Los científicos muestran cómo editar el genoma de los mosquitos portadores de enfermedades
28 jun 2017 
Científicos de las universidades de Berkeley y Riverside han demostrado una forma de editar el genoma de los mosquitos portadores de enfermedades que nos acerca a suprimirlos a escala continental.
El estudio utilizó la tecnología de edición genética CRISPR/Cas9 para insertar y propagar genes diseñados para suprimir insectos salvajes, evitando al mismo tiempo la resistencia a estos esfuerzos que la evolución favorecería típicamente. El estudio de prueba de concepto se demostró en moscas de la fruta, pero los investigadores creen que esta tecnología podría utilizarse en mosquitos para ayudar a combatir la malaria y otras enfermedades transmitidas por mosquitos en la próxima década, a la espera de la aprobación pública y reglamentaria.
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"Lo que hemos demostrado es que, si se interrumpe un gen necesario para la fertilidad de los mosquitos hembra en varios lugares a la vez, resulta mucho más difícil para la población evolucionar en torno a esa interrupción. Como resultado, se puede suprimir una población mucho mayor. Es muy parecido a una terapia farmacológica combinada, pero para un impulsor genético basado en CRISPR", explica John Marshall, autor principal del estudio y profesor adjunto de bioestadística y epidemiología en la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Berkeley.
El artículo se ha publicado recientemente en la revista Nature Scientific Reports. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, UC MEXUS y la Fundación Parker.
La tecnología en la que se basa el estudio se denomina sistema impulsor de genes, que manipula la forma en que los rasgos genéticos se heredan de padres a hijos. Los impulsores genéticos se utilizan para sesgar la herencia genética a favor de genes autodestructivos de rápida propagación, y podrían ser una forma ecológica y rentable de suprimir poblaciones de insectos propagadores de enfermedades. El auge de la tecnología de edición genética CRISPR/Cas9 (desarrollada en la Universidad de Berkeley) ha revolucionado recientemente los sistemas de manipulación genética porque ofrece una forma rápida, eficaz y fiable de realizar cambios precisos y selectivos en el genoma.
El nuevo estudio basa sus cálculos en un impulsor genético que, según estudios anteriores, podría dar lugar a que hasta el 99% de la descendencia heredara el gen insertado. Sin embargo, las pocas crías que no heredan el gen presentan un gran problema para esta tecnología. Una fracción de esta descendencia es inmune al impulsor genético, por lo que cualquier intento de eliminar una especie de mosquito de esta manera daría lugar a un rápido repunte de los que son inmunes al impulsor genético. El impacto de esta resistencia en la capacidad del accionamiento genético para propagarse y suprimir poblaciones ya se había debatido anteriormente, pero no se había evaluado a fondo.
Mediante modelos matemáticos, el nuevo estudio descubrió que esta resistencia tendría un gran impacto en los intentos de eliminar una especie de mosquito a escala continental. Para resolver este problema, el equipo de investigación ideó una técnica que, según determinaron, podría suprimir las especies de mosquitos en todo el continente.
La nueva técnica, denominada multiplexación, consiste en utilizar uno de los componentes del sistema CRISPR, un ARN guía, para atacar varios puntos de un gen a la vez. La modelización informática realizada por el equipo de investigadores sugiere que el tamaño de la población que podría suprimirse aumenta exponencialmente con el número de estos ARN guía utilizados. También muestra que con cuatro o cinco ARN guía multiplexados se podría suprimir una especie de mosquito a escala continental.
"Saber que podemos superar potencialmente los problemas de resistencia a través de una cuidadosa ingeniería y multiplexación es enorme", dijo el coautor Omar Akbari, profesor asistente de entomología en la UC Riverside.
Los investigadores demostraron la tecnología en moscas de la fruta, un organismo utilizado habitualmente como modelo en los laboratorios. Ahora trabajan para adaptar esta tecnología a las especies de mosquitos que transmiten la malaria, el dengue y el Zika.
"El potencial de la multiplexación es enorme. Con un ARN guía podríamos suprimir una habitación de mosquitos. Con cuatro, podríamos suprimir un continente y las enfermedades que transmiten. Pero la naturaleza sabe encontrar la manera de sortear los obstáculos, así que para evaluar ese potencial habrá que trabajar mucho más", afirma Marshall.
