Científica en la senda de la investigación que busca contribuir al desafío “hambre cero” a nivel global

Es lo que la joven investigadora postdoctoral, Francisca Castillo (32), se ha planteado como propósito de trabajo en el mundo científico. Su preocupación sobre el escenario actual donde 820 millones de personas en el mundo sufren habitualmente hambre, la necesidad de alimentar a más de 10 mil millones de personas para el año 2050  y de cómo el aumento de la temperatura y los eventos extremos como olas de calor asociados al cambio climático, está afectando negativamente la productividad de cultivos, la ha conducido a estudiar cultivos de interés alimentario como los girasoles y el trigo, pero ¿cuál es la historia de una joven investigadora con desafíos tan grandes?

 La Doctora Francisca Castillo nació en Santiago de Chile, pero luego junto a su familia se trasladó a Curacautín, localidad de la región de La Araucanía, donde cursó hasta octavo básico. Terminada esa etapa y para continuar la enseñanza media, viajó a Valdivia, donde estudió hasta cuarto medio, pregrado y postgrado. En toda su formación de enseñanza básica, media, de pregrado y postgrado, reconoce haber sido muy dedicada, estudiosa y destacada, también haber sido cautivada por la bioquímica desde 7° básico, a tal punto de ser su única opción al momento de postular a la universidad.

Siempre me ha gustado estudiar, conocer, aprender, especialmente todo lo que tenga que ver con biología y sus bases moleculares”, dice la Dra. Francisca Castillo, actual investigadora postdoctoral del Instituto Milenio de Biología Integrativa iBio. “Conocí la carrera de Bioquímica tempranamente gracias a mi hermano 6 años mayor que tenía amigos Bioquímicos y me transmitió en qué consistía esta carrera científica”. Tal como en otras historias de mujeres y ciencia, ella reconoce haber tenido una muy buena profesora de biología en enseñanza media (María Antonieta Vera), la que “me inspiró bastante”, recuerda, y a lo largo de toda su carrera científica siempre ha tenido grandes referentes que la inspiran.

Al terminar su carrera de pregrado de Bioquímica en la Universidad Austral de Chile, continúo su doctorado en la misma casa de estudios, pero en el área de Ciencias Agrarias, algo diferente a lo común en esa carrera profesional, explica, “cuando hice mi práctica profesional (2012) me acerqué al mundo biotecnológico agrario, y visualicé un nicho emergente en el área de la biología molecular de cultivos agrícolas, lo que me gustó por ser un área muy aplicable con impacto social, donde uno puede aportar al conocimiento para asistir el mejoramiento genético de cultivos. El trabajar con cultivos de interés alimentario sin duda me motivó, por esto previo a titularme como Bioquímica me contacté con el Dr. Daniel Calderini, destacado fisiólogo de cultivos, quien estaba dirigiendo investigaciones a nivel fisiológico y molecular realizando experimentos en condiciones reales de campo, investigaciones que tienen el objetivo de impactar y aportar a la mejora en la productividad de cultivos alimentarios”.

 La Dra. Francisca Castillo es una enamorada de la investigación con impacto social y su actual amor es un grano, el trigo, tal como dice “me apasiona el propósito de lograr contribuir a través de la investigación al gran desafío de incrementar en un 50% la productividad de cultivos alimentarios para el año 2050 para suplir la demanda de la población creciente y terminar con la hambruna en el mundo. El trigo constituye un alimento fundamental en la dieta de la población mundial, ya que es uno de los cereales más consumido en el mundo y provee un 20% de las calorías y proteínas diarias. Además, por cada 1°C de aumento por encima de las temperaturas óptimas en etapas clave del desarrollo del cultivo, se generan pérdidas de un 5-6% en la productividad de trigo, por lo que su investigación resulta clave para la seguridad alimentaria global. Por eso se han generado muchísimas herramientas que permiten acelerar la investigación en trigo, por ejemplo la reciente liberación de su genoma, catálogos de expresión de genes, entre otras”, comentó.

En la actualidad, en el Laboratorio de Nutrición y Genómica de Plantas dirigido por el Dr. Javier Canales, la Dra. Francisca Castillo junto a la Dra. Anita Arenas y el Dr. Daniel Calderini, se han planteado el desafío de avanzar en el conocimiento sobre el cultivo de trigo, específicamente sobre los mecanismos que permiten a los cultivos soportar las alzas de temperatura en un contexto de cambio climático. Esto, considerando que los eventos extremos, como las olas de calor, son cada vez más frecuentes y constituyen una seria amenaza a la productividad de cultivos a nivel global. “Necesitamos generar un gran salto en la ganancia genética del rendimiento para trigo y otros cultivos, y esto requiere la identificación de genes subyacentes al rendimiento per se y genes que otorguen resiliencia al estrés abiótico que trae consigo el cambio climático”.

