Nuevo y eficaz método de conducción genética basado en CRISPR para controlar la transmisión de parásitos de la malaria
Empleando una estrategia conocida como "modificación de la población", que consiste en utilizar un sistema de accionamiento genético CRISPR-Cas9 para introducir genes que impidan la transmisión del parásito en los cromosomas del mosquito, los investigadores de la Universidad de California han realizado un importante avance en el uso de las tecnologías genéticas para controlar la transmisión del parásito de la malaria.
La investigadora postdoctoral de la Universidad de California en Irvine, Adriana Adolfi, en colaboración con sus colegas de la UCI, la UC Berkeley y la UC San Diego, continuó con el esfuerzo pionero del grupo para desarrollar sistemas de accionamiento genético basados en CRISPR para hacer que los mosquitos vectores sean resistentes a la transmisión de los parásitos de la malaria, aumentando la eficacia del accionamiento genético en la progenie del mosquito hembra.
"Este trabajo mitiga un gran problema de los primeros sistemas de accionamiento genético, que es la acumulación de mosquitos resistentes al accionamiento que podrían seguir transmitiendo los parásitos de la malaria", dijo el biólogo de vectores de la UCI Anthony James, profesor Donald Bren de Microbiología y Genética Molecular y Biología Molecular y Bioquímica, que fue co-investigador principal del estudio.
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El sistema de accionamiento genético de segunda generación descrito en este artículo puede aplicarse a cualquiera de los varios miles de genes que son esenciales para que los insectos sobrevivan o se reproduzcan. Aunque se desarrolló en la mosca de la fruta, este sistema es fácilmente transportable a una amplia selección de especies de insectos que sirven de vectores para trastornos devastadores como la enfermedad de Chagas, la enfermedad del sueño, la leishmaniasis y las enfermedades arbovirales."
Ethan Bier, profesor distinguido de la UC San Diego, coautor del estudio y director científico del Instituto Tata de Genética y Sociedad
Los resultados del estudio aparecen en Nature Communications. Enlace al estudio: https:/
Describen una versión de segunda generación muy eficaz del impulsor genético original del equipo, desarrollado para el mosquito vector de la malaria Anopheles stephensi de la India. El trabajo de 2015, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, fue la primera demostración de un impulsor genético basado en CRISPR en mosquitos.
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En ese primer estudio, el impulsor genético se transmitió a cerca del 99% de la progenie cuando el progenitor en el que se insertó el impulsor genético era un macho, pero sólo al 60-70% de la descendencia cuando el progenitor en el que se insertó el impulsor genético era una hembra. En las hembras se genera un número significativo de cromosomas resistentes al accionamiento; esto, en principio, podría permitir que esas hembras siguieran transmitiendo parásitos.
Adolfi, autor principal del nuevo estudio, y sus colaboradores solucionaron el problema de la falta de eficacia del accionamiento en las hembras equipando el accionamiento genético con una copia funcional del gen diana en el que se inserta el accionamiento. La función normal de este gen diana es necesaria en esta especie de mosquito para la supervivencia y la fertilidad de la hembra después de que se alimente de sangre, y su funcionalidad suele verse alterada cuando el sistema de accionamiento se inserta en el gen.
Los mosquitos hembra resultantes mostraron un impulso fuerte y consistente en un estudio de jaulas de población y una producción insignificante de cromosomas resistentes al impulso. Esta estrategia de insertar un impulsor genético en un gen esencial para la viabilidad o la fertilidad y, al mismo tiempo, incluir un gen funcional que rescate la pérdida de viabilidad o fertilidad proporciona una solución general para la resistencia al impulsor a través de las hembras. Además, al igual que un catalizador que elimina la contaminación por combustión de los automóviles, el nuevo sistema elimina eficazmente los errores genéticos cometidos en el proceso de accionamiento.
Este sistema de impulsión genética -en combinación con genes para bloquear la transmisión del parásito- puede utilizarse ahora para diseñar cepas de mosquitos listas para el campo. Es necesario realizar pruebas exhaustivas para demostrar la seguridad y la eficacia antes de pasar a las pruebas de campo.
