Un enjambre de mosquitos mutantes tiene como objetivo erradicar la malaria

Más de 400.000 personas murieron de malaria en 2015, muchas de ellas niños. Los mosquitos publicados por CRISPR se liberan con la esperanza de reducir las muertes

El año que viene, en la aldea de Bana, Burkina Faso, un grupo de científicos liberará hasta 10,000 mosquitos salpicados con polvo fluorescente. El enjambre de hombres estériles será la primera vez que se libere una especie de mosquito genéticamente modificada que lleva la malaria a la naturaleza. Es un hito no solo para la ciencia, sino también para la participación de la comunidad y las barreras regulatorias en África.

Sin embargo, lo más significativo es que estos mosquitos sentarán las bases para el eventual despliegue de una poderosa herramienta biológica que los investigadores esperan que algún día se detenga por completo.

El consorcio Target Malaria, con sede en el Imperial College de Londres, quiere reducir drásticamente la población mundial de mosquitos que transmiten la malaria, forzando un sesgo selectivo en la herencia de insectos por ciertos genes, un proceso conocido como impulso genético.

Dirigido por el profesor de genética evolutiva Austin Burt y la profesora de parasitología molecular Andrea Crisanti, el equipo tiene como objetivo modificar las reglas de la herencia genética, lo que significa que la probabilidad de que un mosquito transmita un gen determinado está más cerca del 100% que del 50%. normalmente esperan.

Solo los mosquitos hembras pican y transmiten la malaria. En diciembre de 2015, el grupo de investigación publicó un artículo en Nature, que demuestra en el laboratorio que una acción genética podría reducir la fertilidad femenina en los mosquitos Anopheles gambiae.

Casi tres años después, la liberación de Burkina Faso será la primera prueba importante para sus técnicas en un entorno de la vida real y tiene como objetivo observar cuánto tiempo viven los mosquitos en la naturaleza y si se unen a los enjambres que los machos forman naturalmente en la naturaleza. salvaje para el apareamiento. “Liberamos a los hombres porque no queremos liberar a las mujeres que muerden a los hombres y los molestan y pueden transmitir enfermedades. Queremos filtrar tantas mujeres como sea posible “, explicó Burt.

Pocos apoyan el principio de erradicación: más de 400.000 personas murieron de malaria en 2015, según cifras de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la mayoría de ellos niños menores de cinco años en el África subsahariana.

Los esfuerzos de salud pública para colgar mosquiteros en los hogares y advertir a las comunidades sobre cómo se transmite la malaria han reducido a la mitad las muertes desde 2000, pero el progreso se ha estancado. “De todas las enfermedades transmitidas por vectores, la malaria es la más alta en términos de morbilidad y mortalidad”, dijo Burt.

Varias otras enfermedades se están abordando con mosquitos modificados genéticamente, que se han liberado en Brasil para combatir el virus Zika y en Australia para combatir la fiebre del dengue. Mientras tanto, los científicos de la Universidad de California están utilizando la herramienta de “corte” de genes conocida como CRISPR-Cas9, también utilizada por el equipo de Burt para manipular genes de mosquitos para bloquear la malaria.

Hasta ahora, nadie ha podido utilizar mosquitos modificados genéticamente o un motor genético para reducir las tasas de malaria, pero Target Malaria cree que está más cerca que nadie de sus proyectos en Burkina Faso, Mali y Uganda. “En el caso de la malaria, el 90% de la carga está en África, por lo que tiene sentido centrarse en el África subsahariana, y estos tres países tienen muy buenos entomólogos”, dice Burt. “Es importante tener esta experiencia como parte del equipo”.

De manera crucial, agrega: “También tienen un sistema regulatorio que permite la consideración de organismos genéticamente modificados”.

El gobierno de Burkina Faso aprobó la importación de la cepa genéticamente modificada del mosquito Anopheles coluzzii hace más de un año y acaba de dar luz verde para su liberación.

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Los mosquitos diana de la malaria idealmente producirían abrumadoramente machos y hembras infértiles, reduciendo así el tamaño de la población. Esta “acción genética” difundirá estas tendencias en las generaciones futuras, diezmando las especies objetivo del grupo de los Anopheles responsables de la transmisión de la malaria. Los resultados serían visibles, creen los investigadores, en menos de una década.

No a todo el mundo le gusta la idea de alterar perpetuamente los genes de los mosquitos, y Target Malaria también plantea cuestiones éticas sobre las comunidades involucradas en los experimentos. Jeantine Lunshof, filósofa y bioética que asesora al Sculpting Evolution Group con sede en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), dijo que la malaria podría ser el único caso en el que el inmenso sufrimiento causado por la enfermedad podría superar el riesgo inherente de propagar genes indefinidamente. .

“Cuando todas estas pruebas y pilotos vayan bien, cuando sea posible aplicar una unidad genética que realmente ponga fin a estos mosquitos específicos … eso podría estar justificado”, dice. Lunshof trabaja con Kevin Esvelt, un profesor asistente que ayudó a iniciar el desarrollo de CRISPR y su uso en unidades genéticas, pero que advirtió contra cualquier acción genética que pudiera extenderse globalmente.

Esvelt también es un firme partidario de la “ciencia receptiva”, que promueve la transparencia y la retroalimentación de la comunidad por su trabajo con ratones editados genéticamente y la enfermedad de Lyme en las islas de Martha’s Vineyard y Nantucket en Massachusetts.

Citando este estándar en el laboratorio del MIT de Esvelt, Lunshof elogió el compromiso continuo de Malaria con la comunidad local a través de sus equipos de partes interesadas, que traducen sus experimentos a los idiomas locales y obtienen el consentimiento informado para liberar mosquitos.

Era crucial evitar los errores del pasado, dice Lunshof, citando el proyecto HapMap de variación genética humana global, en el que se hicieron promesas incumplidas de centros de salud en Nigeria a cambio de muestras de ADN.

“Tenemos que presentarles el proyecto y ellos tienen que entender por qué lo estamos haciendo. Tenemos que pedirles su aprobación, yendo de casa en casa ”, coincidió Jonathan Kayondo, que dirige las operaciones de Target Malaria en Uganda.

El principal problema planteado por los lugareños y los políticos que comenzaron a apoyar con entusiasmo el proyecto, dijo Kayondo, fue el “momento”: la investigación llevará años, si no décadas, y la gente quiere resultados “mañana”.

Incluso con el acuerdo entusiasta de la comunidad, otra pregunta se refiere a los efectos ambientales de la posible eliminación de una especie de la cadena alimentaria en un período de tiempo relativamente corto. Es probable que el impacto “sea mínimo”, dijo Burt, y agregó que “no hay ningún depredador que se especialice en esta especie particular de mosquito”. Añadió que el objetivo de la malaria fue alterado solo por el gen en una especie de mosquito, y no en todos los tipos conocidos de transmisión de malaria presentes en Burkina Faso.

A pesar de estas suposiciones, pasará tiempo después de la liberación estéril de los hombres para estudiar los efectos sobre el medio ambiente, y un impulso genético solo continuaría si otro lote de mosquitos, esta vez machos fértiles, tuvieran éxito.

En última instancia, la naturaleza misma podría superar cualquier unidad genética futura del paludismo objetivo. El uso de CRISPR no es perfecto y, a veces, las células individuales pueden agregar o eliminar letras de ADN aleatorias, lo que significa que el código modificado no se propaga correctamente.

Sin embargo, al igual que con los antibióticos, surgirá una resistencia natural, lo que significa que el equipo debe cambiar sus modelos para darle a la unidad genética el tiempo suficiente para funcionar antes de que la evolución siga su propio curso.

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