Los investigadores han desarrollado un nuevo método genético “codificado por colores” que facilita distinguir mosquitos machos y hembras. Esta innovación puede ayudar a resolver un importante cuello de botella en las estrategias de control de mosquitos que dependen únicamente de la liberación de machos estériles.
Un nuevo estudio liderado por Doron Zaada y el profesor Philippos Papathanos, del Departamento de Entomología de la Universidad Hebrea, introduce un enfoque genético potente para separar mosquitos machos y hembras, un paso esencial para programas de control de mosquitos a gran escala destinados a reducir la propagación de enfermedades infecciosas como el dengue, el zika y el chikungunya.
Las estrategias de control de mosquitos basadas en la liberación masiva de machos dependen de la eliminación completa de las hembras, que pican y transmiten enfermedades. Los métodos de separación existentes, basados en gran parte en las diferencias de tamaño en la fase pupal, requieren mucho trabajo, son difíciles de escalar y tienden a dejar pasar a las hembras que muerden.
Este nuevo estudio presenta una “Cepa de Sexado Genético” (GSS) genéticamente modificada del mosquito tigre asiático (Aedes albopictus) que permite clasificar automáticamente los sexos en función de la pigmentación visible.
Determinación de Secuestro de Sexo
Los investigadores utilizaron la edición genética CRISPR para alterar el gen de pigmentación amarilla del mosquito, creando mosquitos similares a los albinos. Luego restauraron la pigmentación oscura normal solo en los machos combinando el gen amarillo con nix, un “interruptor maestro” que convierte a las hembras en machos fértiles. El resultado es una cepa estable en la que todos los machos son oscuros y todas las hembras permanecen amarillas, lo que permite una separación rápida y precisa del sexo sin necesidad de equipos complejos.
“Esto produce un rasgo modificado y vinculado al sexo en los mosquitos que utiliza los propios genes del insecto”, dijo el profesor Papathanos. “Al comprender y controlar la vía de determinación sexual, pudimos crear un sistema en el que machos y hembras son visualmente diferentes a nivel genético”.
Mecanismo de seguridad incorporado
Más allá de la clasificación visual, el estudio reveló ventajas adicionales para el uso en campo. Los investigadores descubrieron que las hembras amarillas ponen huevos muy sensibles a la desecación (secamiento). A diferencia de los huevos de mosquito salvajes, que pueden sobrevivir a condiciones secas durante meses, los huevos de esta cepa modificada mueren rápidamente si se secan.
“Esto actúa como un mecanismo de contención genética incorporado”, dice Doron Zaada, autor principal del estudio. “Aunque algunas hembras sean liberadas accidentalmente, sus huevos no sobrevivirán en la naturaleza, impidiendo que cualquier cepa modificada que contenga nuestro sistema se establezca en el entorno”.
Los investigadores también demostraron que los machos convertidos genéticamente se parecen mucho a los machos naturales en expresión génica y comportamiento reproductivo, lo que sugiere que la técnica no compromete la aptitud masculina, un requisito importante para programas de control como la Técnica del Insecto Estéril.
“Nuestro enfoque proporciona una plataforma versátil para la separación sexual de mosquitos”, añade el profesor Papathanos. “Al combinar la edición genética de vanguardia con la genética clásica, hemos creado un sistema escalable, seguro y eficiente. El siguiente paso es ahora construir sobre esta plataforma y hacer que las hembras sean diferentes en más aspectos, por ejemplo en su capacidad para sobrevivir a altas temperaturas o en aditivos específicos usados en biofábricas de cría masiva de mosquitos. Esto podría superar finalmente uno de los mayores obstáculos en el control genético de los mosquitos”.
El estudio sienta las bases para desarrollar herramientas de control de mosquitos de próxima generación que sean más precisas, eficientes y adaptables a las necesidades reales de salud pública.
El artículo de investigación titulado “Mosquito sex separation using complementation of selectable traits and engineered neo-sex chromosomes” ya está disponible en Nature Communications.
Investigadores:
Doron SY Zaada1, Or Toren1, Flavia Krsticevic1, Daniella A Haber1, Denys Gildman1, Noam Galpaz1, Irina Häcker2, Marc F Schetelig2, Eric Marois3, Yael Arien1,4 y Philippos A Papathanos1.
Instituciones:
1) Departamento de Entomología, Instituto de Ciencias Ambientales, Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Departamento de Biotecnología de Insectos en Protección Vegetal, Instituto de Biotecnología de Insectos, Universidad Justus Liebig de Giessen.
3) Instituto de Biología Molecular y Celular, Universidad de Estrasburgo.
4) Instituto de Protección Vegetal, Organización de Investigación Agrícola – Instituto Volcani.
