Investigadores andaluces obtienen cereales resistentes a la sequía y con un bajo contenido en gluten

La regulación del contenido de gliadinas en el trigo, incluso en situaciones de falta de agua, ha sido uno de los aspectos clave del estudio que impulsó la Junta de Andalucía en colaboración con el Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC de Córdoba y la Universidad de Cartago en Túnez. De acuerdo con lo reportado por la Junta en una comunicación oficial, la investigación muestra que las plantas de trigo intervenidas presentan un incremento de gliadinas mucho más controlado frente al estrés hídrico, manteniendo cantidades limitadas de esta proteína vinculada a la celiaquía y otras patologías relacionadas al gluten. Esta mejora biotecnológica coincide con un aumento sustancial de la capacidad del cereal para adaptarse a condiciones de sequía, un problema que se agrava por el avance del cambio climático. El estudio detalla cómo estas variedades modificadas ofrecen una alternativa al reto global de combinar seguridad alimentaria y producción agrícola sostenible, especialmente relevante para la población afectada por intolerancia o sensibilidad al gluten.

Según informó el medio Plant Stress en su publicación del artículo 'Assessing drought stress response in low-gliadin wheat developed via RNAi and Crispr/Cas', los científicos han logrado obtener líneas de trigo en las que las modificaciones genéticas no afectan negativamente la calidad del grano y sí mejoran la tolerancia a la escasez de agua. Estos resultados han sido confirmados a través de experimentos que comparan el comportamiento de las nuevas variedades respecto a los cultivos tradicionales bajo condiciones idénticas tanto en España como en Túnez. Los responsables del trabajo han explicado que el objetivo principal radica en descubrir qué genes actúan en la respuesta del trigo a la sequía y cómo se puede reducir la cantidad de proteína dañina para la salud en estos contextos sin afectar negativamente el desarrollo de la planta.

La investigadora del Instituto de Agricultura Sostenible-CSIC, Miriam Marín, señaló a Plant Stress que estas líneas de trigo se obtuvieron mediante el empleo de dos técnicas biotecnológicas avanzadas: interferencia de ARN (ARNi) y la edición genética Crispr/Cas. El ARNi funciona como un mecanismo para disminuir la actividad de determinados genes, en este caso aquellos responsables de la síntesis de gliadina, "como si se apagara un interruptor sin modificar la instalación eléctrica", explicó Marín, haciendo referencia a que el ADN permanece intacto. Esta técnica permite bloquear la acción genética y reducir la producción de la proteína sin introducir nuevas secuencias genéticas.

En paralelo, detalló la experta, la técnica Crispr/Cas hace posible realizar modificaciones permanentes en el genoma eliminando directamente los genes que codifican la producción de gliadina. Así se establece una nueva variedad de trigo con bajo contenido de la proteína asociada a la celiaquía. Según publicó la Junta de Andalucía, el análisis de estas variedades enfrentadas al estrés por falta de agua mostró cambios más equilibrados en la expresión de genes asociados con la adaptación al entorno seco, lo cual repercute en la resiliencia de la planta y su potencial productivo bajo condiciones adversas.

Durante los ensayos, los investigadores analizaron el comportamiento de los cultivos tanto normales como genéticamente modificados en escenarios de déficit hídrico. Se activaron genes clave, como CAT y GPX —antioxidantes que neutralizan los radicales libres y protegen las células—, P5CR —relacionado con la producción de prolina, un aminoácido crucial para retener agua y estabilizar las proteínas— y GolS1, implicado en la síntesis de azúcares solubles que funcionan como reservas de energía y protección ante el estrés. Los resultados muestran que mientras en las variedades convencionales la cantidad de gliadinas se eleva cuando escasea el agua, este aumento se mantiene reducido y estable en las plantas intervenidas, aun bajo condiciones de sequía.

Tal como indicó Miriam Marín, los ajustes genéticos realizados permiten evitar respuestas extremas de las plantas y contribuyen a conservar el crecimiento, la fertilidad y la integridad de las hojas en ambientes hostiles. Estos hallazgos validan la estrategia de orientar la expresión genética hacia la resistencia a la sequía sin comprometer la seguridad alimentaria ni la calidad nutricional del grano, según ha expuesto el Gobierno andaluz. Dentro del mismo proyecto, el equipo científico planea profundizar en el estudio de los mecanismos específicos que enlazan la respuesta de las proteínas con la adaptación biológica al déficit hídrico. Adicionalmente, pretenden evaluar la eficacia productiva y el rendimiento de estas líneas de trigo en condiciones reales de campo, así como estudiar su desempeño frente a otros tipos de estrés asociados al cambio ambiental.

De acuerdo con la Junta de Andalucía, uno de los aportes principales de esta investigación reside en la posibilidad de generar productos exentos de gluten derivados directamente de cultivos tradicionales mediante técnicas genéticas, abriendo nuevas opciones alimentarias para quienes padecen celiaquía o sensibilidad no celíaca al trigo, y facilitando una mayor eficiencia en el uso de recursos hídricos en regiones agrícolas afectadas por la sequía. El trabajo ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, subrayando la importancia de la inversión pública en investigaciones que aborden simultáneamente desafíos sanitarios y medioambientales de alcance internacional.

La revista Plant Stress destacó que este tipo de enfoques experimentales contribuyen al desarrollo de una agricultura sostenible y adaptada a las amenazas globales y locales, como la reducción de lluvias y la preocupación creciente por el aumento de casos de intolerancia y alergias asociadas a la dieta. Los especialistas implicados señalan que los resultados obtenidos hasta el momento justifican la continuación de ensayos para comprobar la solidez y seguridad de los nuevos cultivos en escenarios agrícolas reales.