Ecogen: la innovadora iniciativa chilena que identifica especies a partir del ADN ambiental

En 2022, la Corporación Nacional Forestal (CONAF) dio a conocer una gran noticia: pudieron identificar casi 200 especies en el Parque Nacional Nonguén, en la Región del Biobío. Entre ellas, por ejemplo, fue novedad la presencia del coipo, especie de la que se sospechaba su presencia, pero que nunca había sido detectada en la zona, lo que ayudó a monitorear la increíble biodiversidad del área protegida. Este hito fue posible gracias a un innovador sistema de monitoreo usando ADN ambiental, que fue utilizado por primera vez en un área protegida del Estado en aquella ocasión.

Han pasado dos años desde ese acontecimiento y este enfoque revolucionario continúa brindando valiosos resultados con diferentes especies detectadas en diferentes áreas de alto valor de conservación. Diego Valencia, Jefe del Departamento de Innovación y Proyectos de la CONAF dice: “En el Parque Nacional Huerquehue pudimos detectar la presencia de anfibios, que no habíamos detectado y que la literatura reconocía hacia la cordillera de Nahuelbuta. Además, no habíamos podido detectar, ni con observación directa, ni con cámaras trampa, la presencia de félidos nativos (…). Con ADN ambiental sí pudimos hacerlo”.

La empresa ECOGEN es la responsable de los monitoreos y análisis realizados a la CONAF. Fue fundada el 2019 por los biólogos marinos Kennia Morales (Máster en Genética, actual CTO de ECOGEN) y  Roger D. Sepúlveda (Doctor en Ecología, actual CEO de la empresa). La compañía de biotecnología tiene como objetivo visibilizar la importancia de medir y analizar las especies en los ecosistemas, para generar indicadores ambientales asociados con la biodiversidad.

La idea de combinar la biotecnología con el monitoreo de especies tuvo sus inicios en 2016, durante un proyecto de la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO). “Nos dimos cuenta que esta herramienta sería súper útil para poder hacer los monitoreos de biodiversidad”, comenta la CTO de ECOGEN, señalando que el ADN ambiental ha demostrado ser una herramienta valiosa en el mundo académico y que ha sido utilizada con éxito en distintas partes del mundo. Entonces, combinaron sus conocimientos de genética y ecología, lo que resultó en ECOGEN.

Actualmente, son la única empresa que ofrece este tipo de servicio en Chile y una de las dos que operan en Latinoamérica. A diferencia de sus competidores, ECOGEN es la primera institución en el mundo en acreditarse bajo el estándar internacional ISO 17025:2017. Esta acreditación asegura que sus análisis de ADN ambiental tienen “una alta confiabilidad la cual es derivada de un procesos con los más altos estándares de calidad”, según informó el cofundador de la empresa. Esta acreditación fue entregada el 21 marzo de 2024 por International Accreditation Service (IAS), que funciona desde 1975 en California, USA.

Lograr el monitoreo con ADN ambiental

Todos los organismos dejan restos de material genético en diferentes matrices ambientales, esas secuencias genéticas disponibles en el ambiente son dejadas por los organismos a partir de procesos biológicos naturales (i.e., orina, desprendimiento de pelo, elementos reproductivos, recambios de piel, entre otros) que dejan trazas de ADN en el agua, suelo, sedimento y aire. Desde cada matriz ambiental se puede recuperar ese material genético de una forma simple: filtrando, por ejemplo, un litro de agua o colectando una muestra de suelo, lo que permite identificar más especies que los métodos tradicionales, debido a la alta sensibilidad del método”, explica el CEO de ECOGEN.

La identificación de especies se basa en secuencias genéticas únicas, volviéndose algo así como una “huella genética única” lo que permite identificarlas de forma inequívoca. Cada código genético registrado determina la presencia de una especie en particular, lo que genera una ventaja con respecto a las técnicas tradicionales, donde la identificación es dependiente del especialista y su experiencia en los diferentes grupos animales, aclara Sepúlveda.

“La identificación genética se asemeja a un código de barras, extraemos el ADN y lo procesamos mediante varias PCR con el objetivo de obtener los códigos (…). Luego, los comparamos con una base de datos y podemos revelar, con alta precisión, las especies que habitan en un lugar en particular”, explicó la cofundadora de la empresa. 

Lo más importante es que esto es realizado sin la necesidad de observar, colectar, manipular, o sacrificar ningún organismo.

