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Mosquitos transgénicos para controlar el dengue

El dengue, la malaria y el paludismo son tres de las enfermedades infecciosas tropicales más comunes. Las tres son transmitidas por mosquitos y generan preocupación por los cada vez más frecuentes brotes epidémicos que producen, incluso en zonas en las que habían sido erradicadas en décadas anteriores. Probablemente el cambio climático y la deforestación tienen mucho que ver en el incremento de los nichos en los que crecen los mosquitos que transmiten estas enfermedades. Además, su propagación a otras regiones geográficas diferentes de las de origen a través de viajeros infectados, hace que este tipo de patologías sean consideradas como una amenaza a nivel mundial.

Una de las estrategias que se utiliza actualmente para intentar controlar la densidad de las poblaciones de mosquitos que transmiten estas infecciones es la aplicación de insecticidas. No obstante, se está trabajando en desarrollar métodos alternativos que sean menos lesivos para el medio y que eviten la aparición de mosquitos resistentes a estos productos químicos, resistencias que se están extendiendo entre estos  insectos de forma alarmante y que permiten prever su ineficacia a medio plazo. Una de estas alternativas consiste en la utilización de mosquitos modificados genéticamente que permitan controlar la el número efectivo de mosquitos en las poblaciones portadoras de los agentes infecciosos. Concretamente, voy a comentar una nota de prensa que estos días ha aparecido en la revista de noticias científicas SciDev.Net y que ha sido citada en una noticia de la revista Nature.

Se trata de la notificación que ha realizado a la prensa el Dr Aldo Malavasi, director de la empresa brasileña Moscamed, dedicada al control de insectos. En la nota de prensa se informa que esta empresa ha liberado más de 10 millones de mosquitos modificados genéticamente en la ciudad brasileña de Juazeiro, donde viven 288.000 personas, con la intención de controlar el dengue en la zona.

El dengue es una enfermedad infecciosa causada por un virus de RNA, del género de los Flavivirus y de la familia de los Togaviridae, que se transmite a humanos por el mosquito de la especie Aedes aegypti. Cuando un mosquito ingiere sangre humana infectada por el virus, tras 8-12 días está en condiciones de transmitir la enfermedad a nuevos humanos de los que se alimente. No se produce transmisión de humano a humano, así que el mosquito es un vehículo necesario para la transmisión de la enfermedad entre humanos.

Según se indica en la nota de prensa, los positivos resultados tras esta liberación masiva de mosquitos transgénicos han sido hechos públicos en un seminario a finales del mes de marzo, aunque aún no se han publicado en una revista científica: el 85% de los huevos de los mosquitos de Aedes aegypti recolectados en la zona, eran transgénicos, por lo que espera que esta aproximación contribuya de manera importante a controlar el dengue.

Para comprender en qué consisten estos mosquitos transgénicos y cómo pueden actuar para controlar el dengue, debemos referirnos a un trabajo previo, realizado por un grupo de inglés dirigido por Jacob C. Koella, del Imperial College de Londres, realizado en colaboración con la empresa británica Oxitec Limited, una empresa que también se dedica al control de plagas de insectos. El trabajo fue publicado en la revista PLOS One en Junio del 2011.

De forma resumida, el sistema consiste en generar y liberar al medio insectos portadores de un gen letal dominante. En el caso que comentamos, los investigadores británicos crearon una línea del mosquito Ae. aegypti (denominada OX513A) que es homocigota para una construcción génica que porta dos sistemas génicos expresables:

  • uno de ellos (el denominado fluorescent marker en la figura de arriba) permite que se exprese un marcador de fluorescencia roja (Red2), el cual se utiliza para identificar las larvas que son transgénicas (en este caso, las larvas transgénicas emiten fluorescencia roja). También se han realizado ensayos con construcciones génicas que expresan fluorescencia de color verde. Ejemplo de ambas situaciones es la fotografía de la derecha, en la que se pueden ver larvas transgénicas fluorescentes de ambos colores.
  • el otro, es un sistema génico letal “condicionado” (denominado lethal system, en la figura de arriba): cuando los animales son alimentados con tetraciclina, la tetraciclina reprime la expresión de este gen letal. Esta represión permite que se puedan mantener estas larvas transgénicas en el laboratorio (alimentándolas con un medio suplementado con tetraciclina). Sin embargo, en ausencia de tetraciclina (por ejemplo cuando se liberan en un medio natural, en donde no suele existir tetraciclina), la expresión del sistema génico letal ocurre y las larvas transgénicas mueren.

Aunque los detalles de la cepa OX513A fueron descritos en una publicación de la revista BMC Biology en el 2007, el trabajo de Koella tiene el mérito adicional de que generaron varios machos de mosquitos Ae. aegypti transgénicos, cuya eficacia para producir mortalidad en sus descendientes ensayaron en el laboratorio. La idea que subyace a esta estrategia era que si se liberan mosquitos transgénicos adultos machos en una zona abierta, estos machos se cruzarán con hembras silvestres, potencialmente portadoras del virus. Las larvas resultantes de estos cruces portarán una copia de la construcción letal (la que heredan de los machos trangénicos), por lo que en un medio sin tetraciclina (en el campo abierto, por ejemplo) las larvas descendientes morirán, disminuyendo así el tamaño de la población de mosquitos.

La eficacia de la estrategia ha sido demostrada hace unos meses en un trabajo piloto que ha realizado un grupo de científicos de Oxford, dirigidos por el investigador Luke Alphey, de la Universidad de Oxford y de la empresa Oxitec. El trabajo piloto se ha publicado en noviembre del 2011 en la revista Nature Biotechnology. En el, los investigadores han generado cientos de mosquitos machos transgénicos que luego han sido liberados en una zona de 10 hectáreas en una de las islas Caimán, en el mar Caribe. La zona de la liberación es de especial interés para el control del dengue porque las cepas del mosquito que allí habitan son resistentes a los insecticidas convencionales. Los investigadores observaron que los mosquitos modificados genéticamente se cruzaban de forma satisfactoria con hembras salvajes y fertilizaban sus huevos, por lo que cabía pensar que su uso podía ser una estrategia útil para el control del dengue.

El trabajo que ahora han realizado los investigadores brasileños, en colaboración con la empresa  Oxitec, es continuación de ese trabajo piloto. El trabajo realizado por la empresa Moscamed, ha mejorado la metodología de obtención de los mosquitos transgénicos letales (han conseguido generarlos de forma masiva y obtener millones de ellos), ha conseguido reducir considerablemente el coste del proceso (lo cual le añade un interés adicional para ser utilizado en países en desarrollo) y ha llevado a la práctica un estudio de campo de grandes dimensiones para establecer la eficacia y la seguridad reales de la estrategia.

Antes de realizar el trabajo a “campo abierto”, han dedicado grandes esfuerzos a explicar a los habitantes de la zona las características del proyecto. Según el propio Malavasi, la población se mostró favorable a la intervención. Si los resultados resultan tan buenos como la empresa ha notificado a la prensa, lo cual se conocerá en los próximos meses, es posible que la propia empresa Moscamed, o la empresa Oxited, o quizás otra diferente a estas, se plantee extrapolar la estrategia a otras enfermedades transmitidas por mosquitos, como el paludismo o la malaria, entre otras. Desgraciadamente no faltan insectos transmisores de enfermedades infecciosas graves candidatosa la aplicación de estas estrategias.

 

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