Gran parte del metano que emiten las vacas proviene de los microbios presentes en su intestino, que son expulsados principalmente a través de los eructos. Reconociendo el importante impacto de la dieta y la genética animal en la composición de esta microbiota, la comunidad científica ha centrado su atención en la posibilidad de utilizar herramientas de edición genética, como CRISPR, para intervenir en los microorganismos del rumen y limitar la emisión de este potente gas de efecto invernadero.
Un ambicioso proyecto liderado por la Universidad de California (UC) en Davis ha abordado este reto con una financiación de 70 millones de dólares del Audacious Project de TED. El profesor Ermias Kebreab, conocido por sus trabajos con aditivos de algas marinas, lidera la iniciativa. En conversaciones con SINC, Kebreab ha confirmado que las intervenciones tempranas con CRISPR Cas9 han mostrado una «reducción continua» de las emisiones en sus pruebas de concepto, si bien subraya que la técnica aún se encuentra en una fase muy temprana de desarrollo.
Estrategia genética y mecanismos de seguridad
El equipo de Kebreab se ha centrado en los genes que controlan la última parte del proceso de generación de metano. Para ello, han seleccionado meticulosamente las bacterias más comunes del rumen, priorizando aquellas que pueden cultivarse y modificarse eficazmente en el laboratorio. Según el experto, se enfocan en rasgos que «mejoran la competitividad» de los microbios editados para que puedan prosperar en el complejo ecosistema del rumen, favoreciendo su colonización en etapas tempranas de la vida del animal.
Un aspecto crucial de la investigación son los mecanismos de seguridad. Los expertos han diseñado estrategias rigurosas para evitar la transferencia horizontal de los genes modificados a otros ecosistemas o especies. Estos microbios editados han sido dotados de «estructuras con una movilidad mínima» y se han eliminado los marcadores de resistencia a los antibióticos, con mecanismos de seguridad integrados directamente en el genoma.
Avances paralelos en España: El Proyecto METALGEN
España también está a la vanguardia de esta investigación con el proyecto METALGEN, una colaboración entre el INIA-CSIC, la CONAFE y NEIKER. El objetivo es mejorar la eficiencia alimentaria y mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero en vacas lecheras. Para su investigación, METALGEN mide las emisiones de metano de forma directa e individual en 1.500 ejemplares de forma no invasiva, e identifica los microorganismos que influyen en la producción de metano.
Óscar González Recio, uno de los impulsores de METALGEN, reconoce que la edición genética del microbioma también está en una fase incipiente en España, limitada por ahora al laboratorio. «Hacer una edición genética dirigida a uno o pocos microorganismos y que no afecte al resto de la comunidad microbiana ni al animal es un reto,» señala. No obstante, el proyecto ha revelado que el control genético de la microbiota es sorprendentemente consistente entre vacas criadas en diferentes países.
Eficacia combinada y vacunas
Tanto los expertos españoles como los estadounidenses coinciden en que la mitigación de metano debe abordarse desde varios frentes de forma complementaria. Mientras que la mejora genética (incluida la edición microbiana) ofrece un efecto permanente y más barato a largo plazo, otras estrategias como los aditivos alimentarios o las vacunas ofrecen resultados más rápidos, aunque requieren una implementación continua.
En esta línea, el CSIC desarrolla un proyecto, liderado por David R. Yáñez-Ruiz en la Estación Experimental del Zaidín, para crear una vacuna que reduzca las emisiones de metano del ganado en torno a un 30%. La vacuna, que solo requeriría una o dos dosis en toda la vida del animal, representa una vía más inmediata y estable que el CRISPR.
Aunque el potencial de la edición genética en la modulación del microbioma es «enorme», Kebreab estima que habrá que esperar entre 5 y 7 años para poder realizar más ensayos con animales y estudios de campo controlados antes de su aplicación comercial. La legislación, particularmente en Europa con su enfoque más restrictivo, marcará la velocidad de implantación de estas prometedoras tecnologías.