El método en la práctica

Hasta el momento, la empresa de biotecnología ha prestado servicios a instituciones forestales y también a varias ONGs de conservación como Fundación Rewilding-Chile y Fundación Kennedy. De igual manera, han trabajado con empresas del rubro de energía, sanitarias y minería, entre otras. En un inicio la empresa comenzó trabajando en conservación con entidades públicas y luego se expandió a privados, instituciones gubernamentales y fundaciones. 

En 2023 pudieron visibilizar sus métodos a instituciones de gobierno, como Seremis Regionales de Medio Ambiente, Servicio Agrícola Ganadero, Servicio Nacional de Pesca y Acuicultura, entre otras. Así, fue como los métodos de ADN ambiental fueron incluidos en la Guía para la Compensación de Biodiversidad del Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) a nivel nacional”, expresó Sepúlveda.

Las ventajas del ADN ambiental

Las herramientas utilizadas permiten identificar hasta tres veces más especies que las técnicas tradicionales, incluso son capaces de rastrear la presencia de especies en una ventana de tiempo, que puede ir desde unas pocas horas hasta un par de días atrás. Esto permite identificar especies que son más difíciles de observar, como especies crípticas, especies nativas y/o endémicas de baja densidad o de restringida distribución geográfica, especies en diferentes estados de conservación, mapear y dar alertas tempranas de intrusión de especies exóticas y/o invasoras, entre otros.

Una de las ventajas más destacadas del ADN ambiental es que es un método no-invasivo en los ecosistemas. El kit de monitoreo de ADN ambiental de ECOGEN permite recoger material genético sin siquiera observar los organismos. Su facilidad de uso lo hace accesible para cualquier persona en cualquier parte del mundo… “No es necesario que tengamos que ver los organismos, ni tampoco manipularlos”, aclaró el CEO de la empresa.

Otra ventaja es que a medida que aumenta el número de muestras y el número de grupos a identificar, los servicios se vuelven costo-efectivos, es decir más económicos, debido a que no se requiere una gran logística, ni equipos especializados en diferentes grupos taxonómicos, ni tampoco extensas jornadas de identificación post-monitoreos.

Para hacerse una idea, el proceso de colecta de muestras requiere entre 2-5 minutos por muestra, mientras que el análisis genético en el laboratorio tarda entre 20-35 días, dependiendo de la magnitud del proyecto, cantidad de muestras necesarias según la extensión del diseño, la matriz ambiental a monitorear y los grupos de especies a identificar.

Aplicaciones globales

Este tipo de tecnología ha sido ocupada a nivel mundial debido a su relevancia, eficiencia y la gran cantidad de datos que entrega. En 2021, se puso en marcha un ambicioso proyecto que usa el ADN ambiental para comprender la riqueza de especies de los sitios marinos del Patrimonio Mundial de la UNESCO.

Con esto, la tecnología ayudará a medir la vulnerabilidad de las especies al cambio climático y las repercusiones de esos cambios en los patrones de abundancia y distribución de la vida marina en los sitios del Patrimonio Mundial. El proyecto mundial de ADN ambiental lanzado por la UNESCO es un ejemplo del alcance de este tipo de tecnología, permitiendo, a través de su huella genética, de forma precisa y no invasiva, monitorear comunidades biológicas completas a partir de unas pocas muestras, conservando la biodiversidad, generando impactos ambientales positivos, y gestionando potenciales impactos de amenazas.

La tecnología también es vinculada con dos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible a nivel mundial (ODS 14 y ODS 15) y con las 23 metas de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Biodiversidad (COP), iniciativas que conciernen tanto a instituciones públicas como privadas y, quienes son actores primordiales para detener y revertir la pérdida de biodiversidad a 2030, mediante la integración de la diversidad biológica en las políticas, normas y planificaciones, mediante las evaluaciones y reportes empresariales de impactos y dependencias de la naturaleza y su biodiversidad.

Para los cofundadores de ECOGEN, el hecho que esta tecnología esté siendo implementada por organismos internacionales, ayuda al desarrollo de este tipo de herramientas para el monitoreo y análisis de la biodiversidad tanto a nivel mundial como regional. “En LATAM estamos un poco atrás con la implementación de este tipo de innovaciones respecto a otras partes del mundo (…) sin embargo, vamos acelerando el camino hacia la sostenibilidad ambiental desde la biodiversidad”, concluyeron.