Proyectos europeos preservan microbiomas para agricultura sostenible y medicina personalizada

Cada gramo de tierra contiene miles de millones de microorganismos que nunca veremos. Las bacterias, hongos y microalgas viven en comunidades tan complejas que los científicos apenas comienzan a entender cómo funcionan juntas. Durante años, los investigadores catalogaron especies individuales, secuenciaron su ADN, construyeron bases de datos. Pero eso era solo la mitad del trabajo. Saber qué microbios existen no es lo mismo que comprender qué hacen cuando trabajan en conjunto, cómo se comunican, qué sucede cuando uno desaparece o cuando llega uno nuevo.

Esa brecha de conocimiento es el punto de partida para varios proyectos financiados por la Unión Europea que buscan preservar microbiomas completos e intactos, no solo especies aisladas. Tanja Kostic, microbióloga del Instituto Austriaco de Tecnología, dirige MICROBE, una iniciativa que reúne a investigadores de Alemania, Francia, Austria y el Reino Unido entre 2023 y 2027. Su objetivo es desarrollar métodos estandarizados para recopilar, conservar y estudiar comunidades microbianas enteras. "El microbioma desempeña funciones esenciales en todos los ecosistemas", explica Kostic. "La mayor parte del oxígeno que respiramos lo producen los microbiomas de los océanos. Los microbios del suelo ayudan a las plantas a obtener nutrientes. En nuestro propio organismo, los microbios intestinales producen vitaminas que no podemos sintetizar por nosotros mismos."

El desafío es que estos ecosistemas microscópicos cambian rápidamente. La agricultura intensiva, la contaminación, el cambio climático y los cambios en los hábitos alimenticios alteran estas comunidades delicadas, con consecuencias potenciales para la fertilidad del suelo y la salud humana. Cuando los investigadores preservan solo especies individuales, pierden la mayor parte del potencial biológico del microbioma completo. Matthew Ryan, responsable mundial de microbiología en CABI, una organización de investigación agrícola y ambiental, lo plantea claramente: "Los microorganismos no viven aislados. Son comunidades complejas cuyos miembros interactúan constantemente entre sí." El nuevo enfoque requiere ir más allá de ese modelo de organismo único.

Pero preservar comunidades enteras es mucho más difícil que guardar cultivos puros. Los investigadores están normalizando los métodos de recolección, conservación y análisis, además de establecer protocolos comunes para compartir datos. El problema actual es que las muestras almacenadas en diferentes laboratorios o países se conservan en condiciones distintas, lo que altera la comunidad microbiana con el tiempo e imposibilita la reproducibilidad. Kostic subraya la importancia de esta armonización: "Si logramos conservar estas comunidades tal y como existen en la naturaleza, estaremos en una posición mucho más sólida para comprender cómo funcionan y cómo podemos utilizarlas de forma responsable."

En lugar de crear una red completamente nueva de bancos de microbiomas, los investigadores están desarrollando métodos que los biobancos y colecciones de cultivos europeos existentes puedan adoptar. Esto permitirá que las colecciones de microbiomas se integren en la infraestructura de investigación biológica europea en su conjunto. El proyecto contribuye también a objetivos más amplios de la Unión Europea, como la Estrategia de Biodiversidad para 2030 y la Estrategia de Protección del Suelo para 2030, que reconocen que los suelos saludables son esenciales para la seguridad alimentaria, la biodiversidad y la resiliencia climática.

Las aplicaciones prácticas son significativas. Los suelos saludables contienen microbiomas extraordinariamente ricos que influyen en el crecimiento de los cultivos, el ciclo de nutrientes y la resistencia a plagas y enfermedades. Aunque ya existen fertilizantes microbianos y plaguicidas biológicos, su eficacia varía porque cada microbioma del suelo es diferente. En el futuro, los agricultores podrían analizar la comunidad microbiana alrededor de las raíces de un cultivo y recibir recomendaciones personalizadas para recuperar la salud del suelo. Un cambio similar está ocurriendo en medicina. En lugar de tratamientos universales, los investigadores exploran enfoques dirigidos a grupos de personas con características similares en su microbioma. Una mejor comprensión de cómo los microbios intestinales influyen en la nutrición, la inmunidad y las enfermedades podría permitir intervenciones más personalizadas, desde la dieta hasta la medicación.

Pero el aprovechamiento de los microbiomas requiere controles de seguridad rigurosos. Introducir microbios en suelos, cultivos o pacientes podría perturbar las comunidades microbianas existentes si no se hace responsablemente. Los investigadores están trabajando con expertos en bioseguridad, ética y regulación para garantizar que las futuras aplicaciones sean seguras y aceptables para la sociedad. También están considerando cuestiones de propiedad: ¿quién tiene derecho a reclamar la propiedad de un microbioma, especialmente si resulta ser muy eficaz y tiene gran valor comercial? La financiación europea es crucial en este momento, cuando la financiación nacional se reduce y la competencia se intensifica. Lo que está en juego es más que una tecnología nueva: es la infraestructura y las normas que podrían servir de base para la investigación sobre microbiomas en toda Europa en el futuro.