Para conservar 80 especies de plantas mexicanas en peligro de extinción, en el Jardín Botánico del Instituto de Biología (IB) de la UNAM, el investigador Víctor Manuel Chávez Ávila dirige un laboratorio donde se reproducen in vitro cactáceas, orquídeas y agaves, entre otras familias vegetales.

Los cultivos, que van del laboratorio al vivero, incluyen a las familias de cícadas, únicas gimnospermas que fijan nitrógeno atmosférico y que, eventualmente, lo incorporan al suelo y lo enriquecen; existen desde la época de los dinosaurios. Las pináceas, que reúnen a pinos y otros árboles de hojas aciculares (en forma de aguja) y canales de resina.

También las apiáceas, a las que pertenecen varias plantas medicinales, hierbas y arbustos, y las asteráceas o compuestas, una de las familias más diversas del planeta, que agrupa a muchas flores de importancia ecológica y económica.

La estrategia del biólogo y doctor en botánica se basa en el cultivo de tejidos vegetales, un método biotecnológico que permite producir plantas completas a partir de pequeños fragmentos de tejidos (raíces, tallos y hojas, entre otros) y aún de células individuales.

Es altamente eficiente para propagar, literalmente, cientos de plantas a partir de un fragmento de tejido en un tubo de ensayo. Pueden formar embriones semejantes a los que se forman dentro de las semillas (embriogénesis somática) o formar órganos como tallos y raíces para después regenerar la parte faltante hasta formarlas completas (organogénesis).

El proyecto del Laboratorio de Cultivo de Tejidos Vegetales conserva germoplasma de especies endémicas, forma alumnos y promueve la educación ambiental, tareas urgentes en el quinto país más rico del planeta en diversidad vegetal, con más de 24 mil especies nativas, 987 de ellas en alguna categoría de riesgo, según indica su inclusión en la Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010.

Estudiar, propagar y conservar

“El cultivo de tejidos vegetales es una herramienta biotecnológica que permite estudiar, propagar, conservar y hacer propuestas de aprovechamiento sustentable para especies que requiere la humanidad o sólo México, porque no podemos seguir con el consumo de recursos sin producirlos”, explicó Chávez Ávila.

Con ello, se ofrece la posibilidad de cultivar plantas selectas que se requieren como alimentos, medicamentos y usos ornamentales, pues “en los próximos años, la necesidad de consumo y reforestación de esos organismos o productos derivados, requerirá en mayor medida de esta biotecnología”, indicó.

El laboratorio que dirige Chávez Ávila existe desde 1983, aunque la técnica llegó a México a principios de la década de 1970, a la Universidad Autónoma Chapingo, proveniente de Japón. Para 1976 comenzó a aplicarse en la Facultad de Química y más tarde en el IB de la UNAM, donde se utiliza desde entonces.

“Esta metodología tiene un gran potencial, pero en el país no la hemos aprovechado lo suficiente y vamos lento. En el Jardín Botánico nuestro interés siempre ha sido estudiar y conservar especies de plantas mexicanas, sobre todo las que están en peligro de extinción o representan interés económico para algunas comunidades”, abundó.

Dividir, dirigir, clonar

El cultivo de tejidos vegetales implica dividir a un individuo en sus bloques constituyentes y cultivar células, tejidos, órganos y aún plantas completas in vitro.

Esos cultivos se establecen asépticamente bajo condiciones controladas de luz, temperatura, humedad, atmósfera, pH, nutrientes y hormonas.

“Con esas circunstancias podemos dirigir la respuesta de las células, hacer que dejen de ser epidermis, raíz, pétalo o polen y las utilizamos para la formación de un nuevo organismo completo”, detalló Chávez Ávila.

Esto se logra gracias a la totipotencialidad de las células (poseen la capacidad de dar origen a otros tipos celulares). “Cada una tiene la información genética del organismo y puede ser dirigida para formar un nuevo individuo, muy parecido al que le dio origen, que se genera de manera vegetativa, sin reproducción sexual. Si repetimos el proceso podemos tener miles y hasta millones de plantas entre uno y medio y tres años”, explicó.

La producción de estos nuevos individuos vegetales se debe a que Chávez Ávila y su grupo –un colaborador científico y más de 20 estudiantes de licenciatura a doctorado- trabajan con especies escasas, de las que no tienen semillas, o plantas masculinas o femeninas para su reproducción. “Tenemos que generarlos, sean clones o no. Obtenemos más de lo que ya no existe en la naturaleza”, precisó.

Los organismos obtenidos in vitro se mantienen en el Jardín Botánico. Una vez propagados y mantenidos en el invernadero se integran a las colecciones de exhibición y de investigación o se intercambian con otras instituciones.

Variabilidad genética

La producción de cultivos vegetales manifiesta una cierta variabilidad genética. Aunque proceden de un fragmento somático, algunas células son diferentes.

“Hay poblaciones celulares dentro de cada tejido y esas se van a expresar en individuos con ciertas diferencias. No es una clonación verdadera y comprobada, obtenemos organismos muy semejantes pero que tienen la variabilidad genética de las poblaciones naturales que se encuentran en los distintos tejidos de las plantas; no son idénticos y hay algunas diferencias”, aclaró.

El universitario reconoció que la variabilidad genética es importante, pero lo es más que no se extinga de manera total alguna especie.

“La NOM-059-Semarnat-2010 tiene enlistadas 987 en riesgo, en el laboratorio tenemos 80 de ellas. Es un número bajo, pero cada especie requiere un protocolo y una investigación de entre uno y medio y tres años para generar nuevos individuos”, finalizó.

Créditos: UNAM-DGCS-010-2014