Los cereales que fijan nitrógeno de Bayer: un trigo editado que fabrica su propio fertilizante
Bayer ha adquirido una licencia comercial sobre una tecnología que podría cambiar una de las dependencias más antiguas de la agricultura. El gigante alemán de la ciencia de cultivos ha licenciado un trabajo de la Universidad de California en Davis que edita las plantas de cereal para que sus raíces recluten bacterias del suelo capaces de fijar el nitrógeno del aire, el mismo truco que las leguminosas realizan de forma natural. El maíz, el trigo y el arroz, que juntos aportan casi la mitad de las calorías diarias del mundo, no pueden hacerlo por sí solos, y por eso dependen del fertilizante nitrogenado sintético. Esa dependencia es cara, contaminante y, como han demostrado los últimos años, geopolíticamente frágil.
La ciencia que respalda la licencia es inusualmente elegante porque no intenta reconstruir la leguminosa. Las leguminosas alojan las bacterias fijadoras de nitrógeno en nódulos radiculares, una estructura que los cereales nunca desarrollaron. El equipo de Eduardo Blumwald en UC Davis tomó otro camino: en lugar de meter las bacterias dentro de la planta, cambió lo que la planta les "dice" a las bacterias que ya la rodean. Tras examinar unas 2.800 sustancias químicas que las plantas producen de forma natural, el equipo encontró 20 que inducen a las bacterias del suelo a formar biopelículas protectoras. Una de ellas, una flavona llamada apigenina que el trigo ya produce en pequeñas cantidades, resultó especialmente eficaz. Con CRISPR, los investigadores editaron el trigo para que produjera más apigenina, que la planta libera a través de sus raíces. En sus experimentos, la apigenina extra convenció a las bacterias para formar biopelículas que protegen a la nitrogenasa, la enzima sensible al oxígeno que realiza la fijación, y el trigo editado absorbió entonces el nitrógeno fijado. En condiciones de bajo nitrógeno, las plantas editadas también rindieron más grano que los controles sin editar.
Eso es un resultado de laboratorio, y Bayer no finge lo contrario. Su director de asuntos públicos y sostenibilidad, Matthias Berninger, llamó a la fijación de nitrógeno en cereales "uno de los santos griales de nuestro campo", añadiendo, sin rodeos, que la tecnología "podría acabar no funcionando como se pretende". El siguiente paso es probarla fuera del invernadero, y no se espera ningún producto antes de la próxima década. Mientras tanto, Bayer se cubre: en octubre se asoció con Switch Bioworks, una empresa derivada de Stanford que modifica los propios microbios que viven en las raíces en lugar de la planta. Dos rutas hacia el mismo campo, una apuesta por la química de la planta y otra por el microbio.
El momento de la licencia no es casual. El fertilizante sintético sostiene aproximadamente la mitad de la producción mundial de alimentos, y su precio se ha disparado mientras las interrupciones de suministro vinculadas a la guerra con Irán sacuden los mercados. Berninger señaló que la Unión Europea todavía obtiene casi una cuarta parte de sus importaciones de urea de Rusia, y Bayer ve en juego una porción del mercado de la urea, de unos 85.000 millones de dólares, junto con agricultores con más dinero para gastar en semillas y productos de protección de cultivos. Solo en Estados Unidos, los agricultores gastaron casi 36.000 millones de dólares en fertilizantes en 2023, según estimaciones del Departamento de Agricultura estadounidense citadas por UC Davis. Un cereal que fabrique aunque sea parte de su propio fertilizante importaría, por tanto, por partida doble: como ahorro de costes y como amortiguador frente a una cadena de suministro que un pequeño número de exportadores puede estrangular.
También hay un viento regulatorio a favor que no existía hace unos años. El nuevo marco europeo para cultivos editados genéticamente, aprobado por los legisladores de la UE este año, podría allanar el camino al mercado para precisamente este tipo de edición, que ajusta la química propia de la planta en lugar de importar un gen extraño. Eso importa porque la parte más difícil de esta historia nunca fue la biología molecular en un invernadero. Es si una señal que funciona en un suelo controlado sigue funcionando en tipos de suelo, climas y comunidades microbianas que ningún laboratorio puede reproducir del todo, y si los reguladores y los agricultores la aceptan a gran escala.
Lo que más me interesa es el cambio de mentalidad que representa la licencia. Durante un siglo, la estrategia de fertilización ha consistido en alimentar la planta desde arriba: fabricar nitrógeno a un gran coste energético, esparcirlo por el campo y aceptar que buena parte termina en ríos y en la atmósfera. El enfoque de UC Davis alimenta la planta desde abajo, reclutando una fuerza de trabajo microbiana ya existente. Puede fracasar en el campo, como tantos resultados elegantes de invernadero. Pero si sobrevive al contacto con el suelo real, la recompensa no será solo un trigo más barato. Será un cultivo básico un poco menos rehén de los precios de la energía, las guerras y un puñado de exportadores, y ese es un tipo de seguridad alimentaria que ninguna subvención puede comprar.