Las plantas son las primeras fábricas de captura de CO2, y un nuevo programa de investigación tiene como objetivo mejorarlas usando la edición genética.

El Instituto de Genómica Innovadora o Innovative Genomics Institute (IGI) es un grupo de investigación en Berkeley, California, fundado por la co-inventora de CRISPR, Jennifer Doudna, y ha anunciado un nuevo programa para usar la revolucionaria herramienta de edición genética en plantas para aumentar su capacidad de almacenar CO2. El programa inicial tendrá una duración de tres años y está financiado por una subvención de 11 millones de dólares (10,5 millones de euros) de la fundación de Mark Zuckerberg y Priscilla Chan.

Esta investigación es parte de un creciente esfuerzo de los científicos para encontrar formas de absorber el CO2 que ya está en la atmósfera con el fin de frenar el cambio climático. Si se hace a una escala lo suficientemente grande, incrementar las habilidades naturales de las plantas para absorber CO2 podría ayudar a reducir las temperaturas máximas en este mundo que no para de calentarse.

Aunque muchas personas asocian la captura de CO2 con los árboles, la investigación del IGI se centra en los cultivos agrícolas. Su decisión es principalmente una cuestión de tiempo, según el director ejecutivo del IGI, Brad Ringeisen. Los árboles pueden tener una larga vida útil que les deja almacenar carbono durante décadas o incluso siglos, pero la mayoría de los cultivos crecen más rápido, lo que permite a los investigadores acelerar el proceso de prueba.

Uno de los principales objetivos del trabajo del IGI será modificar la fotosíntesis para que las plantas puedan crecer más rápidamente, afirma Ringeisen. Al alterar las enzimas involucradas, los investigadores podrían eliminar las reacciones secundarias que consumen la energía, incluidas algunas que realmente liberan CO2.

Pero la fotosíntesis es solo la mitad de la idea, porque el CO2 de las plantas generalmente regresa al aire después de que los microbios del suelo, los animales o las personas se coman las plantas. Mantener el carbono en el suelo, o encontrar otras formas de almacenarlo, es al menos tan importante como capturarlo.

Los sistemas de raíces más grandes y más profundas pueden ayudar a almacenar más carbono en el suelo, porque si una planta se muere y partes de ella se encuentran bajo tierra, es menos probable que el carbono de esas partes regrese al aire rápidamente. Las raíces no son la única opción posible de almacenamiento, señala Ringeisen. Las plantas modificadas también se podrían usar para producir bioaceite o biocarbón, que se pueden introducir a gran profundidad para su almacenamiento.

Optimizar las plantas para la eliminación de CO2 será un desafío, según manifiesta Daniel Voytas, ingeniero genético de la Universidad de Minnesota y miembro del consejo asesor científico del IGI.

Muchos de los rasgos que los investigadores quieren alterar en las plantas están influenciados por varios genes, lo que puede dificultar la edición precisa, advierte. Y aunque algunas plantas, como el tabaco y el arroz, se han estudiado tan extensamente que los investigadores saben muy bien cómo modificarlas, la genética de otras plantas se comprende menos.

La mayor parte de la investigación inicial del IGI sobre la fotosíntesis y los sistemas de raíces se centrará en el arroz, explica, por su parte, Ringeisen. Al mismo tiempo, el instituto también trabajará en el desarrollo de mejores técnicas de edición genética para el sorgo, un cultivo básico que ha sido especialmente difícil de descifrar para los investigadores. El equipo espera algún día comprender y potencialmente alterar los microbios del suelo también.

"Esto no es fácil, pero estamos plantando cara a la complejidad", indica Ringeisen, quien espera que, en última instancia, en lo que respecta al cambio climático, “las plantas, los microbios y la agricultura puedan ser parte de la solución, en vez de parte del problema”.