Para luchar contra el Zika, modifiquemos genéticamente los mosquitos a la antigua usanza

Los investigadores están trabajando en técnicas de cría en masa para los mosquitos Aedes: su tiempo de generación es solo de 2.5 semanas. Banco de imágenes del OIEA, CC BY-NC-NDLos investigadores están trabajando en técnicas de cría en masa para los mosquitos Aedes: su tiempo de generación es solo de 2.5 semanas. Banco de imágenes del OIEA, CC BY-NC-ND

El cercano pánico causado por la rápida propagación del Virus Zika ha traído una nueva urgencia a la cuestión de la mejor manera de controlar los mosquitos que transmiten las enfermedades humanas. Aedes aegypti los mosquitos pican a las personas en todo el mundo, propagando tres enfermedades virales: dengue, chikungunya y Zika. No existen vacunas comprobadas o medicamentos específicos para tratar a los pacientes después de contraer estos virus.

Control de mosquitos es la única manera, en el presente, de limitarlos. Pero esa no es una tarea fácil. Los métodos clásicos de control como los insecticidas son cayendo en desgracia - pueden tener efectos ambientales adversos, así como aumentar la resistencia a los insecticidas en las poblaciones restantes de mosquitos. Nuevo se necesitan métodos de control de mosquitos - ahora.

El momento es maduro, por lo tanto, para explorar un sueño de larga data de biólogos vectoriales, incluyéndome a mí: utilizar la genética para detener o limitar la propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos. Si bien las tecnologías de edición de genes han avanzado de manera espectacular en las últimas décadas, creo que hemos pasado por alto métodos más antiguos, probados y verdaderos que podrían funcionar igual de bien en estos insectos. Podemos lograr el objetivo de producir mosquitos incapaces de transmitir patógenos humanos utilizando los mismos tipos de técnicas de reproducción selectiva que las personas han estado utilizando durante siglos en otros animales y plantas.

Técnicas sobre la mesa

Una estrategia clásica para reducir las poblaciones de insectos ha sido poblaciones de inundación con machos estériles - usualmente producido usando irradiación. Cuando las hembras en la población objetivo se aparean con estos machos, no producen descendientes viables, con lo que se estrellaría con la población.


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El giro moderno en este método ha sido generar machos transgénicos que portan un gen letal dominante que esencialmente los hace estériles; las crías engendradas por estos machos mueren tarde en la etapa larval, eliminando a las generaciones futuras. Este método ha sido promulgado por el compañía de biotecnología Oxitec Su estado actual es utilizado en Brasil.

En lugar de simplemente matar mosquitos, una estrategia más efectiva y duradera sería cambiarlos genéticamente para que ya no puedan transmitir un microbio causante de enfermedades.

La poderosa nueva técnica de edición de genes CRISPR podría usarse para hacer que los transgenes (material genético de otra especie) se hagan cargo de una población silvestre. Este método funciona bien en mosquitos y es potencialmente una forma de "Conducir" transgenes hacia las poblaciones. CRISPR podría ayudar a propagar rápidamente un gen que confiere resistencia a la transmisión de un virus, lo que los científicos llaman refractariedad.

Pero CRISPR ha sido controvertido, especialmente cuando se aplica a seres humanos, porque los transgenes que inserta en un individuo pueden transmitirse a su descendencia. Sin duda, usar CRISPR para crear y liberar mosquitos genéticamente modificados en la naturaleza provocaría controversia. El Director de Inteligencia Nacional de los Estados Unidos, James Clapper, ha llegado al extremo de dub CRISPR una arma potencial de destrucción masiva.

Pero, ¿son necesarias las tecnologías transgénicas para modificar genéticamente las poblaciones de mosquitos?Ejemplos de selección artificial exitosa de varios rasgos a través de los años. En el centro hay una caricatura del "bloque" que los científicos desean seleccionar en los mosquitos para que no puedan transmitir el virus. Jeff Powell, autor proporcionado

La cría selectiva a la antigua usanza

La modificación genética de las poblaciones ha estado ocurriendo durante siglos con gran éxito. Esto ha ocurrido para casi todas las plantas y animales comercialmente útiles que las personas usan para alimentos u otros productos, incluyendo algodón y lana. La reproducción selectiva puede producir cambios inmensos en las poblaciones en función de la variación natural dentro de la especie.

