Genética para el control de plagas y otros beneficios del trabajo con insectos

Foto de familia del grupo de investigación liderado por el profesor José Galián./UMU
Foto de familia del grupo de investigación liderado por el profesor José Galián. / UMU

El grupo de excelencia de la Fundación Séneca 'Filogenia y Evolución Animal' trabaja con invertebrados y ha publicado 70 artículos científicos en los últimos seis años

MARÍA JOSÉ MORENO

Uno de los principales retos a los que se enfrenta la humanidad es el derivado de la llamada 'crisis de la biodiversidad'. Este fenómeno hace referencia a la creciente aceleración de la tasa de extinción de especies como resultado de las actividades humanas (especialmente intenso en las últimas décadas), provocando una pérdida irreversible de información biológica que podría tener consecuencias impredecibles. De hecho, la conservación de la diversidad biológica ha llegado a convertirse en una preocupación global y un objetivo prioritario.

La genética es una ciencia relativamente reciente y las posibilidades que ofrece son numerosas. Cuenta con tantos defensores como detractores, estos últimos en muchas ocasiones por falta de conocimiento, aunque en lo relacionado con animales y personas (no tanto a nivel vegetal) las limitaciones éticas también juegan un papel importante.

En la Universidad de Murcia, José Galián es el Investigador Principal del grupo de excelencia de la Fundación Séneca 'Filogenia y Evolución Animal' del que una de las líneas de investigación es el desarrollo de líneas celulares de especies de insectos, incluyendo especies de interés económico y su aplicación al control de plagas forestales.

El profesor Galián destaca que por ahora «no existen restricciones o limitaciones éticas» Aproximadamente la mitad de las especies descritas en el planeta, más de 1,5 millones, son insectos

La controversia ética, en relación a las cuestiones genéticas, surge de algunos aspectos aplicados al ser humano y también al resto de vertebrados. No obstante, hoy día existen los comités éticos en universidades y centros de investigación que regulan todas estas cuestiones y toda la investigación relativa a experimentación con humanos y con vertebrados en general debe ser aprobada por estos comités. En seres humanos existen muchas líneas celulares disponibles con las que se hace todo tipo de experimentación. Otro tema es la manipulación de embriones con fines reproductivos o con fines terapéuticos que sí están sometidos a regulaciones a nivel nacional o internacional.

En relación a los insectos, explica Galián, «no existen estas restricciones o limitaciones éticas, de momento. En nuestro grupo de investigación hemos trabajado con algunas líneas celulares de insectos para someterlas a condiciones ambientales que podrían significar un desafío para ellas en escenarios cambiantes, como elevadas temperaturas, cambios en la salinidad, en el pH, o aumento de la radiación ultravioleta, para ver cómo las células responden a estos cambios mediante la regulación de la expresión de sus genes». Asegura que «esta tecnología también nos sirve para ver cómo toleran determinadas sustancias químicas que puedan ser utilizadas en el control de las especies plaga y analizar qué genes necesarios para su desarrollo se pueden ver afectados en su nivel de expresión y, por tanto, son susceptibles de ser interferidos (mediante ARN de interferencia) para poder parar el desarrollo de los individuos y así controlar la plaga».

El grupo emplea herramientas de la ecología molecular en el marco conceptual de la Biología Evolutiva, con los insectos como objeto de estudio, centrados tanto en ciencia básica como aplicada.

De entre sus logros más destacados, el investigador explica que «en los últimos 30 años han desarrollado diferentes líneas de investigación dentro del marco conceptual de la biología evolutiva. El rápido aumento de las herramientas de la genética y la biología molecular, incluyendo no solo las técnicas de secuenciación de ADN, sino también herramientas bioinformáticas para procesar la creciente cantidad de datos genéticos, ha ido perfilando nuestra actividad investigadora en estos años para resolver cuestiones filogenéticas y evolutivas de diversos órdenes de insectos».

