Gabriela Pagnussat, investigadora del Conicet en el Instituto de Investigaciones Biológicas de doble dependencia con la Universidad Nacional de Mar del Plata, desarrolló un método de vanguardia para que las plantas resistan a las olas de calor, por el cual recibió el Premio L’Oréal-UNESCO 2025 “Por las mujeres en la ciencia” en colaboración con Conicet.
La científica del Conicet Gabriela Pagnussat encontró una manera de que las plantas no mueran frente al estrés por calor que acecha a los cultivos. Diseñó, junto a su equipo de trabajo en el Instituto de Investigaciones Biológicas (IIB, Conicet-UNMdP), un camino para modificar sus genes y dotarlas de “memoria del estrés térmico”, lo que significa que estas plantas nacen aclimatadas a las altas temperaturas.
“En el mundo, por cada grado de incremento de temperatura media global se pierde entre el tres y el diez por ciento de la producción, lo que significa más de cuarenta mil millones de dólares de pérdidas de manera directa cada año y otros sesenta de manera indirecta”, aseguró la científica que acaba de ser premiada por su proyecto, que se titula “Hacia cultivos resistentes a las olas de calor: Activación del factor de splicing SWAP mediante tecnología CRISPR-dCAS9”.
El proyecto consiste en desarrollar líneas de plantas con capacidad para tolerar estrés por altas temperaturas que en un futuro puedan extrapolarse a cultivos agronómicos de alto valor, para mejorar su adaptación a eventos de calor extremo y su productividad. En este sentido, Pagnussat explicó que encontrar los mecanismos moleculares de respuesta al calor permitirá brindar herramientas biotecnológicas para que los cultivos del futuro sean más sustentables.
Si bien en el mundo varios grupos de investigación y empresas multinacionales están enfocadas en resolver el problema de la tolerancia de las plantas al calor desde hace años, el grupo de trabajo de Pagnussat está a la vanguardia de ese campo de estudio: “Hace unos años, nuestro grupo descubrió el mecanismo por el cual las plantas mueren por calor, y vimos que si frenábamos ese mecanismo, las plantas se hacían resistentes al calor sin necesidad de echar mano a la ‘termotolerancia adquirida’, que es cuando las plantas se aclimatan previamente para tolerar períodos de calor extremo. Es decir que descubrimos cómo las plantas pueden tolerar las olas de calor sin necesidad de aclimatación previa”.
El punto de inflexión en la carrera profesional de Pagnussat hacia el diseño de plantas resistentes al calor ocurrió en el año 2012, durante un congreso al que la científica asistió en Washington DC. Allí conoció a un colega de la Universidad de Columbia que describió un mecanismo a través del cual las células tumorales mueren en los seres humanos. A raíz de esto, a Pagnussat se le ocurrió traspolar el descubrimiento de las células tumorales en seres humanos hacia las plantas.
Junto a sus colegas del Conicet Ayelén Distéfano y Victoria Martin, sometieron un grupo de plantas a una temperatura de 55 grados centígrados, y dejó otro grupo de plantas sin tratar. El mismo sistema de inhibición de muerte celular que había explicado su colega de la Universidad de Columbia. Encerradas en el laboratorio frente a su experimento, comenzaron a ver que las plantas tratadas sobrevivían, y las que no habían sido tratadas, morían. “Si sometíamos a las plantas a otro factor de estrés, como la sequía, no funcionaba: las plantas se morían. Ahí nos dimos cuenta que estábamos frente a algo muy diferente”, recordó la científica, “algo que nos permitía actuar puntualmente contra el calor”.
El mecanismo que lograron inhibir se llama “ferroptosis”, el cual es un proceso de muerte celular que depende del hierro, y se dispara específicamente por calor. Ese descubrimiento lo publicaron en el año 2017 en un paper que fue portada de la revista Journal of Cell Biology. “A partir de este descubrimiento empezamos a ver que en otras especies ocurría lo mismo, de hecho hay grupos que reportaron un mecanismo similar en otras especies, y también vimos que ocurre en algas unicelulares, y en bacterias fotosintéticas, es decir que es un mecanismo muy conservado. Eso nos dio la pauta de que se podía replicar teóricamente en cualquier planta. En cualquier cultivo nosotros podríamos detener este mecanismo de muerte celular y obtener plantas resistentes a las altas temperaturas”, señaló.
Para frenar la ferroptosis, la científica llegó a SWAP, un gen que participa en un mecanismo molecular que se llama Splicing y que aparece cuando se inhibe la muerte celular que es afectada por el calor en las plantas. Al activar “SWAP le conferimos a las plantas como una ‘memoria del estrés térmico’. Al modificar la transcripción de SWAP, lo que nosotros modificamos es esa memoria”.
Para “prender” SWAP, es decir, que estas plantas tengan este mecanismo encendido sin un estrés o una preaclimatación, utilizaron una tecnología para modificar genes llamada CRISPR-dCAS9. “Sería como implantarles una memoria artificial: transformamos a todas las plantas en plantas que recuerdan un calor que nunca antes vivieron. Eso las hace nacer preparadas para las altas temperaturas”, indicó Pagnussat. “En lenguaje científico, esa es la gran hipótesis de nuestro proyecto: que si nosotros tenemos prendido SWAP, aun cuando las plantas no estén sometidas a ningún tipo de estrés, estamos preparando a esta planta para cuando venga una ola de calor”, detalló.
La científica del Conicet, que creó recientemente la Empresa de Base Tecnológica llamada Thermoreleaf para continuar el camino hacia la creación de plantas resistentes al calor, subrayó: “El hecho de que este mecanismo solamente responda al calor es además una ventaja. Sabemos que si modificamos genéticamente la planta para que subsista al calor, no vamos a afectar otras funciones de la planta, su desarrollo o crecimiento. Este descubrimiento nos posiciona en un lugar clave para una innovación tecnológica”.
Para Pagnussat, recibir este reconocimiento ahora “es una emoción, porque no podía llegar en un mejor momento: necesitamos esta visibilidad para lograr apoyo público y privado para nuestro proyecto para seguir adelante. Este premio nos abre una puerta enorme para corroborar los alcances de esta nueva tecnología tan prometedora no solo para nosotros, sino para la industria agropecuaria global. Necesitamos visibilizar cómo un proyecto de investigación básica puede ser la llave de la innovación. Porque la innovación se basa en el descubrimiento”, finalizó.