En agosto de 2020, el gobierno del Estado de Florida, en EEUU, finalmente aprobó un plan piloto para liberar 750 millones de mosquitos modificados genéticamente (GM) con el objetivo de disminuir el uso de insecticidas en el combate de el Aedes aegypti, una especie portadora de varias enfermedades mortales, como zika, dengue, chikungunya y la fiebre amarilla, en la región de Los Cayos.
El lanzamiento del proyecto, que utiliza los mosquitos desarrollados por la compañía británica Oxitex, se demoró más de dos años debido a la resistencia de la comunidad local por el temor a los efectos desconocidos a largo plazo que pudiera causar la liberación de mosquitos transgénicos en el medio ambiente. Finalmente, y a pesar de las 236.000 personas que firmaron una petición en contra de la decisión, el gobierno estatal y la FDA dieron el visto bueno para un proyecto piloto luego de revisar más de 25 estudios científicos -incluyendo pruebas a campo en las Islas Caimán, Panama y Brasil- realizados durante 10 años que demostraron que el mosquito GM no representa ningún riesgo para los seres humanos, los animales o el medio ambiente, incluidas las especies en peligro de extinción.
En las intervenciones típicas de control biológico se liberan mosquitos machos estériles en el medio ambiente. Éstos compiten con los machos salvajes para aparearse con las hembras salvajes. Los mosquitos se aparean solo una vez en su vida. Dado que el apareamiento con mosquitos estériles no produce descendencia, la población local de mosquitos comienza a disminuir. Pero los métodos para seleccionar estos mosquitos machos para su posterior liberación son laboriosos o necesitan equipo especializado. La colonia que crían los científicos también suele ser tres veces mayor que la cantidad de machos liberados. Y además, un mosquito vive normalmente entre 8 y 10 días. Por lo tanto, los científicos deben seleccionar a los machos para liberarlos cerca del sitio de intervención.
La modificación del mosquito de Oxitec, llamado OX5034, alivia estos problemas. El insecto ha sido alterado para que cuando se aparea con una hembra no modificada en la naturaleza, la descendencia resultante hereda el gen para producir solo crías hembras que mueren en la etapa larvaria, mucho antes de eclosionar y crecer lo suficiente como para picar y propagar enfermedades. Solo el mosquito hembra pica en busca de sangre, que necesita para madurar sus huevos. En el lenguaje de la ingeniería genética, esta vía genética se llama circuito letal. Los machos se alimentan únicamente de néctar y, por tanto, no son portadores de enfermedades.
Lectura sugerida
Recientemente, investigadores de la Universidad de Minnesota encontraron una solución novedosa que podría dejar más tranquilos a los pobladores Los Cayos. Utilizaron la ingeniería genética para crear organismos para su liberación que no están modificados genéticamente.
“Las aprobaciones regulatorias lentas y costosas para la liberación de insectos transgénicos” inspiraron el trabajo del equipo, dijo Maciej Maselka -miembro del equipo- a The Wire Science. «Buscamos una manera de obtener los beneficios logrados con la liberación de insectos transgénicos, pero sin necesidad de liberar insectos transgénicos». Los resultados se publicaron en noviembre de 2020.
El método de Maselko llevó el circuito letal algunos puntos hacia arriba en el gráfico de dificultad. A modo de demostración, el equipo utilizó dos cepas del organismo modelo de experimentos de modificación genética: la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Como los humanos, las moscas de la fruta tienen dos cromosomas sexuales, X e Y. Las hembras tienen dos cromosomas X y los machos, uno X y uno Y.
En el método de Maselko, una cepa tiene un circuito letal en el cromosoma X (XL) mientras que otra tiene un circuito letal en el cromosoma Y (YL). Estos circuitos letales se pueden encender y apagar según sea necesario modificando la composición de la sustancia en la que se nutren las moscas.
En el primer paso, el equipo cultivó la cepa YL en condiciones en las que se activa el circuito letal. Estos se aparean con hembras de tipo salvaje (X-X). Todos los machos (X-YL) mueren, dando lugar a una descendencia femenina, X-X, que no tiene el circuito letal.
En un segundo paso por separado, el equipo hizo crecer la cepa XL en condiciones en las que se activa el circuito letal. Los machos que llevan solo una copia de la variante letal (XL-Y) sobreviven, mientras que todas las hembras (XL-XL) mueren.
Lectura sugerida
En el tercer y último paso, las hembras sobrevivientes del primer paso (X-X) se aparean con los machos supervivientes (XL-Y) del segundo paso. El equipo volvió a cultivar la descendencia en condiciones en las que se activa el circuito letal. Esto produjo solo machos (X-Y) que no tienen el circuito letal.
“Nuestro enfoque permite un enfoque de producción más centralizado, donde solo se pueden enviar huevos”, dijo Maselko. «Esto necesita instalaciones modestas para criar, esterilizar y liberar a los machos».
Max Scott, profesor de entomología en Manejo Genético de Plagas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, calificó el enfoque como “un esquema inteligente para producir sólo machos no transgénicos”. También dijo que “el cromosoma Y tiene pocos genes. Encontrar una ubicación donde funcione el circuito letal es un verdadero desafío».
El equipo de Maselko parece haber abordado este desafío. En los tres lotes que los investigadores criaron con este método, se generaron 2.932 machos y una hembra.
Omar Akbari, profesor asociado de biología celular y del desarrollo en la Universidad de California en San Diego, se hizo eco de la evaluación de Scott. Dijo que le gustaría que este modelo funcionara en mosquitos reales.
En respuesta al punto de Akbari de que los machos resultantes no son estériles, Maselko dijo que el equipo «los esterilizaría con rayos X o usaría el enfoque de infección de Wolbachia«.
Wolbachia son especies bacterianas que se encuentran naturalmente en el 60% de las especies de insectos, pero no en los mosquitos Aedes aegypti . Un estudio de 2009 mostró que infectar a los mosquitos Aedes con Wolbachia reduce la transmisión del dengue, el Zika y otros virus. Los científicos están probando la técnica en muchos países, bajo el Programa Mundial de Mosquitos. Se espera al menos un artículo científico que discuta los resultados del ensayo a finales de este año.
Lectura sugerida
El equipo de Minnesota examinó más de mil moscas de la fruta en busca de circuitos letales. No encontraron ninguno. La posibilidad matemática de que el circuito letal sobreviva a su proceso experimental, según la estimación del equipo, es del 0,1%.
Non-GMO Project es una organización sin fines de lucro que verifica la ausencia de material transgénico en semillas, productos comerciales, medicamentos, alimentos para ganado y suplementos. Según sus últimos estándares, su umbral de certificación oscila entre el 0,25% y el 1,5%.
Sin embargo, Scott no está seguro de si esto ayudará a las personas. «Es difícil saber si un macho no transgénico derivado de dos cepas transgénicas sería aceptable para la gente».
Phil Taylor, director del Centro ARC para la Innovación de la Mosca de la Fruta en Australia, dijo que «desde una perspectiva regulatoria, pone a prueba los límites como lo hacen la mayoría de las tecnologías novedosas».
Maselko es ahora un futuro becario de biología sintética de CSIRO en la Universidad Macquarie en Australia. Quiere realizar pruebas más amplias con mosquitos antes de ampliar su solución.
