Plantas que recuerdan el calor: avance argentino

Las olas de calor se volvieron una amenaza crítica para los cultivos del mundo. Cada grado extra en la temperatura media global implica pérdidas de entre 3% y 10% de la producción, un impacto económico directo estimado en US$ 40.000 millones al año. Frente a este escenario, la científica del CONICET Gabriela Pagnussat desarrolló un método innovador para que las plantas no mueran por calor extremo: dotarlas de "memoria del estrés térmico".

El proyecto "Hacia cultivos resistentes a las olas de calor: Activación del factor de splicing SWAP mediante tecnología CRISPR-dCAS9" le valió el Premio L'Oréal-UNESCO 2025 "Por las Mujeres en la Ciencia", otorgado junto al CONICET. El reconocimiento permitirá avanzar hacia la validación de esta tecnología en arroz y soja, dos cultivos estratégicos.

"Encontrar los mecanismos moleculares de respuesta al calor nos va a permitir brindar herramientas biotecnológicas para que los cultivos del futuro sean más sustentables", afirma Pagnussat.

A la vanguardia de la investigación mundial

Aunque numerosos equipos y empresas trabajan desde hace años en la tolerancia al calor, el grupo de Pagnussat logró un avance decisivo: identificó el proceso interno por el cual las células vegetales mueren ante temperaturas extremas y encontró la forma de interrumpirlo sin necesidad de preaclimatar a las plantas.

El giro clave ocurrió en 2012, durante un congreso en Washington DC, cuando la investigadora escuchó una exposición sobre un mecanismo de muerte celular observado en tumores humanos. Ese mecanismo, que implica la acumulación de hierro y la generación de compuestos tóxicos que destruyen las membranas celulares, despertó una intuición: ¿y si las plantas murieran por calor a través de un proceso similar?

De regreso al Instituto de Investigaciones Biológicas (IIB-CONICET/UNMDP), junto a Ayelén Distéfano y Victoria Martin, puso a prueba la idea. Inhibieron en plantas el mismo camino molecular que había sido descripto en células humanas y luego las expusieron a 55°C. Las plantas tratadas sobrevivían; las no tratadas colapsaban.

Ese proceso resultó ser ferroptosis: una forma de muerte celular programada que depende del hierro y que, en plantas, se activa específicamente ante el calor. El hallazgo se publicó en 2017 como portada de Journal of Cell Biology. A partir de allí, distintos grupos confirmaron mecanismos similares en otras especies, lo que muestra que se trata de un sistema ancestral y ampliamente conservado.

"En cualquier cultivo nosotros podríamos detener este mecanismo de muerte celular y obtener plantas resistentes a las altas temperaturas", explica Pagnussat.

SWAP: la "memoria térmica" genética

Al investigar cómo evitar la ferroptosis, el equipo identificó un gen central: SWAP. El este gen se activa cuando la planta bloquea el mecanismo de muerte por calor. Es decir, cuando SWAP esta encendido, la planta se comporta como si ya hubiera pasado por un episodio de altas temperaturas, aun cuando nunca lo hizo.

Para lograr que SWAP quede activado desde el inicio, usaron CRISPR-dCAS9, una herramienta que permite ajustar la actividad de los genes sin modificar su ADN. Con esta técnica, generaron plantas que nacen preparadas para soportar el calor, como si ya hubieran sido entrenadas para hacerlo.

"Es como implantarles una memoria artificial", explica la científica. "Transformamos a todas las plantas en plantas que recuerdan un calor que nunca vivieron".

Con este avance, Pagnussat creó la Empresa de Base Tecnológica Thermoreleaf, dedicada a convertir este descubrimiento en cultivos resistentes para el sector agropecuario.

El desafío por delante

El sueño de la investigadora es claro: que esta tecnología se aplique en vid, tomate, trigo, cultivos intensivos y extensivos, y contribuya a frenar las pérdidas por temperaturas extremas en un mundo cada vez más caliente.

"Estaríamos dando una solución desde la ciencia a una amenaza a la seguridad alimentaria global", concluye.