La biotecnología ornamental conquista los colores

David Lynch, en la serie de culto de los 90, Twin Peaks, decidió nombrar al proyecto secreto del ejército de los Estados Unidos y el FBI dedicado a la investigación de casos de naturaleza sobrenatural como Rosa Azul. En la serie, este proyecto, al que pertenecen los agentes Gordon y Cooper, tomó el nombre de las últimas palabras del duplicado agonizante de otra persona antes de desvanecerse: «soy como la rosa azul». David Lynch recogía así el simbolismo de un color imposible de conseguir natural o artificialmente en una rosa: la rosa azul simbolizaba lo imposible, lo paranormal, el misticismo, hasta el año 2002. De la mano de la ingeniería genética se consiguieron las primeras rosas azules y, junto a estas, otras flores azules como claveles o crisantemos.

El color de los tulipanes no ha sido únicamente objeto de devoción estética, también lo ha sido de especulación. En 1635, el Semper Augustus generó un impacto en la sociedad pocas veces visto antes. Nunca nada se había vendido por un precio tan alto y apenas había habido registros de otros fenómenos de burbujas económicas. La Compañía Neerlandesa de las Indias Orientales estaba en una época de pujanza y en general existía cierta prosperidad en los Países Bajos. Además, una enfermedad asolaba los tulipanes que apenas cien años antes habían sido introducidos en Holanda, una enfermedad vírica causada por el virus de la ruptura del color del tulipán. Los pétalos, moteados, rayados y con otras formas de coloreado exóticas, empezaron a despertar la atención de las clases altas como símbolo del lujo, el buen gusto y la buena educación. Empezó a generarse un negocio en torno al mundo de los tulipanes: comenzaron a venderse bulbos futuros o se comercializaba, cientos de veces, un mismo bulbo de tulipán. Se empezó a gestar un frenesí estético y económico que tiempo después se bautizó como tulipomanía. El Semper Augustus alcanzó el valor de 6000 florines, lo correspondiente a 24 toneladas de trigo. Dos años después la burbuja explotó: cayó la demanda, se sucedieron las bancarrotas y la economía entró en quiebra.

Los seres humanos hemos creado una suerte de expectación y de mercado en torno a un órgano y, específicamente, una propiedad que en su origen evolutivo tiene que ver con la atracción de polinizadores. Esto es el color de las flores, determinado genéticamente por la cantidad de un tipo de compuestos, las antocianinas, cuyo color varía desde el naranja hasta el rojo o el azul. Específicamente el color de estas antocianinas depende de su estructura química y del pH de los centros de acumulación en los pétalos. Esto quiere decir que si la estructura de una antocianina determina el color rojo, el pH del lugar de acumulación puede provocar que finalmente el color sea violeta –véase los “azuladores” de hortensias, cuyo pricipio es modificar el pH del suelo para que se sigan dando flores azules–.

Cada especie vegetal contiene un número limitado de antocianinas, determinado por las rutas de producción que posee dicha especie. Es así, por ejemplo, como los cultivos de flores más importantes, crisantemos, rosas y claveles, no poseen la ruta de biosíntesis de delfinidina, la antocianina responsable del color azul y violeta –de hecho las especies silvestres con colores azulados representan el 15-20% del total de especies con flores–. O como petunias y orquídeas barco no poseen la ruta de la pelargonidina, responsable del color naranja. La ausencia en la especie o en especies cercanas de las rutas de biosíntesis significa principalmente que es imposible conseguir los colores faltantes mediante cruzamientos, sin recurrir a la modificación genética. Las rosas, los claveles, pueden ser rojos, rosas, blancos, amarillos, pero no violetas o azules. De esta forma, las variedades tradicionales que se han vendido como azules poseían bien un tenue color malva o bien un rojo o un rosa purpúreos, o en el caso de flor cortada azul, esta estaba teñida con colorante que se añadía en el agua.

Aunque la modificación genética, específicamente hablando de la famosa transgénesis y la biotecnología, ha sido usada principalmente para cultivos agrícolas, hay algunos esfuerzos en el desarrollo de nuevas variedades de ornamentales, especialmente en el caso de plantas con flores, agrupados bajo la etiqueta de biotecnología ornamental. Esto es muy útil para el caso de nuevas variedades cuya obtenición por hibridación o por mutagénesis al azar es ciertamente complicada por los largos tiempos requeridos, la dificultad o bien la esterilidad de algunas de las variedades –como es el caso de las orquídeas–. Hoy día se ha conseguido hacer transgénicas de al menos 50 plantas ornamentales, buscando facilitar la producción –resistencia a enfermedades–, nuevos caracteres atractivos para el mercado –color, forma– y la adecuación de diferentes caracteres para la mejora –esterilidad masculina–. Las principales especies con las que se ha trabajado son los claveles, los crisantemos, las rosas y las petunias.

