Mediante el uso de una innovadora técnica de edición genética, científicos de la Universidad de California, en Estados Unidos, han creado una cepa de mosquitos capaz de introducir rápidamente genes que bloquean la malaria en una población de mosquitos a través de su progenie, en última instancia eliminando la capacidad de los insectos para transmitir la enfermedad a los seres humanos.
Este nuevo modelo, que se detalla en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', representa un notable avance en los esfuerzos por establecer una población de mosquitos antimalárica, que con un mayor desarrollo podría ayudar a erradicar una patología que enferma a millones de personas en todo el mundo cada año.
Para crear esta raza, los investigadores de los campus de Irvine y San Diego insertaron un elemento de ADN en la línea germinal de los mosquitos 'Anopheles stephensi' que resultó en que el gen que previene de la transmisión del paludismo se transmite a un sorprendente 99,5 por ciento de las crías. 'A. Stephensi' es un vector que propaga la malaria en Asia.
El trabajo pone de relieve la creciente utilidad del método CRISPR, una potente herramienta de edición genética que permite el acceso al núcleo de la célula para cortar el ADN con el fin de reemplazar genes mutados o insertar otros nuevos. 'Esto abre la posibilidad de que esta técnica se pueda adaptar para eliminar la malaria', afirma Anthony James, profesor de Bio¡ología Molecular y Bioquímica y Microbiología y Genética Molecular en la Universidad de California Irvine.
Durante casi 20 años, el laboratorio de James se ha centrado en diseñar mosquitos anti-enfermedad. Sus modelos de fiebre anti-dengue se han probado en ensayos en jaulas en México y en 2012, ayudó a mostrar que se pueden introducir en los mosquitos los anticuerpos que impiden que la biología del parásito se adapte a los sistemas inmunes de los ratones. Este rasgo, sin embargo, sólo podía ser heredado por aproximadamente la mitad de la progenie.
A principios de este año, los biólogos de la UC San Diego Ethan Bier y Valentino Gantz trabajando con moscas de la fruta anunciaron el desarrollo de un nuevo método para generar mutaciones en ambas copias de un gen. Esta reacción en cadena mutagénica implicó el uso de CRISPR/Cas9 y permitió la transmisión de mutaciones a través de la línea germinal, con una tasa de herencia del 95 por ciento.
Los dos grupos colaboraron para fusionar los métodos de Bier y de Gantz con los mosquitos de James. Los genes antipalúdicos de Gantz se empaquetaron con una enzima Cas9 (que puede cortar el ADN) y un ARN guía para crear un 'reproductor' genético que, cuando se inyecta en un embrión de mosquitos, se dirige a un punto muy específico en el ADN de la línea germinal para insertar los genes de anticuerpos contra la malaria.
Para asegurar que este elemento que lleva los anticuerpos de bloqueo de la malaria había llegado al sitio de ADN deseado, los investigadores incluyeron una proteína que dio fluorescencia roja a la progenie en los ojos. Casi el cien por cien de la descendencia --99,5 por ciento-- exhibió este rasgo, lo que James considera es un resultado sorprendente para un sistema de este tipo que puede cambiar rasgos heredables.
Este experto agrega que se necesitan pruebas adicionales para confirmar la eficacia de los anticuerpos y que esto podría conducir eventualmente a los estudios de campo. 'Este es un primer paso importante -resalta--. Sabemos el funcionamiento de los genes. Los mosquitos que hemos creado no son la meta final, pero sabemos que esta tecnología nos permite crear de manera eficiente grandes poblaciones'.
La malaria es uno de los principales problemas de salud del mundo. Más del 40 por ciento de la población mundial vive en zonas donde existe riesgo de contraer la enfermedad. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos, cada año se producen entre 300 y 500 millones de casos de malaria y casi 1 millón de personas mueren por la enfermedad cada año, en gran parte bebés, niños pequeños y mujeres embarazadas, la mayoría de ellos en África.