Lo que estamos estudiando en iBio, es caracterizar la funcionalidad de ciertos genes candidatos en el proceso de tolerancia al estrés por calor mediante una estrategia de genómica funcional a través de la inducción de pérdida y ganancia de función utilizando herramientas de edición genética y transgénesis, y explorando la variación que ofrece un panel de líneas de trigo provenientes de CIMMYT con distintos niveles de termotolerancia en campo, con el fin de aportar al conocimiento y lograr en un futuro generar cultivos más resilientes al estrés por calor, es decir, que sean capaces de mantener su productividad en condiciones de estrés por altas temperaturas” explicó la investigadora, quien es Bioquímica, y doctora en Ciencias Agrarias. También destaca lo importante que ha sido la colaboración con investigadores internacionales para el desarrollo de sus investigaciones y del actual proyecto donde el apoyo del Dr. Cristóbal Uauy del John Innes Centre, UK ha sido clave.

Fotografía año 2009.

Antes del trigo, estudió los girasoles o maravilla, que es un cultivo del que se obtiene el 8% de la producción global de aceite para el consumo humano. El resultado de su trabajo doctoral, la llevó a publicar dos artículos: el primero en una prestigiosa revista agronómica Field Crops Research titulado “Does the pre-flowering period determine the potential grain weight of sunflower?” (¿El período  prefloración determina el peso potencial del grano de girasol?) y el segundo en la revista BMC Plant BiologyExpansin genes expression in growing ovaries and grains of sunflower are tissue-specific and associate with final grain weight” (La expresión de genes de expansinas en ovarios y granos en crecimiento de girasol es tejido específica y se asocia con el peso final de los granos), su  profesor patrocinante fue el Dr. Daniel Calderini, Profesor Titular del Instituto de Producción y Sanidad Vegetal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UACh. En el marco del proyecto FONDECYT Nº1141048, los investigadores lograron identificar momentos del desarrollo y proteínas claves en la determinación del rendimiento de cultivos de granos. En paralelo a su investigación doctoral, la Dra. Castillo también participó activamente en un proyecto de colaboración internacional dirigido por el Dr. Calderini y el Dr. Simon McQueenMason (The University of York, UK), cuyo objetivo fue el desarrollo de un trigo transgénico de mayor rendimiento de grano a través de incrementar la expresión de expansinas en grano, esta investigación está en vías de publicarse en una revista de alto impacto.

Otro desafío y amor de la doctora Castillo ha estado marcado por la maternidad. Su principal amor, pasión y dedicación es su hijo, el cual reconoce que es su gran motor del día a día, ya que le entrega energía en momentos difíciles y la lleva a enfrentar desafíos importantes, como por ejemplo, viajar junto a él a una pasantía doctoral en Inglaterra el año 2015, y conseguir que asistiera a un colegio. “Fui mamá adolescente, a los 16 años. Cuando nació mi hijo me convertí en mamá al 100%, he crecido y aprendido muchísimo, él me entrega energía para estar constantemente superándome y optimizar mis tiempos.  Al estudiar una carrera científica tan demandante y ser mamá, me volví más práctica, si tenía solo dos o tres horas para estudiar, debía aprovecharlas al máximo para poder dedicarle el tiempo que merece un hijo y es algo que he mantenido con mi desarrollo profesional, que gracias al apoyo incondicional de mis padres he podido sacar adelante”. Explica, la joven investigadora.

Este 2020 con la pandemia de Covid-19, el distanciamiento social y la ciencia limitada en su normal funcionamiento, la investigadora cuenta que, al inicio, se vio enfrentada a una avalancha de trabajo de escritorio, “uno siempre tiene datos, está participando de alguna publicación, por lo que la pandemia trajo a flote de un momento a otro bastante trabajo de escritorio, pero ha significado un tiempo muy productivo. El lado positivo, es haber podido sentarme a leer, revisar bibliografía, a estar más al día con las investigaciones, incluso han surgido nuevas hipótesis de mi actual proyecto. Esto es algo que me gusta mucho, la investigación es dinámica, nunca es solo laboratorio, hay trabajo en terreno y tiempo de computador, leer y escribir, analizar e interpretar resultados, etc. Debemos continuar con nuestras investigaciones bajo la nueva normalidad y esperemos que pronto se supere esta crisis sanitaria” concluyó.