Rosas azules de color rojo

El grupo de investigación de las empresas Suntory –tradicionalmente dedicada a las bebidas alcohólicas– y Florigene se embarcó en la búsqueda de genes azules que produjeran los pigmentos azules de las flores de ese color. Para ello escogieron la petunia, planta modelo en la investigación de plantas ornamentales, y seleccionaron trescientos genes candidatos que pudieran ser responsables de esta coloración. Estos genes fueron introducidos en levaduras para comprobar su actividad como productores de la coloración y de esta forma se aislaron los llamados genes azules. El trabajo de investigación fue publicado en Nature y los genes patentados, asegurándose el monopolio del nicho de mercado y, acto y seguido, se introdujeron en rosas rojas. El resultado, obtenido en 1994, fueron rosas rojas. Rosas rojas con genes azules, pero sin ningún tipo de pigmentación de este color.

A pesar del fracaso, los genes eran los correctos, y así probaron a introducirlos en otras especies vegetales. En 1997 salieron al mercado en Japón las flores Moonseries, claveles de color azul, las primeras plantas ornamentales transgénicas comercializadas en el mundo.

El reto de la rosa azul

Se consiguieron claveles azules, pero las rosas azules seguían constituyendo un reto. El grupo de investigación decidió introducir otros genes azules aparte de los de petunia, consiguiendo cierto cambio de color con los genes azules de pensamiento. Sin embargo el color viraba de rojo a un rojo más oscuro. Como se recogía previamente, no solo es importante la estructura química de las antocianinas para la determinación del color. Es posible acumular pigmento azul y que el color resultante sea rojo, y ese fue el caso de las rosas rojas con genes azules. Y es que el pH de los centros de acumulación de pigmentos de los pétalos de las rosas es por lo general ácido (de 3,69 a 5,68), condición que favorece un viraje del azul al rojo –el azul aparece a pH neutro o ligeramente acídico–.

De esta forma se definió la estrategia y se puso hincapié en la elección de la variedad de rosa de partida. Así seleccionaron las variedades con un mayor pH en los centros de acumulación de pigmentos evitando las rosas de colores más oscuros (con pH normalmente más bajos) y las rosas amarillas y blancas (que no son capaces apenas de acumular pigmentos en los pétalos). También, para incrementar la estabilidad de los prigmentos azules se introdujo una proteína de torenia que produce la acilación de los mismos. Corría el año 2002 cuando nació la primera rosa azul del mundo, la denominada como rosa Applause de Suntory, que aún por el pH de los centros de acumulación, ligeramente ácido, y a otras sustancia que se encuentran en los mismos, no llega a ser del todo azul sino más bien violeta.

En 2013, el mismo grupo privado, dirigido por el investigador Noanobu Noda y con participación estatal del Gobierno japonés, también consiguió crisantemos violetas mediante la supresión de los genes rojos y la introducción del gen azul de pensamiento. Y más recientemente, en 2017, el mismo grupo ha conseguido crisantemos azules mediante la introducción del gen azul de campanilla, subrayando la importancia de las combinaciones de los diferentes genes azules de distintas especies según la flor a modificar.

La facilidad de vender flores transgénicas

Hoy día solo los claveles Moonseries se comercializan prácticamente en todas las regiones: desde finales de los 90 en Japón, Estados Unidos y Unión Europea, en Colombia desde principios de los 2000 y desde 2012 en Malasia. La rosa azul de Suntory, la rosa Applause se comercializa de momento solo en Japón, Estados Unidos y Canadá.

¿Pero cómo es posible que en la Unión Europea, estandarte mundial antitransgénicos, en la que solo se cultiva un único evento transgénico (el famoso maíz MON810), se permita la comercialización de hasta siete eventos transgénicos de la serie Moon de Florigene? En primer lugar, porque no se cultivan en la Unión. Estos claveles se importan de Sudamérica. Segundo, porque los claveles no se propagan vegetativamente ni las flores cortadas pueden formar raíces. El tercer motivo es que es altamente improbable por factores de desarrollo y termporales –la vida media de una flor cortada– el desarrollo de semillas que permitan la dispersión de los transgenes. En cuarto lugar, resulta improbable, por el tipo de polinización, la hibridación con flores salvajes de clavel. Y finalmente porque no se trata de un cultivo alimenticio; es un cultivo ornamental en el que además se ha introducido la producción de delfinidina, presente de forma natural en alimentos como las uvas o los arándanos.

Aun con los problemas regulatorios y de aceptación en diversas regiones, es un hecho que la adopción de cultivos transgénicos sigue una tendencia creciente –en el 2017 alcanzaron las 189,8 millones de hectáreas según el Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agrobiotecnológicas, ISAAA– y mantenida en el tiempo. La cantidad de eventos transgénicos en cultivos ornamentales comparado con los alimenticios o industriales es minúsculo. Por hacerse una idea, en la Unión Europea, como cultivos regulados se encuentran los siete eventos en clavel contra cien eventos alimenticios e industriales (trigo, soja, maíz, patata, colza…). La biotecnología ornamental se enfrenta contra la complicada genética de estos cultivos y los largos tiempos de crecimiento; sin embargo, representan una herramienta que permite, a su vez, acortar los tiempos de mejora tradicional. Esta ventaja, junto a las facilidades de su aprobación y comercialización por las razones vistas con los eventos en clavel hacen de las ornamentales un apetitoso nicho para la industria biotecnológica, siendo compatible incluso para otros usos menos estéticos como la producción de metabolitos secundarios (fármacos y productos industriales). Texto: Gerardo Carrera Castaño

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