La selección artificial usando esta variación natural ha demostrado ser efectiva una y otra vez, especialmente en el mundo agrícola. Al elegir padres con características deseables (pollos con mayor producción de huevos, ovejas con lana más suave) durante varias generaciones consecutivas, se puede producir una cepa de "reproducción verdadera" que siempre tendrá los rasgos deseados. Estos pueden verse muy diferentes de los antepasados, piense en todas las razas de perros derivados de un antepasado lobo.

Hasta la fecha, solo el trabajo limitado de este tipo ha sido hecho en mosquitos. Pero sí muestra que es posible seleccionar mosquitos con una capacidad reducida para transmitir patógenos humanos. Entonces, en lugar de introducir transgenes de otras especies, ¿por qué no utilizar la variación genética presente de forma natural en las poblaciones de mosquitos?

Derivar cepas de mosquitos mediante selección artificial tiene varias ventajas sobre los enfoques transgénicos.

  • Toda la controversia y los riesgos potenciales que rodean a los organismos transgénicos (OGM) se evitan. Solo estamos hablando de aumentar la prevalencia en la población de los genes de mosquitos naturales que nos gustan.
  • Los mosquitos seleccionados derivados directamente de la población objetivo probablemente sean más competitivos cuando sean devueltos a su rincón de la naturaleza. Debido a que la nueva cepa refractaria que no puede transmitir el virus solo porta genes de la población objetivo, se adaptaría específicamente al entorno local. Se sabe que las manipulaciones de laboratorio para producir mosquitos transgénicos bajar su aptitud.
  • Al comenzar con la población local de mosquitos, los científicos podrían seleccionar específicamente la refractariedad a la cepa del virus que infecta a las personas en ese momento en esa localidad. Por ejemplo, hay cuatro "variedades" diferentes del virus del dengue llamadas serotipos. Para controlar la enfermedad, los mosquitos seleccionados tendrían que ser refractarios al serotipo activo en ese lugar en ese momento.
  • Es posible seleccionar cepas de mosquitos que no pueden transmitir múltiples virus. Porque lo mismo Aedes aegypti las especies de mosquitos transmiten dengue, chikungunya y Zika, las personas que viven en lugares que tienen este mosquito están simultáneamente en riesgo de contraer las tres enfermedades. Si bien aún no se ha demostrado, no hay motivo para pensar que una cría selectiva cuidadosa y bien diseñada no podría desarrollar mosquitos incapaces de diseminar todos los virus médicamente relevantes.

Afortunadamente, Ae. aegypti es el mosquito más fácil de criar en cautiverio y tiene un tiempo de generación de aproximadamente 2.5 semanas. Así que a diferencia de los criadores de plantas y animales clásicos que tratan con organismos con generaciones en años, las generaciones 10 de selección de este mosquito tardarían solo unos meses.

Esto no implica que no haya obstáculos al usar este enfoque. Quizás lo más importante es que los genes que dificultan que estos insectos transmitan enfermedades también pueden hacer que los insectos individuales sean más débiles o menos saludables que la población natural objetivo. Eventualmente, los mosquitos criados en laboratorio y sus crías podrían ser superados y desvanecerse de la población silvestre. Podría ser necesario liberar continuamente mosquitos refractarios, es decir, los que no son buenos para transmitir la enfermedad en cuestión, para superar la selección contra los genes refractarios deseables.

Y los propios patógenos transmitidos por mosquitos evolucionan. Los virus pueden mutar para evadir cualquier bloque de mosquitos genéticamente modificado. Cualquier plan para modificar genéticamente las poblaciones de mosquitos debe contar con planes de contingencia para cuando los virus u otros patógenos evolucionen. Se pueden seleccionar rápidamente nuevas cepas de mosquitos para combatir la nueva versión del virus, sin necesidad de técnicas transgénicas costosas.

En la actualidad, los mejoradores de plantas y animales utilizan cada vez más nuevas técnicas de manipulación genética para mejorar aún más las especies de importancia económica. Pero esto es solo después de que la selección artificial tradicional se ha llevado a cabo en la medida de lo posible para mejorar las razas. Muchos biólogos mosquito proponen ir directamente a las más novedosas metodologías transgénicas que nunca se ha demostrado que realmente funcionen en poblaciones naturales de mosquitos. Se están saltando un enfoque probado, más barato y menos controvertido que debería al menos tener una oportunidad.

Sobre el Autor

La conversaciónJeffrey Powell, profesor de la Universidad de Yale. Sus principales intereses son los problemas básicos de la genética evolutiva y la evolución molecular que utilizan principalmente Drosophila como organismo modelo y la aplicación de tecnologías y conceptos genéticos a los mosquitos para ayudar a controlar las enfermedades que transmiten.

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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