El escarabajo de la patata de Colorado es una plaga tan destructiva que incluso la propaganda de la Alemania Oriental acusó a Estados Unidos de lanzar estos insectos voraces sobre los campos de patatas del país. «Halt amikäfer», que significa «Detengan al escarabajo americano», se leía en un folleto de 1950. Aunque no hay evidencia de que este colorido insecto haya sido usado como arma biológica, los agricultores de patatas en Alemania y muchos otros países aún luchan contra él hoy en día.
Originario de las Montañas Rocosas, el escarabajo se encuentra ahora en todo el hemisferio norte, causando pérdidas de cultivos que superan los 500 millones de dólares anuales. Es un maestro de la resistencia, lo que lo hace difícil de controlar. Este insecto impulsó tempranamente la investigación en pesticidas químicos desde la década de 1930 y ha desarrollado inmunidad a más de 50 pesticidas, abarcando todos los tipos principales de ingredientes activos.
Desarrollo de resistencia y nuevas soluciones
En 2001, los agricultores de Maine notaron que una clase relativamente nueva de pesticidas, los neonicotinoides, ya no controlaban al escarabajo. Los escarabajos seguían masticando las plantas tratadas como si nada. Encontrar herramientas adicionales para combatir esta plaga se ha vuelto cada vez más difícil.
Este año, sin embargo, los agricultores estadounidenses contarán con una nueva arma contra la plaga: un pesticida basado en un mecanismo llamado interferencia por ARN o ribointerferencia. El ARN interferente o ARN de interferencia (abreviado como ARNi), es una molécula de ácido ribonucleico que suprime la expresión de genes específicos.
Concretamente, se ha conseguido un ARNi que ataca a un gen vital del escarabajo de la patata de Colorado. Este gen es único para la plaga y sus parientes cercanos, lo que debería evitar daños a polinizadores y otras especies. Este nuevo pesticida fue aprobado por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA) en enero tras una revisión de cuatro años.
Tecnología ARNi y su implementación
La tecnología de ARNi tiene algunas limitaciones, como su ineficacia contra lepidópteros, un grupo de insectos con enzimas poderosas en su intestino que descomponen el ARN. Sin embargo, se tiene la esperanza de que esta tecnología inaugure una nueva era en el control de plagas. Comparada con la mayoría de los productos químicos actualmente usados, esta tecnología es mucho más segura.
La ciencia detrás de los pesticidas basados en ARNi comenzó hace décadas con resultados de laboratorio desconcertantes. En la década de 1980, los investigadores descubrieron que podían silenciar efectivamente la expresión de un gen al agregar más copias del mismo. Más tarde, se descubrió que este fenómeno, llamado interferencia de ARN, ocurre debido a una maquinaria celular que defiende a las células de infecciones por virus que requieren ARN bicatenario para sus ciclos de vida.
Aplicaciones y producción
El control de plagas basado en ARNi llegó al mercado en 2023 como un cultivo modificado genéticamente: una variedad de maíz resistente al gusano de la raíz del maíz occidental. Este maíz produce ARN bicatenario que interfiere con un gen crucial del gusano, reduciendo significativamente el daño a las raíces en ensayos de campo.
Crear un cultivo modificado genéticamente y obtener su aprobación puede llevar más de una década y costar más de 200 millones de dólares. Europa presenta un desafío particular debido a las barreras regulatorias y la baja aceptación por parte del consumidor. Por eso, algunas empresas están desarrollando ARN bicatenario en forma de aerosoles, un proceso más rápido y económico.
Se ha desarrollado un pesticida en aerosol que ataca el gen PSMB5 del escarabajo de la patata de Colorado, resultando efectivo tanto en pruebas de laboratorio como de invernadero, ya que mata al 90 % de las larvas en seis días. Aunque hay preocupaciones sobre posibles daños a especies no objetivo, las pruebas han mostrado que solo algunos escarabajos relacionados cercanamente son afectados y no se observaron efectos negativos en insectos más distantes como las abejas y las mariquitas.
Resistencia y perspectivas futuras
Ahora que el aerosol de ARN bicatenario está disponible comercialmente, una pregunta clave es cuánto tiempo pasará antes de que las plagas desarrollen resistencia. Investigaciones han demostrado que algunas plagas pueden evolucionar para evitar el ARN bicatenario, reduciendo su absorción intestinal. Se está recomendando alternar el uso de ARN bicatenario con otros pesticidas.
A pesar de estos desafíos, la nueva tecnología ofrece una esperanza considerable. Investigadores y empresas están trabajando para expandir el uso de pesticidas de ARN a otros grupos de plagas, incluyendo lepidópteros. A pesar de las dificultades, la continua investigación y desarrollo podrían superar estos obstáculos y abrir nuevas vías para el control seguro y efectivo de plagas.
Basado en un artículo de Erik Stokstad en Science (doi: 10.1126/ciencia.zb5lj7d)
