incluso, están investigando que la ventaja adquirida por la planta gracias al virus sea temporal.

Georg Jander, principal responsable del proyecto VIPER, explica una de las posibles medidas de seguridad: “Determinados genes en los virus son necesarios solo para la transmisión por los insectos, pero no para su replicación e infección de las plantas. Si uno obtiene una planta genéticamente modificada que expresa ese gen, el virus puede hacer uso de la proteína codificada y ser transmitido por los insectos. Sin embargo, si el insecto transmite el virus a una planta no diseñada, por ejemplo, en un campo de maíz, el virus puede infectar la planta, pero no puede ser retransmitido”.

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