Post escrito por Nayara Vinuesa, alumna del Máster de biotecnología molecular y celular de plantas.
En las noticias, la ciencia siempre suena así: «investigadores de la universidad han encontrado un gen relacionado con la mejoría en pacientes con Alzheimer» o «descubren una bacteria en plantas capaz de degradar plásticos». Titulares limpios, con resultados contundentes y una línea de meta clara. Fueron precisamente titulares como estos los que me empujaron a querer ser la investigadora detrás de un descubrimiento así, aunque lo que nadie cuenta es todo lo que se esconde detrás, los meses de fracasos que hacen posible, algún día, ese titular.
Durante mi Trabajo de Fin de Grado en la Universidad de Gdańsk descubrí mi pasión por la biotecnología verde, y fue precisamente gracias a todos esos fracasos.
Mi proyecto se centró en Pseudomonas donghuensis P482, una bacteria aislada originalmente de la rizosfera del tomate en Polonia que tiene una capacidad muy llamativa: es capaz de inhibir el crecimiento de varios patógenos importantes de plantas, como Pseudomonas syringae o distintas especies de Dickeya causantes de podredumbre blanda. Es, en potencia, una aliada natural para proteger cultivos sin necesidad de químicos.
Pero para poder aprovechar ese potencial como agente de biocontrol primero hay que entender cómo y cuándo la bacteria decide activar sus defensas, formar biofilm o colonizar raíces, y ahí entra un protagonista invisible: el c-di-GMP, una molécula que funciona como un interruptor interno de la bacteria. Cuando sus niveles suben, la bacteria tiende a quedarse quieta y a formar biofilm, comunidades protegidas y adheridas a superficies, mientras que cuando bajan se vuelve móvil y exploradora. Mi trabajo consistió en estudiar una serie de mutantes de P482, cada uno con un gen relacionado con este sistema desactivado, para ver qué papel jugaba cada gen en el comportamiento de la bacteria.
Algunos resultados fueron muy claros. Uno de los mutantes, al que llamamos P482KN_A, producía hasta tres veces más biofilm que la cepa silvestre cuando crecía con citrato como única fuente de carbono, pero al mismo tiempo había perdido por completo la capacidad de moverse, y en el ensayo de motilidad esta cepa se quedaba fija en el punto de inoculación, sin avanzar ni un milímetro. Esto encaja bastante bien con la lógica del c-di-GMP, ya que el gen alterado en ese mutante parece frenar de forma natural la formación de biofilm para permitir que la bacteria siga siendo móvil, así que al eliminarlo la balanza se inclina hacia el biofilm y la bacteria termina perdiendo la capacidad de desplazarse.
También confirmamos algo que otros estudios ya apuntaban, y es que la fuente de carbono importa, y mucho. Tanto la cepa silvestre como los mutantes mostraron más actividad antibacteriana cuando crecían en un medio mínimo con citrato que cuando crecían en un medio rico, lo que sugiere que las condiciones pobres en nutrientes, más parecidas a las del suelo real, activan mecanismos de defensa que en el laboratorio, con medios ricos, pasan desapercibidos.
Pero no todo salió según lo esperado, y cuando llevamos estos mismos experimentos a la planta, algo empezó a fallar. Los ensayos de colonización de raíz mostraron una variabilidad enorme: la cepa silvestre, que en estudios previos colonizaba las raíces sin ningún problema, unas semanas aparecía en cantidades altas y otras simplemente no lográbamos recuperar ni una sola colonia. Las plantas tampoco terminaban de crecer, ni en los controles ni en los tratamientos había diferencias claras, y después de un mes de cultivo los tomates apenas se habían desarrollado.
Recuerdo mirar esas plantas con mi tutora, semana tras semana, sin entender qué estaba pasando, mientras ella, con más experiencia, solía repetirme una frase que a ella la tranquilizaba y a mí me obsesionaba: «don’t worry, plants are so tricky». Lo que para ella era casi una fatalidad asumida, para mí era un misterio que necesitaba resolver, y así pasaron casi seis meses repitiendo experimentos, ajustando protocolos y descartando hipótesis una por una, hasta que al final encontramos al culpable: la grava que usábamos como sustrato para germinar las semillas. Un material que llevaba años funcionando sin problema en el laboratorio de microbiología estaba, sin que nadie lo supiera, afectando el crecimiento de las plantas, y bastó una charla con otro grupo de investigación, esta vez de fisiología vegetal, para que alguien nos hiciera la pregunta que nadie del lado microbiológico se había planteado.
Entender cómo el c-di-GMP regula el equilibrio entre movilidad, biofilm y actividad antimicrobiana en P482 es un paso necesario para poder utilizar esta bacteria de forma fiable como biocontrol agrícola, es decir, como una alternativa más sostenible a los pesticidas químicos para proteger cultivos como el tomate. Pero más allá del resultado científico concreto, este proyecto me enseñó algo que ningún artículo publicado suele contar, y es que la ciencia avanza en fracasos casi tanto como en éxitos. Publicamos con orgullo nuestros mejores resultados, pero casi nunca compartimos los meses perdidos en un sustrato equivocado, o en un protocolo que nadie pensó en cuestionar.
Si además de los artículos con los grandes titulares empezáramos a compartir también nuestros tropiezos, quizás dejaríamos de repetir los mismos errores en distintos laboratorios del mundo, y solo así, compartiendo también lo que no funciona, podremos llegar más rápido a esos titulares que un día nos hicieron soñar con ser científicos.