Un equipo de genetistas descubre la tecla para aumentar el sabor de los tomates sin reducir su tama?o

El bi¨®logo espa?ol Francis Mojica hizo un descubrimiento trascendental hace dos d¨¦cadas, pero ignoraba hasta qu¨¦ punto. Observ¨® que unos microbios de Alicante utilizaban una especie de tijeras diminutas para defenderse de virus invasores troceando su material gen¨¦tico. La bioqu¨ªmica francesa Emmanuelle Charpentier y su colega estadounidense Jennifer Doudna se dieron cuenta en 2012 de que esas tijeras microbianas, bautizadas CRISPR, pod¨ªan servir para reescribir el ADN de cualquier especie. Ambas ganaron por ello el Nobel de Qu¨ªmica de 2020. Las primeras terapias CRISPR, aprobadas hace un a?o, ya salvan vidas humanas. Y este mi¨¦rcoles se presenta la ¨²ltima haza?a de esta tecnolog¨ªa: tomates m¨¢s sabrosos, con el mismo tama?o. Para algunos, el santo grial de la agricultura.

El cient¨ªfico chino Jinzhe Zhang recuerda la felicidad que sinti¨® el d¨ªa que prob¨® por primera vez sus tomates modificados gen¨¦ticamente. ¡°Simplemente saben a tomate, pero un poco m¨¢s dulces¡±, celebra. Para entender su alegr¨ªa hay que retroceder m¨¢s de 5.000 a?os, cuando los agricultores de la regi¨®n que hoy es Per¨² y Ecuador domesticaron una mala hierba, los ancestros silvestres del tomate, de apenas un cent¨ªmetro. El fruto salt¨® a Europa en el siglo XVI, con una caracter¨ªstica: si se seleccionaban los de mayor tama?o, se perd¨ªa sabor. Siglos de esta pr¨¢ctica han culminado en el panorama generalizado en los actuales supermercados: los tomates son esplendorosos, hasta 100 veces m¨¢s grandes que los ancestrales, pero ins¨ªpidos.

Un consorcio internacional public¨® el ADN completo del tomate en 2012. Cinco a?os despu¨¦s, un equipo de cient¨ªficos identific¨® las regiones gen¨¦ticas asociadas a 13 compuestos qu¨ªmicos asociados al sabor, abundantes en las variedades ancestrales, pero casi desaparecidas en las comerciales. El hallazgo fue tan prometedor que protagoniz¨® la portada de la revista Science. Este mi¨¦rcoles, el equipo de Jinzhe Zhang anuncia que ha empleado las tijeras CRISPR para inactivar dos genes, SlCDPK27 y SlCDPK26, que act¨²an como frenos en la producci¨®n de az¨²cares durante la maduraci¨®n del fruto, probablemente para asegurar un suministro adecuado de energ¨ªa para el desarrollo posterior de las semillas. El resultado es un aumento del 30% en los niveles de fructosa y glucosa, sin reducir ni el tama?o ni la cosecha. Su estudio se publica en la revista Nature.

Incrementar los az¨²cares en el fruto, sin embargo, tiene un precio: se forman menos semillas y son m¨¢s ligeras. Zhang, del Instituto de Vegetales y Flores de Pek¨ªn, recalca que su germinaci¨®n es normal, por lo que conf¨ªa en su viabilidad en el mercado. El primer producto agr¨ªcola modificado con CRISPR y comercializado para consumo humano fue precisamente un tomate, editado para contener altas cantidades de ¨¢cido gamma-aminobut¨ªrico, una sustancia capaz de reducir la presi¨®n sangu¨ªnea y calmar el sistema nervioso. El fruto, desarrollado por una empresa impulsada desde la Universidad de Tsukuba (Jap¨®n), se puso a la venta por internet el 15 de septiembre de 2021.

El l¨ªder de la nueva investigaci¨®n es Sanwen Huang, director general del Instituto de Gen¨®mica Agr¨ªcola de Shenzhen (China), un gigante con 300 trabajadores. Huang se?ala que su equipo ha solicitado una patente del uso de estos dos genes para aumentar los az¨²cares en la fruta. Su objetivo es intentar una modificaci¨®n similar en manzanas, peras y naranjas, que comparten los mismos genes. Los cient¨ªficos chinos trabajan ya con empresas para desarrollar variedades comerciales de tomates con los dos genes inactivados. ¡°?Visit¨¦ Espa?a en 2017 y los tomates estaban muy buenos!¡±, recuerda Huang.

