Un nuevo artículo publicado en la revista Nature destaca cómo las nuevas tecnologías de edición genética pueden convertirse en un aliado fundamental para afrontar uno de los mayores retos de la agricultura del siglo XXI: producir alimentos más nutritivos y, al mismo tiempo, más resistentes al cambio climático. Entre los autores se encuentra el investigador español Antonio Granell, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP, CSIC–Universitat Politècnica de València), junto a destacados científicos internacionales especializados en mejora vegetal, nutrición y biotecnología. A continuación, resumimos los principales puntos del artículo.

Del rendimiento a la calidad nutricional

Durante las últimas décadas, la mejora genética de los cultivos ha permitido incrementar de forma extraordinaria la producción agrícola mundial. La denominada Revolución Verde contribuyó a evitar el hambre de millones de personas al aumentar de forma muy significativa el rendimiento de cultivos como el trigo, el arroz o el maíz. Sin embargo, los autores señalan que este éxito también tuvo una consecuencia inesperada: el énfasis en maximizar la producción hizo que, en muchos casos, la calidad nutricional de los alimentos quedara en un segundo plano.

Actualmente, más de 700 millones de personas padecen hambre y más de 2.000 millones sufren deficiencias de vitaminas y minerales, un problema conocido como hambre oculta. A ello se suma el impacto del cambio climático, ya que numerosos estudios demuestran que el aumento de la concentración de CO₂ atmosférico y otros factores de estrés reducen el contenido de proteínas, vitaminas y minerales en muchos cultivos básicos, agravando aún más este desafío.

La biofortificación como parte de la solución

Frente a este escenario, el artículo propone impulsar la biofortificación, es decir, el desarrollo de variedades vegetales con un mayor contenido natural de micronutrientes esenciales como hierro, zinc o vitaminas A, B, C y E.

A diferencia de la fortificación convencional de alimentos, cuya eficacia puede verse limitada por sus costes, la dependencia de sistemas centralizados de procesado y el acceso restringido para poblaciones con menos recursos, los autores destacan que la biofortificación constituye una estrategia sostenible y de largo plazo para mejorar la calidad nutricional de los cultivos mediante programas de mejora vegetal o prácticas agronómicas.

El artículo plantea además un cambio de enfoque en este ámbito. En lugar de incrementar un único nutriente, los investigadores proponen avanzar hacia la multibiofortificación, es decir, desarrollar variedades capaces de aumentar simultáneamente el contenido de varias vitaminas y minerales para responder de forma más eficaz a las necesidades nutricionales de la población.

Los autores recuerdan además que muchos alimentos básicos presentan un contenido insuficiente de micronutrientes para cubrir, por sí solos, las necesidades diarias de la población. Por ello, consideran que mejorar su valor nutricional constituye una de las estrategias más prometedoras para contribuir a reducir la malnutrición a escala mundial.

La edición genética amplía las posibilidades de la mejora vegetal

El trabajo analiza las distintas herramientas disponibles para mejorar el valor nutricional de los cultivos, desde la mejora convencional y la selección asistida por marcadores hasta la mutagénesis, la ingeniería genética y las tecnologías de edición genética basadas en CRISPR-Cas. La edición genética abre nuevas posibilidades al permitir introducir modificaciones con un elevado grado de precisión y acelerar el desarrollo de nuevas variedades, conservando al mismo tiempo el fondo genético de los materiales élite. Estas técnicas se suman a las ya existentes para ampliar el conjunto de herramientas disponibles para el desarrollo de nuevas variedades. En un contexto marcado por el crecimiento de la población, la necesidad de producir alimentos de mayor calidad nutricional y los efectos del cambio climático, la combinación de diferentes estrategias de mejora vegetal permitirá responder con mayor eficacia a estos desafíos.

El estudio también pone de manifiesto que el potencial de estas herramientas dependerá no solo de sus capacidades técnicas, sino también de los marcos regulatorios que condicionen su desarrollo y utilización. Cada tecnología presenta ventajas y limitaciones, por lo que un enfoque complementario permitirá aprovechar mejor las oportunidades que ofrece la innovación para desarrollar los cultivos del futuro.

Cultivos más nutritivos y más resilientes

Uno de los principales mensajes del estudio es que la mejora del valor nutricional de los cultivos y el aumento de su resiliencia frente al cambio climático deben abordarse de forma conjunta.

Muchas vitaminas no solo son esenciales para la salud humana, sino que también desempeñan un papel fundamental en la respuesta de las plantas frente al estrés ambiental. Los autores explican, por ejemplo, que determinadas vitaminas contribuyen a mejorar la tolerancia a la sequía, la salinidad o las temperaturas extremas. Por ello, incrementar su concentración en los cultivos mediante biofortificación podría aportar un doble beneficio: mejorar la calidad nutricional de los alimentos y aumentar la capacidad de las plantas para hacer frente a los efectos del cambio climático.

El estudio identifica además diversos países en los que coinciden una elevada carga de deficiencias de micronutrientes y distintos tipos de estrés ambiental, como el déficit hídrico, la salinidad o las inundaciones. Según los autores, estas regiones deberían constituir una prioridad para el desarrollo de variedades que combinen una mayor calidad nutricional con una mayor resiliencia climática.

Ejemplos que ya son una realidad

El artículo recopila numerosos ejemplos de biofortificación obtenidos mediante distintas técnicas de mejora vegetal.

Entre ellos destacan el conocido Golden Rice, enriquecido en provitamina A; variedades de arroz con mayores niveles de ácido fólico; bananas capaces de aportar la cantidad diaria recomendada de provitamina A; tomates editados mediante CRISPR con un mayor contenido del precursor de la vitamina D; y lechugas con un incremento significativo de vitamina C y carotenoides gracias a la edición simultánea de varios genes.

Estos ejemplos muestran el potencial de las diferentes herramientas de mejora vegetal para incrementar el contenido de vitaminas y minerales en los cultivos y demuestran que la biofortificación ya está ofreciendo resultados tangibles.

Las próximas generaciones de herramientas de edición genética

El artículo también revisa los avances más recientes en edición genética, entre ellos la edición de bases (base editing), la prime editing y nuevas estrategias para insertar secuencias específicas de ADN o modificar la organización cromosómica con gran precisión.

Según los autores, estas herramientas ampliarán aún más las posibilidades de la mejora vegetal, facilitando la incorporación y combinación de caracteres relacionados con la calidad nutricional y la resiliencia de los cultivos, además de acelerar el desarrollo de nuevas variedades. El trabajo también señala que todavía existe un enorme potencial por explotar en recursos como los pangenomas, las especies silvestres emparentadas con los cultivos o las regiones reguladoras del genoma, que podrían abrir nuevas oportunidades para la mejora genética en los próximos años.

Una visión integrada para la agricultura del futuro

El artículo concluye que avanzar hacia el objetivo de Hambre Cero exigirá aprovechar de forma complementaria todas las herramientas disponibles de mejora vegetal. La edición genética, la ingeniería metabólica, la mejora convencional y el aprovechamiento de la diversidad genética deberán combinarse para desarrollar cultivos capaces de producir alimentos más nutritivos y adaptados a un clima cada vez más cambiante.

Para el sector obtentor, este trabajo pone de manifiesto el enorme potencial de la innovación en mejora vegetal para responder a algunos de los principales desafíos de la agricultura actual. El desarrollo de nuevas variedades que combinen productividad, calidad nutricional y resiliencia climática constituye una oportunidad para seguir contribuyendo a una agricultura más sostenible y a una mayor seguridad alimentaria mundial.