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Rosa Azul.

Publicado 23 de Abril de 2010

LA ROSA AZUL

Frank Cowlishaw, un ingeniero retirado de Derbyshire, en Inglaterra, pasó 25 años de su vida combinando cuidadosamente variedades de rosas tratando de sacarle a la naturaleza el viejísimo sueño de producir una rosa azul. El fruto de sus esfuerzos combinó seis tipos de flores y produjo la llamada "Rapsodia en azul", una magnífica y aromática flor que, caray, es más bien morada.

La verdad es que si Cowlishaw viviera mil años y continuara cruzando y entrecruzando rosas, seguiría suspirando y suspirando, porque el hecho es que la naturaleza no dio a la reina de las flores lo que se necesita para ser azul.

Pero hoy día, la naturaleza no es el límite. Lo que los cultivadores de rosas no han podido hacer en siglos de manipulación, pudieron lograrlo, a medias, los ingenieros genéticos. Bienvenidos al siglo XXI. En vez de jardineros inclinados sobre sus rosaledas, tenemos ahora a genetistas moleculares que, armados de costosas herramientas, gastaron casi 20 años y decenas de millones de dólares para burlar a la naturaleza.

¿El resultado? Una rosa que, cierto, aún no muestra la riqueza de un azul marino o la suavidad de un azul cielo, mucho menos la profundidad de un azul turquesa parecido a las aguas de Cancún. Pero todo eso llegará, porque la rosa azul de Florigene es, por decirlo con llaneza, azul de corazón.

Elementos de una ecuación

Dice la tradición que la novia debe llevar a la boda cuatro cosas: algo viejo, algo nuevo, algo prestado y algo azul. La rosa azul de Florigene se construyó como si fuera una novia.

Lo viejo fueron en este caso las rosas, favoritas de los jardineros desde hace cinco mil años. Los otros tres elementos fueron genes. ¿Algo azul? Un gen de nomeolvides, el gen que produce el pigmento azul llamado delfinidina. ¿Algo prestado? Un gen de lirio, el gen que codifica la producción de una molécula llamada DFR, necesaria para que el gen de la delfinidina pudiera trabajar. ¿Algo nuevo? Un gen artificial hecho en el laboratorio. Aprovechando tecnología Made in Australia hace menos de una década, los científicos de Florigene diseñaron un "gen silenciador" cuyo propósito exclusivo es ordenar a la rosa que deje de fabricar el pigmento rojo, la cianidina. Una rosa y tres genes produjeron así, en laboratorios del otro lado del mundo, la flor azul que los jardineros buscaron en vano.

Si las flores pudieran hablar

Las flores, las frutas y en general los tejidos vegetales se presentan ante nuestros ojos en una rica variedad de colores: blanco, amarillo, rojo, naranja, violeta, azul. Vemos estos colores gracias a la presencia de pigmentos concretos que dan a las flores su color. En el caso de las rosas, la razón principal detrás de su color son ciertos pigmentos localizados en las vacuolas de las células epidérmicas de los pétalos.

Los químicos dicen que hay dos tipos principales de pigmentos que dan color a las flores. Están los llamados carotenoides, más comunes en las flores amarillas y anaranjadas, y están los llamados flavonoides, útiles para teñir flores en una gama que va desde el amarillo hasta el rojo, y que incluye el azul. Existe por lo menos una decena de tipos de flavonoides, pero los de interés en este caso son las antocianinas, moléculas de tres anillos cuyo color es función de algo tan simple como la cantidad y ubicación de grupos hidróxilo (OH) en uno de sus anillos. ¿Hay un solo grupo? Entonces la antocianina producida se llama pelargonidina y la flor tiene un profundo color rojo ladrillo. ¿Hay dos grupos? Ah, entonces la antocianina producida se llama cianidina y la flor es roja. Si los grupos son tres, la antocianina producida se llama delfinidina, y la flor es azul.