El cient¨ªfico chino acudi¨® aquel a?o a una conferencia en Valencia, en el Instituto de Biolog¨ªa Molecular y Celular de Plantas, otro de los centros clave en el futuro del tomate. All¨ª trabaja el genetista Antonio Granell, que ha colaborado con Huang en el pasado en la identificaci¨®n de regiones gen¨¦ticas asociadas al sabor. El espa?ol aplaude el nuevo estudio, pero es cauteloso. Advierte de que en los grupos de cata en Shenzhen y Pek¨ªn, con unas 100 personas cada uno, alrededor del 60% not¨® el mayor dulzor de los tomates, pero el restante 40% no lo hizo. ¡°Un ciudadano normal casi no nota la diferencia¡±, opina.

Granell cree que el margen de mejora es mucho mayor. La concentraci¨®n de az¨²cares en el tomate se mide en grados Brix. Un tomate fresco normal suele tener 4 grados, lo que significa que alrededor del 4% del fruto est¨¢ compuesto por glucosa, fructosa y sacarosa. Granell destaca que la nueva modificaci¨®n gen¨¦tica logra una subida de 4 a 5 grados Brix aproximadamente, en tomates de unos 100 gramos, pero todav¨ªa queda muy lejos de los 7 grados Brix observados en variedades tradicionales europeas de hasta 300 gramos. Los diminutos tomates cherri alcanzan los 12 grados Brix. ¡°Esto quiere decir que existe un potencial mucho mayor para que los tomates sean m¨¢s dulces, si conseguimos combinar el efecto en varios genes¡±, subraya Granell, que coordina un proyecto europeo de ocho millones de euros para desarrollar tomates de mejor calidad, m¨¢s resistentes y con mejor sabor.

Existe un potencial mucho mayor para que los tomates sean m¨¢s dulces

Antonio Granell, genetista

El investigador de Valencia recalca que la gen¨¦tica no es el ¨²nico camino para aumentar el sabor. Granell colabora con la cooperativa Granada La Palma, que cultiva el tomate Amela, uno de los m¨¢s caros de Espa?a. Es una variedad japonesa que alcanza los 30 euros por kilo gracias a su dulzor, hasta 9 grados Brix, logrados mediante un control estricto del riego, los nutrientes, la luz y la temperatura.

El genetista Rafael Lozano muestra su entusiasmo ante el avance de los investigadores chinos. Cuenta que ya en 1994 particip¨® en un proyecto para intentar producir tomates m¨¢s sabrosos sin reducir su tama?o. ¡°No lo conseguimos¡±, reconoce este experto, catedr¨¢tico de Gen¨¦tica de la Universidad de Almer¨ªa. Su equipo y el de una empresa de semillas llegaron a cultivar miles de plantas, obtenidas por cruces entre diferentes variedades, sin ¨¦xito. Una y otra vez se daban de bruces con el ligamiento entre los genes que intervienen en el tama?o y los que participan en el sabor. Lozano aplaude ¡°el ingenio¡± del grupo de Sanwen Huang para encontrar la tecla gen¨¦tica y realizar un cambio sofisticado mediante las tijeras CRISPR.

¡°Este nuevo estudio supone una contribuci¨®n importante a un problema cl¨¢sico: desarrollar variedades con buen tama?o de fruto, pero con sabor¡±, afirma. El propio Lozano emplea la herramienta CRISPR para modular la acidez y las vitaminas de los tomates. ¡°Los ¨¢cidos org¨¢nicos, como el c¨ªtrico y el m¨¢lico, tienen que estar tambi¨¦n en la concentraci¨®n adecuada. Si no hay acidez, el tomate sabr¨ªa como un caramelo y nadie quiere sabor a caramelo, quieren sabor a tomate¡±, advierte.

La Uni¨®n Europea, tradicionalmente opuesta a la modificaci¨®n gen¨¦tica de los alimentos para consumo humano, ha dado un giro. El 7 de febrero, el Parlamento Europeo aprob¨® una propuesta para regular las nuevas t¨¦cnicas gen¨®micas, como las tijeras CRISPR. Tanto Antonio Granell como Rafael Lozano instan a las autoridades a acelerar la autorizaci¨®n definitiva, que podr¨ªa llegar el a?o que viene. El presidente de la Asociaci¨®n Valenciana de Agricultores, Crist¨®bal Aguado, lo resumi¨® as¨ª en febrero: ¡°Ser¨ªa incre¨ªble que el CRISPR, un invento de un alicantino, Francis Mojica, se hubiese aplicado exitosamente en todas las potencias agrarias del mundo excepto en el continente en el que se cre¨®. Esta tecnolog¨ªa va a permitir a la UE subirse por fin al tren de la innovaci¨®n y obtener cultivos mejor adaptados al cambio clim¨¢tico, con menos necesidades de productos fitosanitarios y m¨¢s econ¨®micos para el bolsillo de los consumidores. Es una medida beneficiosa no solo para el campo, sino para el conjunto de la sociedad europea¡±.