CRISPR puede reducir las enfermedades transmitidas por mosquitos

Investigadores de la Universidad de California en Riverside han demostrado que es posible que los mosquitos transgénicos expresen de forma estable la enzima Cas9 en su línea germinal. La adición de Cas9 permitirá utilizar la herramienta de edición genética CRISPR para realizar cambios eficientes y muy selectivos en el ADN de los mosquitos.

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Como prueba de concepto, los investigadores utilizaron el sistema para interrumpir el desarrollo del ojo, el ala y la cutícula, desarrollando mosquitos sin alas, con tres ojos y completamente amarillos. El objetivo a largo plazo de los investigadores es utilizar mosquitos que expresen Cas9, junto con la tecnología conocida como impulsores genéticos, para propagar e insertar genes que supriman a los insectos evitando la resistencia que la evolución normalmente apoyaría. Los Aedes aegypti son los principales portadores del zika, el chikungunya, la fiebre amarilla y el dengue, y se están volviendo cada vez más resistentes a los pesticidas habituales.

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Nuevas técnicas para acabar con los mosquitos y sus enfermedades

Se ha comprobado que los esfuerzos anteriores por utilizar la edición del genoma para evitar que los mosquitos propaguen patógenos no han conseguido transmitir eficazmente los genes alterados a la descendencia, que la tasa de supervivencia de los mosquitos editados es escasa y que las tasas de mutación son bajas. Los investigadores han desarrollado mosquitos transgénicos que expresan una enzima Cas9 bacteriana en la línea germinal, lo que permite una edición del genoma muy eficaz mediante el sistema CRISPR.

CRISPR funciona como un par de tijeras moleculares que cortan y sustituyen secuencias concretas de ADN basándose en una guía de ARN. En este estudio, los investigadores utilizaron el sistema para alterar genes que rigen la alimentación, el vuelo y la visión, dando lugar a mosquitos con alas malformadas, defectos en el color de la cutícula y el ojo, y un ojo adicional entre otras variaciones.

Omar Akbari, autor principal del estudio y profesor adjunto de entomología en la Facultad de Ciencias Naturales y Agrícolas de la UCR, indicó que estas cepas denotan el primer paso hacia la utilización de sistemas de conducción genética para gobernar las poblaciones de mosquitos y disminuir las enfermedades que propagan.

declaró Akbari:

Estas cepas de Cas9 pueden utilizarse para desarrollar impulsores génicos divididos, que son una forma de impulsor génico por el que el Cas9 y el ARN guía se insertan en loci genómicos separados y dependen el uno del otro para propagarse. Esta es la forma más segura de desarrollar y probar los impulsores genéticos en el laboratorio para garantizar que no se propaguen a la naturaleza".

Los impulsores genéticos aumentan significativamente las probabilidades, del 50% al 99%, de que un gen o conjunto de genes se transmita a la descendencia. Este porcentaje puede aumentar hasta el 100% cuando un gen diana se interrumpe en varios sitios, un enfoque conocido como multiplexación que recientemente ha sido modelado matemáticamente por los investigadores.

Los impulsores genéticos pueden utilizarse para sesgar la herencia genética a favor de genes autodestructivos y de rápida propagación, similares a los que perturban la fertilidad, y podrían ser un método rentable y respetuoso con el medio ambiente para controlar las poblaciones de insectos propagadores de enfermedades.

Akbari sugirió que deberían llevarse a cabo más pasos para detectar las secuencias reguladoras que expresan los ARN guía del genoma, y una vez identificadas estas secuencias, el desarrollo de impulsores genéticos en la especie debería ser llave en mano.