Microbios editados y vacunas, el futuro de la ganadería sin metano

El ganado vacuno es una de las principales fuentes de metano en la atmósfera, un gas de efecto invernadero con un poder contaminante mucho mayor que el del dióxido de carbono. Buena parte de esas emisiones no proviene de los desechos del animal, sino de la fermentación que ocurre en su estómago, el rumen, donde microorganismos especializados transforman la comida en nutrientes útiles, liberando gas que las vacas expulsan mediante eructos.

Por ello, científicos de distintas partes del mundo estudian cómo modificar a esos microbios intestinales para reducir la liberación de este gas. Tanto la genética del animal como su dieta influyen en la composición de esa comunidad microbiana, pero intervenir directamente sobre los organismos productores de este gas podría ofrecer una solución más efectiva y duradera.

CRISPR como herramienta para intervenir en el rumen y evitar el metano

En los últimos años, la posibilidad de usar técnicas de edición genética, como CRISPR-Cas9, se ha convertido en una de las grandes apuestas de la comunidad científica. La idea es reprogramar las bacterias del rumen para que emitan menos metano, sin afectar su papel digestivo.

Un grupo de universidades estadounidenses, UC Davis, UC Berkeley y UC San Francisco, se ha propuesto este reto con el respaldo de 70 millones de dólares aportados por el Audacious Project de TED. Uno de los líderes de la iniciativa es el profesor Ermias Kebreab, reconocido por sus investigaciones previas sobre el uso de algas marinas como aditivo alimenticio, capaces de reducir hasta un 82 % la producción de este gas en bovinos.

Según explica a la agencia SINC, los primeros ensayos con CRISPR muestran una reducción sostenida en las emisiones, aunque advierte que la técnica aún está en fase inicial y requiere más desarrollo antes de aplicarse en granjas.

El equipo de Kebreab se ha enfocado en los genes responsables de las etapas finales de la producción de metano. Para ello, han seleccionado las bacterias más abundantes, las que mejor se adaptan al rumen y aquellas que pueden cultivarse y manipularse en laboratorio.

El desafío no solo es editarlas, sino lograr que prosperen en un ecosistema tan competitivo como el estómago bovino. Para ello, buscan dotarlas de rasgos como flexibilidad metabólica y explorar métodos de inoculación temprana, aprovechando que los nichos microbianos del ternero aún se están formando.

Respecto a los riesgos de fuga hacia ecosistemas naturales, los investigadores han diseñado microbios con mínima movilidad genética, sin genes de resistencia a antibióticos y con mecanismos de seguridad integrados.

Aunque no han identificado razas bovinas más receptivas a esta tecnología, sostienen que la estrategia podría extenderse a otros rumiantes como ovejas y cabras, muy relevantes en sistemas ganaderos de países en desarrollo.

España también investiga: el proyecto METALGEN

En paralelo, en España se desarrolla METALGEN, impulsado por el INIA-CSIC, la Confederación de Asociaciones de Frisona Española (CONAFE) y NEIKER. Este proyecto busca mejorar la eficiencia alimentaria y reducir los gases de efecto invernadero en vacas lecheras, utilizando información genética de 1.500 ejemplares.

Entre sus logros destacan la medición directa y no invasiva de emisiones en animales y la identificación de los microorganismos que más influyen en la generación de metano. Aunque también exploran la edición genética del microbioma, Óscar González Recio —uno de sus responsables— advierte que se trata de una línea de investigación aún en laboratorio, con múltiples desafíos antes de aplicarse en el campo.

Un hallazgo interesante es la consistencia del control genético de la microbiota en vacas criadas en diferentes países, lo que abre la puerta a soluciones globales.

Tanto González como Kebreab destacan que la edición genética no debe verse como la única estrategia. Otros métodos —como el uso de aditivos alimenticios, suplementos de algas o incluso vacunas— pueden ser complementarios.

Las mejoras genéticas requieren más tiempo, pero ofrecen efectos permanentes y a menor coste. Las vacunas y ajustes nutricionales son más inmediatos, aunque implican inversiones constantes y mayor complejidad logística.

La vacuna contra el gas y otras alternativas

En España, otro proyecto liderado por David R. Yáñez-Ruiz, del CSIC, busca reducir las emisiones mediante una vacuna que estimule la respuesta inmune contra las arqueas productoras de metano. El objetivo es disminuir un 30% las emisiones, primero en vacas lecheras y luego en otros tipos de ganado. Una ventaja clave es que bastarían una o dos dosis en toda la vida del animal.

Aun así, el reto es conseguir una respuesta inmunológica fuerte y específica, sin interferir en la digestión.

También se investigan opciones más experimentales, como la introducción de microbios provenientes de los excrementos de canguros, capaces de producir ácido acético en lugar de este gas. En pruebas de laboratorio, lograron desplazar a los productores de gas durante meses, aunque falta verificar si esta sustitución es viable en animales vivos.

Perspectivas y futuro regulatorio

El conocimiento del genoma de microorganismos clave como Methanobrevibacter ruminantium abre nuevas puertas para aplicar CRISPR en sistemas in vitro. Sin embargo, Kebreab estima que pasar de la investigación a granjas comerciales podría tardar entre cinco y siete años, debido tanto a limitaciones técnicas como regulatorias.

Estados Unidos, a través de la FDA, ya trabaja en una guía para evaluar la seguridad de microbios editados, mientras que en Europa persiste una visión más restrictiva.

Aun con estas barreras, los investigadores son optimistas: la edición genética no solo podría reducir el metano, sino también mejorar la resistencia a enfermedades, optimizar el uso de vacunas y aumentar la resiliencia de los animales frente al estrés.

En definitiva, el futuro de la ganadería sostenible podría estar escrito en el ADN de los microbios que viven dentro de las vacas.