El compromiso personal conduce al bien público
La genetista molecular Marilyn Warburton llegó al CIMMYT en 1998 con una meta: desarrollar métodos en gran escala para realizar el fingerprinting del trigo y el maíz (véase “¿Qué es el fingerprinting genético?”). Cuarenta años antes, Hermann Eiselen estableció lo que iba a ser su misión de toda la vida: un compromiso de combatir el hambre mediante la investigación. Los caminos de estas dos personas se cruzaron en un proyecto del CIMMYT sobre la caracterización genética del trigo.
El fingerprinting genético en gran escala
se convierte en una realidad
Warburton y David Hoisington, director del Centro de Biotecnología Aplicada (ABC) del CIMMYT, tenían varias razones para querer efectuar fingerprinting en gran escala del trigo y el maíz en el CIMMYT. Esta capacidad proporcionaría a los investigadores nuevos conocimientos sobre los antepasados de las miles de líneas, variedades y razas criollas que emplean en su labor. Tendrían una nueva clave para determinar si estaban presentes los genes deseables que buscaban. Podrían incorporar esos genes con más rapidez en variedades nuevas y asegurar que las variedades nuevas fueran genéticamente diversas. El fingerprinting también ayudaría a los curadores de los bancos de germoplasma a recolectar y mantener con más eficiencia los recursos genéticos.
El ABC podía seleccionar unas cuantas docenas de variedades al mes. La meta era seleccionar cientos. “Dado el tamaño de nuestras colecciones de semilla”, dice Warburton, “a la gente no le interesaba efectuar el fingerprinting de sólo unas cuantas variedades. Necesitábamos desarrollar la capacidad de efectuarlo en grandes cantidades para responder a las necesidades del CIMMYT”.
Pronto se obtuvo financiamiento para elaborar protocolos para el maíz, principalmente de la Agencia Alemana para la Cooperación Técnica (GTZ), el Instituto Nacional de Investigación Agronómica (INRA) de Francia y PROMAIS (un consorcio de empresas privadas francesas). No se contó con un apoyo similar para el trigo.
Apareció entonces Hermann Eiselen, cuya familia ha apoyado la investigación en la Universidad de Hohenheim, Alemania, en los últimos cuatro decenios. La mayor parte de esta filantropía se ha orientado a estudiantes interesados en aplicar la ciencia al desarrollo internacional, en particular en las ciencias agrícolas y la nutrición. Hace 20 años, la familia delegó estas tareas en la Fundación Eiselen, donde Hermann es Presidente del Consejo Directivo.
Cómo se obtuvieron los fondos
Por conducto del profesor Albrecht Melchinger, de la Universidad de Hohenheim, Eiselen se enteró de la situación del CIMMYT y buscó apoyo a través de la GTZ y su propia fundación. El interés de Eiselen en el proyecto del trigo puede haber sido estimulado por el hecho de que la fortuna de su familia provino de productos de la industria panificadora (su afecto por el pan y la panadería se ha manifestado en el Museo del Pan en Stuttgart, Alemania, fundado por su familia).
“La biotecnología es una de las
ciencias fundamentales para aumentar la producción agrícola con el fin de
aliviar el hambre en el mundo”, dice Eiselen. “Siguiendo mi iniciativa, el
gobierno alemán entró en la primera y, hasta donde sé, la única asociación
entre el sector público y el privado que ha hecho el país en la ciencia agrícola
orientada al desarrollo, este proyecto conjunto entre el CIMMYT y el Instituto
de Fitomejoramiento de Hohenheim. Estoy orgulloso de que mi fundación sea una
de las pocas instituciones privadas de Europa que aborda el problema de la
seguridad alimentaria del mundo promoviendo la investigación científica y es
mi gran deseo que otros organismos sin fines de lucro hagan lo mismo”.
Manos capaces para iniciar un proyecto nuevo
El proyecto de tres años se inició en 2000. Susanne Dreisigacker y Pingzhi Zhang, estudiantes de doctorado en Hohenheim, llegaron al CIMMYT con el propósito de comenzar a desarrollar un método de fingerprinting en gran escala para el trigo. Era una tarea intimidante.
“En primer lugar, teníamos que identificar marcadores que nos permitieran abarcar todo el genoma”, dice Warburton. “Queríamos por lo menos dos marcadores por cada brazo cromosómico para cada uno de los 21 cromosomas del trigo”. El trabajo se complicaba por el hecho de que el “genoma” de trigo en realidad está constituido por tres genomas similares pero no idénticos, lo que significa que los marcadores tenían que ser específicos para cada genoma.
“Los estudiantes y yo examinamos más de 200 marcadores SSR. Al final nos quedamos con aproximadamente 84, el número requerido, si bien todavía teníamos sólo un marcador para algunos brazos cromosómicos”. La tarea se complicó por la escasez de buenos marcadores en el sector público. Las negociaciones con Dupont permitieron obtener algunos marcadores más efectivos, que se pondrán a disposición del público al finalizar el año.
El siguiente paso consistía en identificar marcadores que pudieran ser pasados en el mismo gel. (Si los diversos marcadores se registraban en el mismo lugar en el gel, sería difícil distinguir unos de otros.) Por último, había que adaptar el software para “evaluar” los marcadores, lo cual indicaría a los científicos qué secuencias de genes estaban presentes en la variedad o línea ensayada.
Una vez seleccionados los marcadores y establecidos los protocolos, Warburton y los estudiantes analizaron cientos de líneas de trigo. Examinaron trigos importantes del CIMMYT para determinar si con el tiempo aumentaba o disminuía la diversidad genética. En comparación con los años 70, los trigos actuales tienen más diversidad genética, lo cual indica que los mejoradores están usando nuevas fuentes de variación y que no existe una amenaza inminente de reducción de la diversidad. Se obtuvo mucha información útil, pero el mayor impacto hasta el momento ha sido en la recolección de razas criollas y las estrategias de almacenamiento en el banco de germoplasma (véase “El fingerprinting produce resultados sorprendentes”).
En junio pasado, los estudiantes regresaron a Hohenheim para completar sus análisis y escribir sus tesis. “Es triste perderlos a ellos y a sus habilidades”, reflexiona Warburton, “porque ahora que tenemos todos los datos comienza lo más emocionante. Nuestra relación fue transformándose desde una tutoría a una relación de equipo durante esos dos años. Al concluir el segundo año, ya me enseñaban mucho y probablemente conocían el secuenciador mejor que cualquier otra persona del laboratorio”.
Hermann Eiselen no podía haber esperado más.
Si desea
mayor información, diríjase a:
Marilyn Warburton
(m.warburton@cgiar.org)
August, 2004