Mosquitos contra el paludismo

Para Valentino M. Gantz (Section of Cell and Developmental Biology, University of California, San Diego, La Jolla, CA)Sin título los mosquitos son posiblemente los animales más peligrosos del mundo. La mortalidad humana anual por paludismo transmitido por una sola especie, el Anopheles gambiae, supera los dos millones, mientras que el Aedes aegypti transmite enfermedades virales como el dengue y la fiebre amarilla. Si bien estas enfermedades se producen principalmente en las zonas tropicales, los patógenos emergentes, como los virus Chikunguña y el del Nilo occidental pueden representar amenazas en medicina y salud pública en las regiones más templadas. El objetivo del laboratorio donde trabaja es el desarrollo de nuevos métodos de control génicos basados en el bloqueo de la transmisión de patógenos humanos por los mosquitos. La hipótesis es que la introducción en una población de mosquitos de un gen que confiere resistencia a un patógeno determinado debería conducir a una disminución de la transmisión de ese patógeno. En esta hipótesis está implícita la suposición de que menos transmisión resultaría en menos enfermedad y muertes. Para probar esta hipótesis, se debe desarrollar un gen o alelo que interfiera con el desarrollo del patógeno o su propagación, y posteriormente extenderse a través de una población de mosquitos. Este autor, como primer firmante, ha publicado un artículo, junto con otros investigadores, bajo la dirección de Anthony A. James (Deparment of Molecular Biology and Biochemistry de la Universidad de California, Irvine), en los Proceedings of the National Academy of Sciences de USA, en cuyo resumen se puede leer:
Sin títuloLas técnicas de ingeniería genética se pueden usar tanto para crear mosquitos transgénicos portadores de genes efectores anti-patógeno focalizados en los parásitos del paludismo humano, como para generar sistemas de genes dirigidos capaces de introgresión de los genes a lo largo de las poblaciones de vectores silvestres.

Los autores han desarrollado un CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats -repetidos cortos palindrómicos aglomerados regularmente interespaciados-) autónomo muy eficaz asociado a la proteína 9 (Cas9) condicionado por el gen director del sistema en el vector del paludismo asiático Anopheles stephensi, adaptación de la reacción en cadena mutagénica (MCR). Este sistema específico da lugar a progenie de machos y hembras derivados de machos transgénicos que presentan una alta frecuencia de la línea germinal de genes de conversión coherente con la reparación homología dirigida (HDR).Sin título Este sistema copia una construcción de ~17 kb de su lugar de inserción en su cromosoma homólogo de una manera fiel, específica del sitio. Genes duales efectores anti-Plasmodium falciparum, un gen marcador, y los componentes autónomos del gen-conductor son introgresiados en ~99,5% de la progenie siguientes cruzamientos de líneas transgénicas en los mosquitos de tipo silvestre. Los genes efectores siguen siendo inducibles transcripcionalmente sobre la sangre succionada. En contraste con la conversión eficiente en individuos que expresan Cas9 sólo en la línea germinal, machos y hembras provenientes de hembras transgénicas, que se espera que tengan moléculas componentes de accionamiento en el huevo, producen descendencia con una alta frecuencia de mutaciones en la secuencia diana del genoma específico, resultando en proporciones cercanas a la herencia mendeliana de los transgenes. Tales alelos son mutantes resultantes presumiblemente de NHEJ (Nonhomologous end-joining) incluso antes de la segregación de linajes de de líneas somáticas y germinales linajes en el desarrollo temprano. Estos datos apoyan el diseño de este sistema que se activa estrictamente dentro de la línea germinal. Razas basadas en esta tecnología podrían sustentar el control y la eliminación como parte de la agenda de erradicación del paludismo.

Gantz VM et al. Highly efficiente Cas9-mediated gene drive for population modification of the mlaria vector mosquito Anopheles stephensi. Proceedings of the National Academy of Sciences. Published online November 23, 2015.
Doi: 10.1073/pnas.1521077112