Extraer ADN directamente del aire
La biodiversidad mundial está en franco declive. La expansión, explotación y transformación humanas del planeta —incluido el cambio climático— amenazan el mundo natural. Para contrarrestar esta catástrofe inminente, primero se debe saber qué es lo que aún existe y cómo está cambiando la vida en la Tierra. Los métodos de control convencionales pueden ser largos y caros. Una técnica nueva y prometedora es el ADN ambiental (ADNe), un método que puede revelar lo que existe en un lugar determinado a partir del ADN que dejan plantas, animales y otras formas de vida. Mientras que el análisis de ADNe se ha revelado como una poderosa herramienta para el seguimiento de los ecosistemas acuáticos, su uso eficaz en tierra ha sido más difícil de conseguir debido a su naturaleza altamente distribuida en las superficies. En el proyecto AIRDNA, financiado con fondos europeos, Fabian Roger(se abrirá en una nueva ventana), investigador posdoctoral de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zúrich), investigó una nueva tecnología capaz de capturar ADN ambiental de animales y otros taxones mediante muestreadores de aire. «Una de las razones por las que el muestreo de ADN del aire es tan prometedor es que el aire puede considerarse como el agua sobre la tierra», afirma Roger, miembro del equipo de investigación de Kristy Deiner(se abrirá en una nueva ventana), profesora adjunta del Departamento de Ciencias de Sistemas Medioambientales de la ETH Zúrich. «El ADN y las partículas que lo transportan son tan pequeñas que se mantienen a flote en el aire, lo cual nos proporciona una muestra representativa bien mezclada, muy parecida al agua», añade.
Pruebas de los muestreadores de aire
Uno de los objetivos del proyecto era probar una serie de muestreadores de ADNe aerotransportados como herramientas para vigilar organismos de todo el árbol de la vida, incluidos hongos, bacterias, vertebrados, artrópodos (insectos) y plantas. En ocho lugares distintos de Suiza, los investigadores probaron seis muestreadores de aire activos diferentes, y extrajeron ADN con éxito utilizando todos los muestreadores. Los resultados indican que la mayor duración del muestreo, más que el volumen de aire, dio lugar a la detección de un mayor número de especies.
Redes de muestreo aéreo cooperativas
El proyecto, realizado con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana), también exploró si esa información ya era captada por las estaciones de filtrado de aire existentes, que controlan las partículas para la salud pública. Para ello, el equipo tuvo que diseñar y validar un nuevo protocolo de extracción de ADN. En el proceso, descubrieron un equilibrio entre la extracción de ADN de organismos con y sin paredes celulares duras. El equipo adaptó el protocolo y está trabajando para aplicarlo con éxito en el contexto de estas estaciones de control del aire. Una tercera rama del proyecto consistía en comprobar si esta red podía detectar un patógeno invasor responsable de la muerte del fresno en toda Europa. Los análisis aún están en curso, aunque los resultados preliminares muestran un gran potencial.
Mostrar el potencial del ADNe aerotransportado
El equipo espera que los resultados convenzan aún más a la comunidad científica del potencial del ADNe aerotransportado como solución para un seguimiento escalable de la biodiversidad. «El aire de muestreo puede automatizarse fácilmente, desplegarse con facilidad y proporcionar información muy rica sobre la biodiversidad y las especies concretas», señala Roger. Eso es especialmente patente en las zonas urbanas —añade— donde se encuentran la mayoría de las estaciones de control del aire. En la actualidad, Roger está creando una empresa emergente para ofrecer seguimiento aéreo del ADNe con fines de control de la biodiversidad y biovigilancia. «Mi esperanza es que podamos desarrollar la tecnología más rápido y a mayor escala, ya que la urgencia de la crisis de la biodiversidad exige soluciones hoy y no mañana», afirma.
