ohEn una noche tranquila, mientras el aire está cargado de silencio, el zumbido agudo y quejoso de un mosquito rompe la calma. Estos insectos chupadores de sangre que perturban el sueño profundo de las personas también son responsables de la propagación de enfermedades como el dengue, el chikungunya, la malaria y la fiebre Zika, que afectan a millones de personas cada año en todo el mundo.
Dados los efectos nocivos de pesticidas sobre el medio ambiente, combinado con la aparición de mosquitos resistentes a los pesticidaslos científicos buscan enfoques alternativos y respetuosos con el medio ambiente para el control de plagas.1,2
Ahora, los investigadores han desarrollado un nuevo método de control de la población en el que los insectos macho que portan proteínas tóxicas puede envenenar a las hembras que propagan enfermedades durante el apareamiento.3 Los resultados, publicados en Comunicaciones de la naturalezadescriben un método de biocontrol genético que ofrece una solución rápida y eficaz para el manejo de plagas.
Estos enfoques no son del todo nuevos. En la década de 1950, cuando los investigadores cruzaron insectos hembra con machos radiológicamente esterilizadosno produjeron descendencia, lo que redujo la población de la siguiente generación.4 Más recientemente, los científicos propagaron transgenes en insectos que reducen la aptitud de las generaciones futuras, lo que resulta en una disminución de la población de insectos.5 Aunque tales métodos son prometedorrequieren al menos una generación para surtir efecto: es posible que los insectos hembras no produzcan descendencia, pero pueden seguir transmitiendo infecciones.6
“Como hemos aprendido del COVID-19, reducir la propagación de estas enfermedades lo más rápido posible es importante para prevenir epidemias”, dijo el autor del estudio. Playa Samuelestudiante de posgrado en biología Maciej Maselkolaboratorio de la Universidad Macquarie, en un presione soltar.
Beach y Maselko exploraron si podían atacar a los insectos hembra que propagan enfermedades. Otros investigadores habían utilizado previamente proteínas en el semen de los machos para reducir la aptitud y la fertilidad de sus compañeras femeninas.7 Esta respuesta fisiológica es causada por proteínas del líquido seminal, producidas en las glándulas accesorias masculinas, que se transfieren a las hembras junto con el esperma durante el apareamiento.
Con base en estos datos, los investigadores se propusieron identificar proteínas que serían tóxicas sólo para los insectos hembra y no tendrían ningún efecto en los mamíferos. Usando bases de datos como FlyAtlas 2los investigadores redujeron un puñado de proteínas venenosas específicas de insectos de arañas y anémonas de mar.8
Beach y Maselko usaron la mosca Drosophila melanogaster para probar la prueba de concepto del método que denominaron técnica masculina tóxica (TMT). Diseñaron genéticamente moscas macho para producir proteínas insecticidas en sus tractos reproductivos (machos TMT). Los investigadores investigaron cómo la expresión de proteínas tóxicas afectaba la longevidad de las moscas macho. Mientras que las moscas macho que portan proteínas del veneno de araña vivieron tanto como las moscas de tipo salvaje, las que portan proteínas del veneno de anémona de mar tuvieron una vida útil reducida. Sin embargo, los ensayos de cortejo revelaron que la expresión de estas proteínas del veneno no alteraba la capacidad de los machos para cortejar a las hembras.
Alentados por estos resultados, los investigadores cruzaron machos de TMT que portaban veneno de araña o de anémona de mar con moscas hembra. Los ensayos de longevidad revelaron que las hembras apareadas con machos TMT tenían una esperanza de vida significativamente reducida en comparación con las hembras apareadas con machos de tipo salvaje.
A continuación, los investigadores intentaron evaluar cómo este enfoque de biocontrol genético podría compararse con las técnicas de control de plagas utilizadas actualmente. Desarrollaron modelos informáticos para simular intervenciones convencionales y TMT para predecir su capacidad para suprimir poblaciones de Aedes aegyptiuna especie de mosquito que transmite el dengue y la fiebre Zika. Los modelos predijeron que, en comparación con las técnicas convencionales, la aplicación del nuevo enfoque podría reducir significativamente las tasas de alimentación de sangre, lo que puede reducir la transmisión de enfermedades.
Si bien esto indica que es probable aplicar TMT a los mosquitos, los investigadores señalaron la necesidad de probarlo a fondo. “Aún tenemos que implementarlo en mosquitos y realizar pruebas de seguridad rigurosas para garantizar que no haya riesgos para los humanos u otras especies no objetivo”, dijo Maselko.