NoPest, combinación de nuevas moléculas y herramientas de agricultura de precisión para resolver enfermedades en cultivos como vid y patata
El proyecto europeo NoPest (Novel Pesticides for a Sustainable Agriculture) tiene como objetivo desarrollar nuevos productos y nuevas estrategias que resulten menos tóxicas, menos contaminantes y más fiables para luchar contra algunos patógenos de incidencia importante sobre los cultivos, en concreto sobre el mildiu en vid y patata. Se plantea como un proyecto innovador que pueda abrir nuevas puertas al desarrollo de la agricultura en Europa y que acabará poniendo nuevos productos en el mercado.
Surge por la necesidad de ofrecer alternativas sostenibles al uso de pesticidas tradicionales contra enfermedades que tienen efectos muy perjudiciales en la agricultura. Se inició en enero de 2019 y se encuadra en el programa 'Future and Emerging Technologies Open' (Horizon 2020) de la Unión Europea. Cuenta con una financiación de más de tres millones de euros para sus cinco años de duración prevista.
Será desarrollado por un consorcio internacional en el que se integran la Universidad de La Rioja, la Università degli Studi di Milano (Italia), encargada de la coordinación del proyecto, el Kungliga Tekniska Hoegskolan (Suecia), la Universite Paris-Sud (Francia) y la Bar Ilan University (Israel), junto a la empresa multinacional Sipcam Oxon.
El equipo de científicos internacional que lo va a desarrollar plantea el empleo de compuestos orgánicos para impedir el desarrollo de los hongos que causan el mildiu. Los nuevos fungicidas se obtendrán a partir de proteínas (nuevos péptidos, que son proteínas de bajo peso molecular) que sean capaces de reconocer e interaccionar con moléculas diana específicas. En este caso, inhibirán la actuación de enzimas involucradas en la formación de la pared celular de los hongos, destruyéndolos.
Estos productos, diseñados y optimizados en laboratorio, sustituirían a los fitosanitarios tradicionales que se usan para combatir el mildiu (cobre y otros compuestos químicos), cuyo uso masivo provoca contaminación, toxicidad residual y efectos adversos en la salud humana. El proyecto contribuirá así a una agricultura más segura y respetuosa con el medio ambiente.
El catedrático de Viticultura de Precisión de la Universidad de La Rioja, Javier Tardáguila, destaca que 'los compuestos obtenidos se combinarán con herramientas de agricultura de precisión, diseñando tecnologías y herramientas innovadoras para monitorizar la incidencia de las enfermedades y asegurando el buen funcionamiento de esta nueva generación de productos fitosanitarios'.
Tardáguila coordina a los científicos de la Universidad de la Rioja que participan en el proyecto, pertenecientes al grupo de investigación Televitis (especializado en nuevas tecnologías y sensores no invasivos en viticultura), al Departamento de Ingeniería (expertos en evaluación de impacto ambiental) y al Departamento de Economía (responsables del análisis del impacto económico (coste-beneficio) y social de los nuevos productos fitosanitarios).
UNA NUEVA SANIDAD VEGETAL
Los miembros del filo oomycete representan patógenos de cultivos altamente problemáticos y una amenaza para la seguridad alimentaria mundial. Las infecciones por oomicetos actualmente se controlan mediante aplicaciones frecuentes de compuestos a base de cobre, pero el uso masivo de estos compuestos conduce a la contaminación, la toxicidad residual y los efectos adversos en la salud humana.
NoPest pretende desarrollar un enfoque respetuoso con el medio ambiente para la protección de cultivos como alternativa a los pesticidas químicos convencionales. La estrategia, inspirada en la investigación médica y farmacéutica, se basa en aptámeros peptídicos para contrarrestar las infecciones por oomycetes por
- i) identificación de péptidos pequeños (aptámeros de péptidos lineales / cíclicos) que inhiben las enzimas vitales involucradas en la formación de la pared celular del oomiceto y la estabilidad celular;
- ii) optimizar la eficiencia del aptámero a través de peptidomiméticos diseñados para aplicaciones de campo;
iii) buscar, utilizando enfoques de quimioinformática, moléculas pequeñas no peptídicas que imiten la actividad de los aptámeros.
Estos objetivos se abordarán mediante la selección de aptámeros peptídicos de bibliotecas combinatorias, en función de su afinidad y especificidad por las dianas proteicas seleccionadas.
Los beneficios clave serán
i) baja probabilidad de seleccionar cepas de oomicetos resistentes y sin riesgo de co-selección de bacterias resistentes a metales pesados;
ii) sin impacto en la salud animal y humana;
iii) bajo impacto ambiental, ya que el enfoque se basa en péptidos que consisten en aminoácidos naturales;
iv) potencial para desarrollar productos adicionales que confieran resistencia antimicrobiana a cualquier patógeno del cultivo. Además, para hacer que las nuevas moléculas sean competitivas en el mercado de los pesticidas, se desarrollarán herramientas de detección no invasivas para el cultivo de precisión, lo que llevará a un uso reducido de pesticidas para los tratamientos de campo.
