Para luchar contra el Zika vamos a modificar mosquitos genéticamente de la manera antigua

viernes, julio 1, 2016

El pánico causado por la rápida propagación del virus Zika ha dado nueva urgencia al cuestionarse ¿cuál es la mejor manera para controlar los mosquitos que transmiten enfermedades humanas? Los mosquitos Aedes aegypti pican a las personas en todo el mundo y propagan tres enfermedades virales: el dengue, la chikungunya y el Zika. No existen […]

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El pánico causado por la rápida propagación del virus Zika ha dado nueva urgencia al cuestionarse ¿cuál es la mejor manera para controlar los mosquitos que transmiten enfermedades humanas? Los mosquitos Aedes aegypti pican a las personas en todo el mundo y propagan tres enfermedades virales: el dengue, la chikungunya y el Zika. No existen vacunas eficaces probadas o medicamentos específicos para tratar a los pacientes después de contraer estos virus.

En la actualidad, el control de mosquitos es la única manera para limitarlas. Pero eso no es tarea fácil. Los métodos clásicos de control como los insecticidas están cayendo en desgracia – ya que pueden tener efectos ambientales adversos, así como aumentar la resistencia a los insecticidas en poblaciones de mosquitos restantes. Ahora se necesitan nuevos métodos de control de mosquitos.

Por lo tanto, ha llegado el momento de explorar un extenso vector biológico, lo cual incluye: usar la genética para detener o limitar la propagación de enfermedades transmitidas por mosquitos. Mientras que las tecnologías de edición genética han avanzado de forma espectacular en las últimas décadas, considero que hemos pasado por alto métodos antiguos que ya han sido probados y que podrían funcionar igual de bien con estos insectos.

Podemos lograr el objetivo de producir mosquitos incapaces de transmitir patógenos humanos utilizando los mismos tipos de técnicas de cría selectiva que las personas han estado usando durante siglos en otros animales y plantas.

Los técnicos de Oxitec inspeccionan mosquitos Aedes aegypti genéticamente modificados en Campinas, Brasil. Paulo Whitaker / Reuters

Técnicas sobre la mesa

Una estrategia clásica para reducir las poblaciones de insectos consistía en inundar las poblaciones con machos estériles -por lo general utilizando irradiación. Cuando las hembras tienen como objetivo la copulación con uno de estos machos, no producen una  descendencia viable- por lo que es de esperar que las cifras de población se estrellen.

La versión moderna de este método consiste en generar machos transgénicos que llevan un gen letal dominante, que esencialmente los hace estériles. Los descendientes engendrados por estos machos mueren al final de la fase larvaria, eliminando así las generaciones futuras. Este método ha sido promulgado por la empresa de biotecnología Oxitec y se utiliza actualmente en Brasil.

En lugar de simplemente matar a los mosquitos, una estrategia más efectiva y duradera sería modificarlos genéticamente, de tal manera que ellos ya no puedan transmitir microbios causantes de la enfermedades.

La nueva y potente técnica de edición de genes Crispr, podría ser utilizada para hacer transgenes (material genético de otra especie) y tomar el control de esta población agresiva. Este método funciona muy bien en los mosquitos y es potencialmente una forma de “manejar” los transgenes en poblaciones. Crispr podría ayudar rápidamente a difundir un gen que confiere resistencia a la transmisión de virus -lo que los científicos llaman la refractariedad.

Pero Crispr ha sido motivo de controversia, especialmente en la aplicación a los seres humanos, debido a que los transgenes que se insertan en un individuo pueden transmitirse a su descendencia. Sin duda el uso de Crispr para crear y liberar mosquitos genéticamente modificados en la naturaleza sería suscitar controversia. El Director de Inteligencia Nacional de los Estados Unidos, James Clapper, ha ido tan lejos como para dudar si Crispr podría ser un arma potencial de destrucción masiva.

¿Son las tecnologías transgénicas necesarias para modificar genéticamente las poblaciones de mosquitos?

Los ejemplos de éxito de la selección artificial de varios animales a través de los años. En el centro se encuentra un dibujo que muestra el ¨bloqueo¨ que los científicos han seleccionado, para que los mosquitos no puedan transmitir el virus. Jeff Powell, autor

La cría selectiva de la manera antigua

La modificación genética de las poblaciones ha estado sucediendo durante siglos con gran éxito. Esto ha ocurrido en casi todas las plantas y los animales que se usan para alimentos u otros productos, incluido el algodón y la lana. La cría selectiva puede producir enormes cambios en las poblaciones en base a la variación natural dentro de la especie.