¿Suena complicado? Esto es sólo parte de la ecuación. El color de una flor depende también de la participación de otras moléculas, a veces de iones metálicos e incluso del grado de acidez que exista en la vacuola: una flor verdaderamente azul requiere que la delfinidina exista en un contexto más ácido del que existe en las rosas.

Para no perdernos en los abismos de la bioquímica, podemos imaginar que la flor tiene en su interior una fábrica de producción de color. La fábrica tiene una secuencia de pasos; le dicen ruta de biosíntesis de las antocianinas, pero bastará con que pensemos en varias etapas de producción, cada una de las cuales requiere de una materia prima particular (una enzima) que también es fabricada por la flor.

En esta secuencia de pasos, la fábrica de color llega a un punto en el que se abren varios caminos posibles. A esas alturas, la flor ha producido una molécula que se llama dihidrokaempferol, o DHK. Lo que ocurrirá más adelante depende de los genes que tenga la flor. Si la flor tiene el gen de la cianidina, produce una enzima que, al llegar a nuestra fábrica de color, altera al DHK y le ordena seguir uno de los caminos, precisamente el que produce cianidina. Este pigmento produce flores de color rojo, rosa o lila-malva. Si la flor tiene el gen de la pelargonidina, produce una enzima distinta que al alterar al DHK, ordena a la flor seguir un camino distinto, el que produce el pigmento pelargonidina. Si la flor tiene el gen de la delfinidina, la enzima que produce llega a la fábrica de color, altera al DHK y le ordena seguir un tercer camino, el que produce el pigmento delfinidina. Tres genes, tres enzimas distintas, tres efectos distintos.

Llegamos así a un primer punto importante: ¿por qué la naturaleza no ha hecho rosas azules? Porque ninguna rosa natural del mundo tiene, en su dotación genética, el gen de la delfinidina. Su fábrica de color es por tanto incapaz de producir el pigmento que produce rosas azules.

Florigene entra en escena

A lo largo del siglo XX, los hibridadores de rosas fueron capaces de lograr una gran variedad de tonos florales, que incluye algunas rosas lilas, malva y grises. Algunas, como la rosa "Rapsodia en azul" de Cowlishaw, son moradas. Pero ninguna de estas rosas luce su color a partir de la presencia del pigmento delfinidina; tienen su color a partir de variaciones en la producción de
cianidina.

¿Pero no será posible, dado que se conoce la maquinaria del color, sacar algo de una flor azul para insertarlo en una rosa? En la naturaleza abundan las flores azules, como las petunias. ¿No se puede aprovechar lo que hace azul a una petunia para hacer azul una rosa? Hmmm. John Mason, gerente de investigación para Florigene, lo dice sucintamente: "No es tan sencillo como tomar un gen de una planta y ponerlo en otra".

Florigene, una empresa de biotecnología con sede en Melbourne, Australia, es el actor principal de esta historia. La compañía fue fundada en 1986 como Calgene Pacific, y su meta explícita era utilizar las armas de la genética para crear flores azules. En 1994, Calgene Pacific compró a su competidora holandesa Florigene, y adoptó su nombre sin variar en sus objetivos. Los accionistas de Florigene no entraron en esta carrera por amor a la ciencia. El mercado mundial de flores se mueve al ritmo de 25 mil millones de dólares cada año. Las estimaciones dicen que una rosa azul podría engullirse un 5 por ciento de ese mercado, lo cual equivaldría a mil 250 millones de dólares. El riesgo parece valer la pena.

Hace nueve años, el entonces presidente de Florigene, Stephen Chandler, entregó a las autoridades científicas australianas una declaración que decía, entre otras cosas: "Los colores nuevos y novedosos agregan un valor considerable en la venta de flores. Como muchas de las flores más populares del mundo no tienen los genes necesarios, nunca podrán producir el pigmento responsable del color malva/azul. Florigene ha desarrollado tecnología para producir este pigmento en las flores más vendedoras: rosa, clavel y crisantemo".

