PhageFire, cuarto Horizon 2020. Una solución natural para Fuego Bacteriano

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¡Nos han concedido un nuevo proyecto Horizon 2020! Y ya son un total de cuatro en los últimos cinco años.

La Unión Europea vuelve a reconocer así nuestra capacidad de investigación y desarrollo de herramientas naturales para una agricultura saludable.

Un proyecto concedido dentro de la convocatoria Fast Track to Innovation, una de las más exigentes del programa H2020.

En esta ocasión, nos han seleccionado para desarrollar PhageFire, un biopesticida natural para prevenir y tratar el fuego bacteriano. Una enfermedad causada por la destructora bacteria Erwinia amylovora (Ea) que afecta a diferentes especies de plantas dentro de la familia Rosaceae, siendo las de mayor importancia agrícola las pertenecientes al grupo de los frutales de pepita, como el manzano, el peral, el membrillero o el níspero.

Erwinia amylovora no conoce fronteras

Originaria de Estados Unidos, Erwinia amylovora es capaz de fulminar campos enteros de frutales de pepita en tiempo récord, causando pérdidas millonarias en todo el mundo.

Esta bacteria, cuyos principales focos se han descrito en Norteamérica, casi toda Europa, Oriente Medio, el norte de África y Nueva Zelanda sigue el ciclo vegetativo de la planta, infectándola generalmente en primavera, a través de las flores o pequeños brotes en desarrollo, y contagiando a las plantas cercanas a través de los insectos, pájaros, el viento, la lluvia o herramientas de labranza contaminadas.

A partir de ese momento, la bacteria comienza a infectar todos los tejidos de la planta, desplazándose hacia la base del tallo y produciendo la muerte de las células a su paso.

Todos los órganos infectados producen exudados llenos de bacterias que actúan como focos de contagios nuevos. Cuando llega el otoño, las bacterias se asientan en los tejidos leñosos del tallo, formando grandes heridas longitudinales, denominadas chancros, donde aparecerán los exudados contagiosos de la primavera siguiente.

En resumen, los síntomas que presentan las plantas afectadas por fuego bacteriano incluyen una masiva necrosis de flores, frutos, hojas y ramas, derivando en el característico aspecto de quemado que le da nombre.

¿Cómo se controla actualmente esta enfermedad?

El fuego bacteriano es la enfermedad más grave que pueden padecer los frutales de pepita. Considerada “de cuarentena” en la Unión Europea no tiene cura y, hasta la fecha, tampoco existen productos plenamente eficaces (ni de síntesis química, ni naturales) para controlar las infecciones de Erwinia amylovora, por lo que hay una necesidad urgente de desarrollar una solución eficaz.

Para Phil Irwin, agricultor norteamericano de la corriente regenerativa, y asesor de 30 mil hectáreas de pera y manzana en varios estados al noroeste del país, “el principal problema de esta enfermedad es que nos obliga a arrancar una gran parte del árbol para salvarlo, en algunos casos hasta el 30%, perdiendo parte de su productividad que tardará varios años en recuperar”.

En concreto, en Washington y Oregón, los estados que aglutinan la mayor concentración de hectáreas dedicadas a frutales de pepita del país, la enfermedad causa problemas muy graves, llegando a afectar, uno de cada tres años, al 100% de los perales y al 17% de los manzanos, mermando considerablemente su productividad.

La situación es crítica ya que un solo brote grave de Erwinia amylovora puede llegar a interrumpir la producción de una zona concreta durante varios años.

En Europa, Gianfranco Pradolesi, asesor técnico de 3 mil hectáreas de peral y manzano en la región Emilia Romagna, al norte de Italia, advierte que el problema está cada vez más presente en las plantaciones jóvenes de peral, -por las que Erwinia amylovora siente especial predilección-: “cuando fuego bacteriano se detecta en una plantación joven, el problema se repetirá cada año, llegando a perderse, en cada cosecha, hasta el 10% de la producción”.

Tan sólo, en el viejo continente, el sector de la fruta de pepita fue, en 2018, la segunda industria hortícola más importante y representó más del 17% de la producción mundial de estos frutales.