La selección artificial, utilizando esta variación natural, ha demostrado su eficacia, especialmente en el mundo agrícola. Al elegir a los padres con rasgos deseables (pollos con el aumento de la producción de huevos, ovejas con lana más suave) por varias generaciones consecutivas, puede producir una “descendencia verdadera” de cepa y que siempre tendrá las características deseadas. Estos pueden ser muy diferentes a sus ancestros. Pensar que todas las razas de perros se derivan de su ancestro, el lobo.

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

La derivación de cepas de mosquitos, a través de la selección artificial tiene varias ventajas sobre los enfoques transgénicos:

-Se evita toda la controversia y los riesgos potenciales que rodean los organismos transgénicos. Sólo estamos hablando del aumento de la prevalencia de mosquitos con genes deseados y presentes en la naturaleza para la población.

-Los mosquitos seleccionados se derivan directamente de la población objetivo y serán más competitivos cuando sean liberados de nuevo a la naturaleza. Debido a que la nueva cepa resistente no puede transmitir el virus, llevará sólo los genes de la población objetivo, la cual se adaptará específicamente para el medio ambiente local. Las manipulaciones de laboratorio para producir mosquitos transgénicos son conocidos por disminuir su estado físico.

-Al comenzar con la población local de mosquitos, los científicos podrían seleccionar de forma específica la refractariedad a la cepa del virus que se encuentre infectando a las personas en el momento en esa localidad. Por ejemplo, hay cuatro variedades de los llamados virus del dengue serotipos. Para controlar la enfermedad, los mosquitos seleccionados tendrían que ser refractarios al serotipo activo en ese lugar y en ese momento.

-Puede ser posible seleccionar las cepas de mosquitos que son incapaces de transmitir múltiples virus. Debido a que la misma especie Aedes aegypti son transmisores del dengue, la chikungunya y el Zika, las personas que viven en lugares que tienen este mosquito, tienen al mismo tiempo el riesgo de contagiarse de las tres enfermedades. Aunque todavía no se ha demostrado, no hay ninguna razón para pensar que la cepas selectivas controladas no puedan desarrollar mosquitos incapaces de difundir todos los virus de relevancia médica.

Afortunadamente, Aedes aegypti es el mosquito más fácil de criar en cautiverio y tiene un tiempo de generación de alrededor de 2,5 semanas. Así que a diferencia de los clásicos criadores de plantas y animales que se ocupan de generaciones de organismos por años, 10 generaciones de selección de este mosquito tomaría sólo unos meses.

Los investigadores están trabajando en técnicas de cría en masa de mosquitos Aedes – su tiempo de generación es de sólo 2,5 semanas. OIEA banco de imágenes, CC BY-NC-ND

Esto no quiere decir que no puede haber obstáculos en el uso de este enfoque. Tal vez lo más importante es que los genes que hacen que sea difícil para estos insectos el transmitir las enfermedades, también pueden hacer que los insectos individualmente sean más débiles o menos saludables que la población natural. Finalmente, los mosquitos de laboratorio, su raza y descendencia podría estar fuera de competencia y se desvanecerían de la población silvestre. Es posible que necesitemos liberar continuamente mosquitos refractarios -es decir, los que no son buenos en la transmisión de la enfermedad en cuestión- para superar la selección en contra de los genes deseables refractarios.

Los patógenos transmitidos por mosquitos evolucionan por sí mismos. Los virus pueden mutar para evadir el bloqueo de cualquier mosquito modificado genéticamente. Cualquier plan para modificar genéticamente las poblaciones de mosquitos necesita tener espacios de contingencia para cuando los virus u otros agentes patógenos evolucionen. Las nuevas cepas de mosquitos pueden ser seleccionadas rápidamente para combatir la nueva versión del virus y no se necesitarían técnicas transgénicas costosas.

Los cultivadores y criadores actuales están utilizando cada vez más las nuevas técnicas de manipulación genética para mejorar aún más especies de importancia económica. Esto mediante la selección artificial tradicional, que se ha llevado al límite para el mejoramiento de las razas. Muchos biólogos que estudian a los mosquitos han propuesto ir directamente a las nuevas metodologías transgénicas lujosas que nunca han demostrado que funcionan en las poblaciones naturales de mosquitos. Ellos están pasando por alto un método de eficacia probada, más barata y menos controvertida, que por lo menos se la debería intentar.