Un equipo de investigación del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba, junto con la Universidad de Cartago en Túnez, ha logrado desarrollar un tipo de trigo que destaca por su mayor resistencia a la sequía y su bajo contenido en gliadina, una proteína del gluten. Este proyecto, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, representa un avance significativo en la búsqueda de cultivos más adaptados a las condiciones climáticas adversas.
El estudio aborda un problema global relacionado con la salud y la agricultura, centrado en el trigo, un cereal fundamental para la alimentación humana. Las proteínas presentes en este cultivo, especialmente las gliadinas, son responsables de diversas enfermedades como la celiaquía y otras afecciones asociadas al gluten. Para quienes padecen estas condiciones, la única solución viable es seguir una dieta estricta libre de gluten.
Innovaciones biotecnológicas para un futuro más saludable
Con el fin de mitigar este desafío, los investigadores han implementado herramientas biotecnológicas que permiten reducir el contenido de gliadina en el trigo. Esto ha llevado a la creación de líneas de cultivo con bajo contenido en gluten. En el artículo titulado 'Assessing drought stress response in low-gliadin wheat developed via RNAi and CRISPR/Cas', publicado en la revista Plant Stress, se evalúa cómo estas modificaciones genéticas afectan la respuesta del trigo ante el estrés hídrico, un fenómeno cada vez más relevante debido al cambio climático.
El objetivo principal es identificar los genes implicados en el desarrollo del trigo bajo condiciones de sequía. Según Miriam Marín, investigadora del IAS-CSIC y autora del estudio, “este análisis ha comparado las respuestas de genotipos obtenidos mediante técnicas avanzadas de mejora genética con variedades convencionales en situaciones similares. Los resultados sugieren que es posible obtener cultivos más resistentes al estrés hídrico sin comprometer ni la calidad del grano ni la seguridad alimentaria para quienes padecen enfermedades relacionadas con el gluten”.
Técnicas avanzadas: ARN interferente y CRISPR/Cas
Las herramientas utilizadas por los investigadores incluyen el ARN interferente (ARNi) y CRISPR/Cas. El ARNi se emplea para “apagar” o disminuir la actividad de genes específicos sin alterar su estructura genética. En términos simples, es como usar un interruptor que apaga una luz sin modificar el cableado eléctrico; en este caso, se busca reducir la producción de gliadina.
Por otro lado, CRISPR/Cas permite realizar cambios permanentes en el genoma del trigo, eliminando los genes responsables de producir gliadinas y generando así una nueva variedad con menor contenido en gluten.
Estrategias frente al estrés hídrico
Los ensayos iniciales incluyeron diversas variedades de trigo, entre ellas aquellas modificadas con ARNi y CRISPR/Cas. Durante situaciones de estrés hídrico, se activaron genes que ayudan a las plantas a adaptarse y protegerse. Algunos ejemplos son CAT y GPX, antioxidantes que eliminan radicales libres; P5CR, que participa en la producción de prolina —un aminoácido esencial para retener agua—; y GolS1, involucrado en la síntesis de azúcares solubles que actúan como reservas energéticas.
Las plantas modificadas mostraron respuestas más equilibradas ante estos factores estresantes, lo cual favoreció su crecimiento y fertilidad. Marín señala que “ajustar la actividad de ciertos genes puede preparar a las plantas para resistir mejor las sequías”. Además, mientras que las plantas normales experimentaban un aumento en los niveles de gliadina durante períodos secos, las variantes modificadas mantuvieron sus niveles muy bajos incluso bajo estrés.
Nuevos horizontes para productos sin gluten
El equipo planea continuar investigando los mecanismos que vinculan la regulación proteica con la respuesta a sequías y evaluar estas líneas cultivadas bajo condiciones reales para confirmar su rendimiento y calidad. Los avances logrados mediante estas técnicas genéticas abren nuevas oportunidades para desarrollar productos sin gluten a partir del mismo cultivo.
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