Chandler hablaba de tecnología, es decir, de un dominio sobre la fábrica del color en las rosas. ¿Qué es lo que había logrado Florigene?

Claveles morados para enamorados

Lo primero que hicieron los investigadores de Florigene fue clonar el gen de la delfinidina existente en las petunias y encontrar un mecanismo para introducir el gen en flores distintas. También exploraron lo suficiente para entender el papel de otra materia prima en la fábrica del color. Se trata en este caso de una enzima llamada dihidroflavonol reductasa o DFR. La DFR entra en la fábrica del color después de que la genética de la flor determinó qué ruta del color seguir, pero cuando la molécula fabricada todavía carece de color. ¿Qué pasaría aquí si algo neutralizara el efecto de la DFR? La naturaleza les dio la respuesta, ya que existen claveles blancos que lo son precisamente porque tienen una mutación en el gen DFR.

Florigene tomó entonces claveles blancos, que al parecer son menos complicados de manipular que las rosas, y le metió tiempo, dinero y esfuerzo. Después de todo, el mercado del clavel vale, por sí solo, 10 mil millones de dólares al año. Igual que las rosas, los claveles (Dianthus caryophyllus L.) no tienen el gen de la delfinidina: son naturalmente incapaces de producir pigmentos azules. Pero Florigene tenía a su favor que ya existen claveles mutantes en los que la mutación del gen DFR cancela la producción de pigmentos de color. Lo que restaba era hallar una forma de reactivar la fábrica de color conforme a los intereses de la compañía.

Se tardaron cuatro años de trabajo y le invirtieron algo así como 18 millones de dólares, pero al fin fue posible introducir en los claveles el gen que habían clonado de las petunias. Aquí se dieron cuenta de que la introducción del "gen azul" no bastaba; fue necesario acoplarlo al gen DFR de la petunia, para lo que podría llamarse una habilitación de la fábrica de color del clavel.

En 1996 Florigene empezó a vender su clavel llamado Moondust, que tiene tonos lila y malva. Dos años después puso en el mercado australiano el clavel Moonshadow, más intenso de color, literalmente morado. Estas nuevas flores se venden ahora como pan caliente en mercados como los de Australia, Japón y Estados Unidos.

Tras la rosa azul

¿Y la rosa azul? Lo aprendido con los claveles ayudó a los científicos de Florigene a comprender mejor los mecanismos de la fábrica de color en las flores. En 1996, el año en que salió al mercado el clavel malva, Yoshikazu Tanaka, a cargo del proyecto de la rosa azul, pudo fabricar a partir de una antigua variedad llamada Cardenal una primera rosa transgénica que tenía en sus pétalos moléculas de delfinidina, el pigmento azul. Pero el análisis indicó que en los pétalos había también moléculas de cianidina, el pigmento responsable del color rojo. A simple vista, la flor tenía un color borgoña oscuro. Todavía no era azul.

A diferencia de lo que había ocurrido con los claveles, no se encontró una rosa blanca que tuviera la conveniente mutación en el gen DFR. Y los técnicos calcularon que producir una rosa así habría tomado años de duro trabajo.

Por fortuna, mientras ellos se afanaban en los claveles, otro desarrollo había ocurrido también en Australia. En 1997, científicos de la CSIRO, la Organización para la Investigación Científica e Industrial de la Mancomunidad habían desarrollado una tecnología llamada en inglés hairpin RNAi. Sin entrar en detalles, la técnica era capaz de utilizar "dardos" genéticos para atenuar o neutralizar totalmente el trabajo de genes concretos, por lo que se le llamó silenciamiento de genes. En el año 2001, el doctor Peter Waterhouse, de la división CSIRO Plant Industry, con sede en Canberra, habló con el equipo de Florigene sobre cómo utilizar el silenciamiento de genes para desactivar genes en la rosa. Era la pista final que hacía falta para llegar al abordaje correcto.

