Orgullo marplatense: premiaron a una bióloga local que creó cultivos resistentes a las olas de calor

Mientras la temperatura media global aumenta cada año, la científica marplatense del CONICET Gabriela Pagnussat encontró una manera de que las plantas no mueran frente al estrés por el calor. Diseñó, junto a su equipo de trabajo en el Instituto de Investigaciones Biológicas, un camino para modificar sus genes y dotarlas de “memoria del estrés térmico”, lo que significa que estas plantas nacen aclimatadas a las altas temperaturas.

Por su descubrimiento, que promete ser una solución biotecnológica al problema mundial de la pérdida del rendimiento en las cosechas, recibió el Premio L´Oréal-UNESCO 2025 “Por las mujeres en la ciencia”, lo que le permitirá dar el próximo paso en su investigación y validarlo en plantas de arroz y de soja.

“Por cada grado de incremento de temperatura media global, se pierde entre un 3% y 10% de la producción, lo que significa más de 40 mil millones de dólares de pérdidas de manera directa cada año y otros 70 indirectamente”, aseguró la científica de 53 años que acaba de ser premiada por su proyecto, titulado “Hacia cultivos resistentes a las olas de calor: Activación del factor de splicing SWAP mediante tecnología CRISPR-dCAS9”.

El proyecto consiste en desarrollar líneas de plantas con capacidad para tolerar estrés por altas temperaturas que en un futuro puedan extrapolarse a cultivos agronómicos de alto valor, para mejorar su adaptación a eventos de calor extremo y su productividad. “Encontrar los mecanismos moleculares de respuesta al calor nos va a permitir brindar herramientas biotecnológicas para que los cultivos del futuro sean más sustentables”, indicó según Portal Universidad.

Si bien en el mundo varios grupos de investigación y empresas multinacionales están enfocadas en resolver este problema, el grupo de trabajo de Pagnussat está a la vanguardia en ese campo de estudio. En ese punto, Pagnussat relató que hace unos años su grupo descubrió el mecanismo por el cual las plantas mueren por calor y vieron que si lo frenaban, "se hacían resistentes al calor sin necesidad de echar mano a la termotolerancia adquirida, que es cuando las plantas se aclimatan previamente para tolerar períodos de calor extremo". Entonces, aclaró: "Es decir que descubrimos cómo las plantas pueden tolerar las olas de calor sin necesidad de aclimatación previa”.

La historia detrás del proyecto

El momento bisagra en el camino de la bióloga local hacia el diseño de plantas resistentes al calor ocurrió en 2012, durante un congreso al que asistió en Washington. Allí conoció a un colega de la Universidad de Columbia que había descubierto un nuevo mecanismo a través del que las células tumorales mueren en los seres humanos. A Pagnussat se le ocurrió traspolar el descubrimiento de las células tumorales en seres humanos hacia las plantas.

De regreso a su laboratorio, con sus compañeras del CONICET Ayelén Distéfano y Victoria Martin, sometió a un grupo de plantas en las que había inhibido el mismo camino de muerte celular que había descrito su colega, a una temperatura de 55 grados, y dejó otro grupo de plantas sin tratar. Encerradas en el laboratorio frente a su experimento, comenzaron a ver que las plantas tratadas sobrevivían, mientras que las que no, morían.

"´No puede ser´, decíamos con Victoria y Ayelén, y lo repetíamos una y otra vez y siempre nos daba igual. Si sometíamos a las plantas a otro factor de estrés, como la sequía, no funcionaba y se morían. Ahí nos dimos cuenta que estábamos frente a algo muy diferente”, recordó.

El mecanismo que lograron inhibir se llama ferroptosis y se trata de un proceso de muerte celular que depende del hierro y se dispara específicamente por calor. Ese descubrimiento lo publicaron en 2017 en un paper que fue portada de la revista Journal of Cell Biology.

"A partir de este descubrimiento, empezamos a ver que en otras especies ocurría lo mismo, al igual que en algas unicelulares y bacterias fotosintéticas. Eso nos dio la pauta de que se podía replicar teóricamente en cualquier planta. En cualquier cultivo podríamos detener este mecanismo de muerte celular y obtener plantas resistentes a las altas temperaturas”, señaló la científica galardonada.

Para frenar la ferroptosis, la científica llegó a SWAP: un gen que participa en un mecanismo molecular que se llama splicing y aparece cuando se inhibe la muerte celular afectada por el calor en las plantas. "Al activarlo, le conferimos a las plantas como una memoria del estrés térmico. Al modificar la transcripción de SWAP, lo que cambiamos es esa memoria", detalló.

Para prenderlo, utilizaron una tecnología que modifica genes y, según la especialista, “sería como implantarles una memoria artificial" y transformar a todas las plantas "en unas que recuerdan un calor que nunca antes vivieron, lo que las hace nacer preparadas para las altas temperaturas”.

“En lenguaje científico, esa es la gran hipótesis de nuestro proyecto. Si nosotros tenemos prendido SWAP, aún cuando las plantas no estén sometidas a ningún tipo de estrés, estamos preparando a esta planta para cuando venga una ola de calor. Si modificamos genéticamente a la planta para que subsista al calor, no vamos a afectar otras funciones ni su desarrollo o crecimiento. Este descubrimiento nos posiciona en un lugar clave para la innovación tecnológica. Obtenemos plantas que ya desde la semilla tienen ese gen SWAP activado", sostuvo Pagnussat. 

“El premio L´Oréal siempre fue muy relevante. Es un gran honor recibirlo, porque sé el talento de las científicas argentinas y la competencia que existe en el país”, remarcó la marplatense, que se enteró de la distinción antes de entrar a un zoom de trabajo, sola en su oficina. “Ser mujer y científica es un poco duro, pero siempre en la vida es más fácil cuando tenés el equipo adecuado. En mi caso, me rodeé de colegas y jefes que fueron una gran red de apoyo. Tengo un esposo científico que es un gran compañero y tres hijos, me fui al exterior por mi carrera, viajo y siento que ser mamá me hizo mucho más eficiente en mi trabajo”, manifestó.

Para Pagnussat, recibir este reconocimiento “es una emoción" porque apareció en el "mejor momento" y destacó que necesitan de la visibilización "para lograr apoyo público y privado" y de ese modo, "seguir adelante" con el proyecto. "Nos abre una puerta enorme para corroborar los alcances de esta nueva tecnología tan prometedora, no solo para nosotros, sino para la industria agropecuaria global. Necesitamos visibilizar cómo un proyecto de investigación básica puede ser la llave de la innovación, que se basa en el descubrimiento”, aseguró.

 En última instancia, contó que su sueño a futuro es "que lo descubierto se aplique en todos los cultivos que sufren olas de calor, en vid, tomate, trigo, cultivos intensivos y extensivos, y logre resolver el problema de las pérdidas de cultivo por esta exposición a temperaturas extremas".