Investigadores de la Universidad de Valladolid (UVa) crean una vacuna con la tecnología de ARN empleada en la formulación contra el coronavirus. Esta innovación permite salvar miles de hectáreas de pinares del chancro resinoso, una enfermedad que provoca graves en pérdidas, con un método más ecológico y sostenible que los pesticidas.
El chancro resinoso es una de las enfermedades de coníferas más graves a nivel mundial, responsable de severas pérdidas económicas en el sector forestal. Generada por el hongo Fusarium circinatum, esta enfermedad provoca daños de consideración en el arbolado adulto, hasta el punto de provocar su muerte. Pero no solamente, las plántulas también se ven muy afectadas por esta patología vegeta, que además complica las actuaciones de reforestación.
Cómo es la solución para controlar al chancro resinoso y salvar miles de hectáreas de bosque
Ahora, un equipo de investigación de la UVa, con sede en campus de Palencia, ha demostrado que la técnica del ARN interferente, con una concepción similar a la empleada para el desarrollo de la vacuna contra el virus de la Covid-19, puede ser una solución eficaz para controlar esta enfermedad. Además, permite llevar a cabo una gestión del bosque más ecológica que la ofrecida por los métodos tradicionales.
El chancro resinoso daña las diversas partes del pino adulto, hasta el punto de provocar su muerte por anillamiento. También afecta a las plántulas de manera más agresiva, con lo que el problema también se traslada a los viveros y a las repoblaciones de monte.
Esta enfermedad se caracteriza por la formación de chancros en los troncos y ramas, de ahí su nombre, lo que resulta en la producción de resina y la eventual muerte del árbol. Fusarium circinatum es un hongo especialmente dañino debido a su capacidad para dispersarse rápidamente a través de semillas, plántulas y el viento, lo que dificulta su control y erradicación.
Cómo se combate actualmente el chancro resinoso
Hasta ahora, los tratamientos contra el hongo consisten en una actuación con fungicidas, que se completa con cuarentenas. Aunque los resultados que ofrece este método de control de la enfermedad son positivos, no se consigue detener la propagación de la enfermedad.
Las actuaciones tradicionales contra el chancro resinoso conllevan cierto riesgo medioambiental. Debido al empleo de pesticidas, por lo general muy agresivos, se cae en el riesgo de contaminar el suelo y las aguas subterráneas. Del mismo modo, el uso de estos productos químicos da lugar a que el hongo genere resistencias y sea todavía más difícil acabar con él.
Las vacunas de ARN interferente abren paso a un cambio de paradigma para la gestión de esta enfermedad de las coníferas, en la medida en que representan una solución muy selectiva, ya que solamente se ataca al hongo responsable de la patología y no se daña a ninguna otra especie de fauna se ve afectada por el tratamiento; además, se trata de un modelo de gestión respetuoso con le medio ambiente, porque no deja residuos en el entorno.
En qué se diferencia la actuación con vacunas de la lucha con fungicidas
A diferencia de los tratamientos basados en fungicidas, con las nuevas vacunas que ha ideado este equipo de la UVa no se pretende aniquilar al hongo, sino que se actúa en su sistema genético, para reducir su capacidad patogénica. Concretamente, tal y como se explica en el artículo con el que se ha dado a conocer esta técnica y que ha publicado la revista PlantDisease, la actuación se dirige a silenciar los genes que convierten al Fusarium circinatum en una de las mayores amenazas que hoy día tienen los bosques de coníferas de todo el mundo.
Gracias a esta vacuna, los investigadores del grupo de Plagas y Enfermedades Forestales del Campus de Palencia, coordinado por el catedrático Julio Javier Díez Casero, ha encontrado la manera de neutralizar la agresividad del hongo, hasta el punto de conseguir reducir temporalmente su capacidad para producir daños. Crean una especie de tregua en la batalla del hongo contra el árbol, que es aprovechada por la conífera para recuperarse y seguir creciendo.
«El ARN interferente funciona de manera similar a las vacunas de ARN, pero en lugar de enseñar a un organismo a combatir una enfermedad, bloquea directamente los genes responsables de la patogenicidad en el hongo,» explica Julio Díez. «Esta tecnología nos permite atacar al Fusarium circinatum de una manera extremadamente precisa, minimizando los impactos negativos en el entorno.»
Dicho de otra manera, el equipo de Julio Díez ha logrado una interferencia por ARN, de ahí el nombre de la técnica. En este proceso biológico, pequeñas moléculas de ARN (Ácido Ribonucleico) se unen a secuencias específicas de ARN mensajero (ARNm) dentro de un organismo, con lo que impiden su traducción en proteínas.
Contra qué genes actúa la vacuna
En el estudio realizado en la UVa, los investigadores introdujeron ARN sintético en las células del hongo, dirigido contra genes clave que son esenciales para su supervivencia y capacidad de causar enfermedad. Al bloquear la producción de estas proteínas, el hongo pierde su capacidad para infectar eficazmente a los pinos.
Al aplicar la vacuna de ARN interferente, la virulencia del hongo se redujo de manera significativa. Las pruebas realizadas en condiciones controladas demostraron que los pinos tratados con esta técnica mostraron menores daños por la enfermedad, en comparación con aquellos que no recibieron el tratamiento.
«Nuestros resultados indican que el ARN interferente podría ser una herramienta revolucionaria en la silvicultura, ofreciendo un método sostenible y eficaz para proteger los bosques contra enfermedades devastadoras», afirma el coordinador del estudio.
La vacuna de ARN interferente se puede usar contra otros patógenos
El funcionamiento de esta técnica es prometedor, hasta el punto de que puede emplearse también frente a otros patógenos contra los que todavía no hay un método de control efectivo. Basta con ‘programar’ la vacuna para actuar sobre el genoma de la especie que se desee, para neutralizar sus efectos dañinos. Los resultados obtenidos en los ensayos abren un horizonte más que interesante a esta manera de atajar las enfermedades en las especies vegetales. La técnica de ARN interferente ofrece una efectividad mayor, al tiempo que reduce los efectos secundarios de los tratamientos fitosanitarios convencionales.
La posibilidad de utilizar este tipo de vacunas como una alternativa a los fungicidas convencionales representa un avance hacia una silvicultura más sostenible, que reduce la dependencia de químicos que pueden tener efectos perjudiciales en el medio ambiente y en la salud humana.
El siguiente paso para los investigadores del grupo de Plagas y Enfermedades Forestales, en el Campus de Palencia será llevar a cabo pruebas de campo a mayor escala para evaluar la eficacia de esta vacuna en condiciones naturales. Además, planean explorar la aplicación de esta tecnología en otras especies de árboles y contra otros patógenos que actualmente representan una amenaza significativa para los ecosistemas forestales.
«Estamos entusiasmados con las posibilidades que ofrece el ARN interferente no solo para controlar el chancro resinoso, sino también para gestionar otras enfermedades que afectan a nuestros bosques,» comenta Julio Diez. «A largo plazo, creemos que esta tecnología podría integrarse en programas de manejo forestal sostenible en todo el mundo, contribuyendo a la preservación de la biodiversidad y la salud de los ecosistemas».
Estas nuevas vacunas pueden marcar un punto de inflexión en la gestión de enfermedades forestales, que irán a más con el calentamiento global, pero, sobre todo, abren la puerta a tratamientos más sostenibles.