En Polonia, gran país productor de frutales de pepita, Robert Sas, investigador en el Instituto de Pomología Aplicada de Polonia (IPSAD), comenta “a pesar de llevar cuatro o cinco años sin apenas incidencia de fuego bacteriano, cuando se dan las condiciones ideales para su desarrollo, esta sigue siendo una enfermedad muy peligrosa por la que debemos mantenernos constantemente alerta”.

Durante las epidemias de fuego bacteriano, los gastos de erradicación, inspección, pérdidas de fruta y tratamiento químico que asumen los agricultores llegan a ascender hasta más de los 110 millones de dólares anuales en Estados Unidos. No obstante, el mayor problema de esta enfermedad, la pérdida de productividad no está cuantificado. Se trata de una problemática con un alto impacto global y su solución será estratégica para la UE donde la producción de frutales de pepita tiene un valor de unos 22.800 millones de euros al año.

¿Qué tecnología empleará nuestra solución natural para fuego bacteriano?

Con el proyecto H2020, PhageFire, queremos desarrollar el primer biopesticida para tratar fuego bacteriano basado en fagos.

Los fagos son la forma de vida más abundante en la naturaleza y los enemigos naturales de las bacterias. Cien veces más pequeños que éstas, son los responsables de controlar a los microrganismos perjudiciales de forma natural: cada 48 horas reemplazan el 50% de la población bacteriana global, y sólo el intestino humano contiene mil billones de fagos, que también abundan en los alimentos, la piel, el intestino y los cultivos.

Además, hoy en día, sabemos que los fagos diana de Erwinia amylovora son muy específicos. En palabras de Félix García, CEO de la compañía: “con la finalidad de seguir aportando herramientas libres de síntesis química nos hemos basado en el avanzado desarrollo actual de los cócteles de fagos y en sus exitosos resultados, con el objetivo de desarrollar y comercializar, PhageFire, el primer biopesticida basado en fagos que proporcionará una prevención y un tratamiento eficaz contra las infecciones por Erwinia amylovora en cultivos de la familia de las rosáceas”.

En resumen, el proyecto PhageFire está concebido para desarrollar una solución segura y fiable para controlar el fuego bacteriano a través de la identificación y selección en la naturaleza de los fagos más efectivos para acabar con la bacteria Erwinia amylovora y en su estabilización y escalado industrial para su comercialización.

Un reto para nuestro centro de investigación MAAVi Innovation Center que nos permitirá aplicar una tecnología innovadora para el desarrollo de un producto basado en estos agentes de control bacteriano que son invisibles al microscopio convencional y muy difíciles de detectar, aislar y manejar, pero muy efectivos frente a su diana natural, en este caso Erwinia amylovora.

¿Cuándo esperamos tener lista la solución?

En agosto de 2020, comenzamos una trayectoria de investigación que durará, aproximadamente, unos tres años. Un apasionante viaje que recorreremos junto a nuestros socios en el proyecto PhageFire: la asociación de productores Peras del Rincón de Soto, de La Rioja; el centro de biotecnología especializado en producción, autorización y comercialización de plaguicidas en base a fagos Enviroinvest de Hungría y, ZHAW, el centro de investigación, de primer orden, en fagoterapia, perteneciente a la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich, Suiza.

Juntos, nos hemos propuesto desarrollar una solución integrada, basada en fagos, que permita a los agricultores de frutales de pepita controlar eficazmente las infecciones por Erwinia amylovora, reduciendo sus pérdidas productivas, apoyando su actividad, y preservando el tejido social, económico y el paisaje de las zonas rurales vinculadas a la producción de estos frutales.

Un proyecto de investigación y colaboración con un presupuesto de 3,9 millones de euros en el que pondremos nuestro método de investigación propio, el Lean Research Process, nuestra adaptación única del método farmacéutico, y nuestra amplia experiencia en el escalado industrial de soluciones naturales, al servicio del desarrollo de este formulado.

Una solución, con un potencial escalable de los fagos, que nos permitirá, en un futuro, apuntar hacia nuevos horizontes en la protección de las enfermedades de las plantas.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 958645. H2020-EIC-FTI-2018-2020

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