Algunos hitos de esta actividad ilustran el nivel del trabajo que han realizado. Así, por ejemplo, menciona que «en los últimos seis años han publicado unos 70 artículos en revistas de impacto internacional. Estos logros son el resultado de un esfuerzo conjunto y entusiasta de los científicos de plantilla de nuestro grupo, pero sobre todo, y lo más destacable, es el entusiasmo de los jóvenes investigadores que han pasado por nuestro laboratorio, como los estudiantes de doctorado y también alumnos de grado y de máster. Estos logros se han conseguido a pesar de las dificultades económicas de los últimos años, que han recortado el número de becas para jóvenes investigadores».

El estudio de los insectos, desde el punto de vista evolutivo, resulta de gran interés por motivos muy variados. Algunos grupos de insectos son importantes por su alto interés ecológico, como los polinizadores (abejas y abejorros), cuyo estudio constituye uno de los pilares principales de este grupo de investigación. De la misma forma, con elevado interés ecológico estudian los coleópteros depredadores (como los escarabajos tigre) a nivel de expresión de genes relacionados con la reproducción y el sistema inmune, y también los procesos evolutivos que han generado el gran número de especies existentes.

«Tenemos una línea de estudio de biodiversidad de coleópteros y lepidópteros (mariposas y polillas) ibéricos. Otros grupos de insectos tienen interés más aplicado, como los coleópteros que son plagas forestales (por ejemplo el género Tomicus), de los cuales hemos analizado su estructura genética alrededor del Mediterráneo, o los dípteros (moscas) que acuden a la degradación de los cadáveres y que tienen por tanto interés forense. De estos estamos analizando sus peculiaridades genéticas a lo largo de la Península Ibérica», señala el investigador.

Aunque parece habitual pensar en grandes animales cuando se habla de la teoría de la evolución, no se presta mucha atención a los insectos. En cambio, suponen una parte muy destacada de la vida sobre el planeta y su interacción con el mismo es crucial para su adecuado funcionamiento.

Aproximadamente la mitad de las especies descritas en el planeta son insectos (más de un millón de especies) y se estima que al menos un número igual aún permanece sin identificar.

A ese respecto, José Galián advierte de que «los insectos juegan un papel fundamental en la cadena alimentaria y el ecosistema global del planeta, sin ellos la vida tal como la conocemos dejaría de existir. Los insectos son en gran medida responsables de una tarea fundamental, como es la polinización de las plantas, participan en la eliminación de residuos y restos de otros animales, en la descomposición de material orgánico, como los restos de plantas».

«Son una fuente de alimento esencial para muchas aves, peces, reptiles y anfibios, y se están empezando a considerar como fuente de proteínas de alto valor nutricional para animales domésticos. Incluso se está empezando a promover, a través de organismos internacionales como la FAO, el uso de insectos como alimento humano», añade.

Actualmente, de manera transversal a las distintas líneas de investigación, el equipo de la UMU trabaja en la generación de nuevos datos de secuenciación para estudios de relaciones de parentesco entre especies, el desarrollo de habilidades avanzadas en bioinformática, así como el análisis de expresión de genes relacionados con funciones particulares en especies de interés. Para ello cuentan con financiación de convocatorias regionales, como la financiación para grupos de excelencia (concedida por la Fundación Séneca), convocatorias nacionales y europeas. Asimismo tienen proyectos con diversas empresas para la transferencia del conocimiento que generamos al tejido productivo regional.

No obstante, según José Galián, «una de las carencias principales es la penuria de fondos para contratar personal investigador, sobre todo a nivel postdoctoral. Desgraciadamente los doctores que formamos tienen escasas posibilidades de realizar su labor en nuestro país».

Asegura que «la salida al extranjero después del doctorado durante unos dos años lo consideramos imprescindible para completar la formación del personal investigador, pero desafortunadamente existen pocos fondos destinados a reincorporar a estos investigadores a nuestro sistema de Ciencia y Tecnología. La escasez o ausencia de oportunidades para el regreso de este personal investigador de excelencia hace que muchos de ellos decidan desarrollar su trabajo y su proyecto de vida fuera de España».

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