Lo nuevo, lo prestado, lo azul

Así acometieron los desarrollos que resultaron ser exitosos rumbo a la rosa azul. Primero, utilizaron la técnica de silenciamiento de genes ("algo nuevo", pues el gen silenciador no existía en la naturaleza) para neutralizar el gen DFR de una rosa rosada. Esto produjo una rosa que no podía fabricar el pigmento rojo.

A estas alturas, los científicos habían probado con los "genes azules" de muchas flores (petunia, salvia, lavanda, genciana), y habían llegado a la conclusión de que el candidato más viable era el nomeolvides, de modo que clonaron una nueva versión del gen de la delfinidina tomado de un nomeolvides. Esto fue el "algo azul".

Pero se tropezaron entonces con un problema: habían silenciado el gen DFR, crucial para la generación de pigmentos en la fábrica de color de la rosa. ¿Cómo decirle ahora a la fábrica que reanudara sus labores usando el gen azul? Esta fue la oportunidad para el "algo prestado": los científicos de Florigene tomaron un gen DFR que habían tomado de otra planta, un lirio. Hicieron esto porque los genes de las rosas y los lirios son muy, muy parecidos. Pero el gen silenciador se hizo con tal precisión que fue el equivalente de decirle a la rosa: "Desactiva la producción de pigmento rojo y activa solamente la producción de pigmento azul".

¿El resultado? A diferencia de la rosa "Rapsodia en azul", que requirió de cinco variedades para ser producida, la rosa de Florigene sólo necesitó tres flores: la rosa rosada original (lo viejo); el nomeolvides, del que se tomó el gen de la delfinidina (lo azul), y el lirio, del que se tomó el gen DFR para habilitar la producción de pigmento (lo prestado). La rosa transgénica producida tenía en sus pétalos un minúsculo residuo de cianidina, pero prácticamente todo su pigmento era delfinidina.

Fue en el año 2002 cuando Tanaka tuvo en sus manos la primera rosa que sólo tenía pigmento azul en sus pétalos. No era todavía una rosa visiblemente azul, sino más bien una rosa entre malva y lila, como otras variedades existentes en el mercado (Blue Moon, Vol de Nuit). Pero a diferencia de ellas, la rosa de Florigene tenía en sus pétalos el pigmento azul. En otras palabras, esta rosa tiene el potencial genético para ser auténtica y verdaderamente azul.

El futuro

¿Qué falta? Como se dijo antes, el color final de una flor está determinado por sus pigmentos pero también participan en el proceso otras moléculas e incluso el nivel de acidez. Los pétalos de rosa tienen un pH de 4.5 (moderadamente ácidos), los pétalos de clavel son menos ácidos (pH de 5.5) y los pétalos de petunia lo son todavía menos (pH de 6-7). Entonces una ruta de estudio es la que busca modificar la acidez de los pétalos de rosa.

El camino ha sido largo y costoso. Florigene fue comprada en diciembre del 2003 por uno de los socios, la corporación Suntory, que había participado desde 1990 en el proyecto de la rosa azul. Para la corporación, pues, la rosa azul implicó 14 años de investigación y 27.8 millones de dólares, pero tuvo ya primeros e importantes frutos. Nobutada Saji, presidente de Suntory, recordó que un día se creyó que crear una rosa azul era imposible. "Pero seguimos trabajando para producirla".

Habrá doble ganancia. Según Suntory, cuando las rosas azules finalmente salgan al mercado, hacia 2007-2008, costarán de cinco a seis veces más que las rosas ordinarias. Será entonces cuando la inversión valga la pena en lo económico. Pero según Saji, hay otro componente que vale la pena recordar. "Como una compañía de la industria de los alimentos, hemos desarrollado negocios para enriquecer las vidas de las personas. Hemos continuado las actividades de investigación y desarrollo para nuestras operaciones con clores porque las flores agregan valor a las vidas de las personas y ayudan a mantener la salud espiritual".

Fuente : Roberto Sánchez

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