La ciencia que busca «vacunar» a las plantas frente a enfermedades

Las plantas no pueden desplazarse cuando detectan enemigos cerca. No pueden escapar de un hongo, una bacteria, una plaga o una situación de estrés ambiental. Sin embargo, han sido capaces de desarrollar mecanismos de defensa sofisticados, capaces de detectar señales de amenaza y activar respuestas inmunes, y todo sin moverse del sitio. Comprender cómo funcionan esos mecanismos es el punto de partida de la investigación de Patricia Fernández Calvo, científica del CSIC en la Misión Biológica de Galicia, donde dirige una línea de trabajo centrada en la inmunidad vegetal y la resiliencia de los cultivos.

Su investigación parte de una pregunta básica: ¿cómo saben las plantas que deben defenderse? Pero sus implicaciones van mucho más allá del laboratorio. En un contexto de cambio climático, presión sobre los cultivos y necesidad de reducir el impacto ambiental de la agricultura, estudiar la inmunidad vegetal puede ayudar a diseñar nuevas estrategias para proteger las cosechas de forma más sostenible. La respuesta puede estar en señales diminutas, azúcares capaces de activar defensas, que abren una vía prometedora para el futuro de la agricultura.

Su grupo de investigación estudia cómo determinados oligosacáridos, pequeños azúcares presentes en las plantas o en los propios patógenos, actúan como señales capaces de activar las defensas vegetales. La idea de fondo es sencilla de explicar, aunque compleja de investigar: si se conoce mejor cómo una planta detecta una amenaza y prepara su respuesta, será posible avanzar hacia sistemas de protección de cultivos más sostenibles, con menor dependencia de fungicidas, insecticidas y otros productos químicos convencionales.

«Si conocemos bien cómo funciona el sistema inmune de las plantas, podemos moldearlo y decirle a la planta: hay que protegerse porque viene una bacteria o un hongo», explica la investigadora. Fernández Calvo compara este enfoque, con todas las cautelas científicas necesarias, con una especie de «vacuna vegetal»: preparar a la planta para que reaccione antes y mejor frente a una enfermedad.

La línea de investigación que desarrolla actualmente se apoya en varias ayudas de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) cofinanciadas con fondos europeos. Fernández Calvo obtuvo un contrato Ramón y Cajal para estudiar mecanismos de señalización en respuestas de estrés vegetal; posteriormente, ha conseguido financiación a través de un Proyecto de Generación de Conocimiento, centrado en descifrar el papel de los azúcares señalizadores en la resiliencia de los cultivos, y de un proyecto de Consolidación Investigadora, orientado a reforzar su grupo y avanzar en el estudio de oligosacáridos capaces de activar la inmunidad vegetal.

Si conocemos bien cómo funciona el sistema inmune de las plantas, podemos moldearlo y decirle a la planta: hay que protegerse porque viene una bacteria o un hongo

Patricia Fernández Calvo

Su trabajo se centra ahora en cultivos de brasica (Brássica), un grupo de plantas de gran interés agronómico que incluye especies como grelos, nabizas o colza. Algunas tienen una importancia regional evidente en Galicia; otras, como la colza, poseen relevancia global. El grupo estudia cómo estas plantas reconocen determinados azúcares señalizadores, qué rutas moleculares se activan y de qué manera ese conocimiento puede contribuir a desarrollar estrategias de protección más sostenibles.

La investigación se sitúa en un contexto marcado por varios desafíos simultáneos. El cambio climático está alterando la distribución de plagas y enfermedades, aumentando el estrés por temperatura, sequía o inundación y obligando a repensar la forma en que se protegen los cultivos. Al mismo tiempo, las políticas europeas de sostenibilidad, el Pacto Verde Europeo y los objetivos de reducción del impacto ambiental de la agricultura impulsan la búsqueda de alternativas a los tratamientos químicos tradicionales.

Fernández Calvo insiste en que el camino hacia una aplicación directa todavía requiere tiempo. Su investigación es, ante todo, ciencia básica orientada a comprender mecanismos moleculares. La investigadora subraya que este tipo de avances no solo pueden contribuir a reducir el uso de agroquímicos, sino también a mejorar la productividad y la seguridad alimentaria. Una planta que responde mejor frente a una enfermedad pierde menos hojas, sufre menos daño y permite al agricultor reducir pérdidas. En un escenario de aumento de la población mundial y presión creciente sobre los sistemas agrarios, comprender la inmunidad vegetal se convierte en una pieza más de una agricultura más precisa, resiliente y sostenible.

El punto de inflexión

Para la investigadora, la concesión del premio L'Oréal FWIS fue el empujón necesario como científica y mujer para incorporarse al sistema español después de su postdoc en Bélgica y para conciliar ciencia y maternidad. Y, sin duda, la ayuda Ramón y Cajal fue un punto de inflexión para continuar decididamente en la carrera científica. «Es probablemente la mejor oportunidad de hacer ciencia de excelencia, estabilizarse y contribuir a enriquecer el sistema de I+D de este país», señala.

En su caso, la ayuda abrió una decisión científica y vital: continuar en Madrid, donde trabajaba en un centro de excelencia, o regresar a Galicia para iniciar una línea independiente. Eligió volver y construir desde cero su propio grupo en la Misión Biológica de Galicia. Actualmente, el grupo cuenta con una pequeña masa crítica formada por personal técnico, personal investigador posdoctoral y una investigadora predoctoral vinculada a una ayuda de formación de personal investigador asociada a un proyecto nacional.