Para evitar que los mosquitos transmitan la malaria, apunte al intestino. Dos equipos de investigación han descubierto que el retoque con los microbios residentes de los mosquitos puede ayudarles a propagar la resistencia al parásito de la malaria. Uno de ellos usó bacterias “armadas” para administrar proteínas parasitarias a las tripas de los mosquitos. El otro descubrió que los mosquitos con un gen que bloquea la malaria tienen una inesperada ventaja de apareamiento gracias a sus microbios.
“Encontré ambos [de los estudios] emocionante de diferentes maneras”, dice el biólogo molecular Omar Akbari de la Universidad de California, Riverside. “Realmente espero ver estas tecnologías probadas en el campo”.
Después de morder a una persona infectada con malaria, una hembra Anopheles mosquito alberga el parásito de la malaria- Plasmodium falciparum- en su intestino. Así, el entomólogo molecular Marcelo Jacobs-Lorena de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, y sus colegas han desarrollado cepas de bacterias genéticamente modificadas que combaten el parásito y reducen la posibilidad de que un insecto lo transmita con su siguiente mordedura. Pero hasta ahora, ha sido difícil obtener estas bacterias útiles para propagarse a través de una población de mosquitos.
Recientemente, una disección de rutina se convirtió serendipitous. Sibao Wang, postdoctoral en el laboratorio de Jacobs-Lorena, que se ha trasladado a la Academia China de Ciencias de Shanghai, encontró líquido en un mosquito ovárico que le parecía turbio, un posible indicador de que alberga bacterias. La variedad bacteriana que él descubrió, una nueva cepa en el género común Serratia , amaba separarse. Cuando los mosquitos femeninos de Anopheles gambiae comieron el azúcar atado con el Serratia , pobló rápidamente sus tripas. La bacteria apareció en la superficie de sus huevos e incluso se propagó a las larvas cuando nacieron. Y también podría transmitirse sexualmente de varones a hembras.
El microbio parecía no tener efectos negativos, por lo que los investigadores lo equiparon con genes anti- Plasmodium . Ellos lo diseñaron para producir cinco moléculas con diferentes métodos de matar, atrapar, o trabar Plasmodium en el intestino. En los mosquitos alimentados con la bacteria genéticamente modificada 2 días antes de beber sangre infectada con Plasmodium , los investigadores detectaron un 93% menos parásitos que en sus contrapartes no tratadas . Los resultados se publican hoy en línea en Science .
“Yo había sido una de las personas que estaba bastante escéptica de que esto podría funcionar”, dice Fred Gould, un biólogo evolutivo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh. Eso es en parte porque es difícil conseguir que una bacteria prospere en el ambiente competitivo del intestino, dice, y seguir con los mosquitos a medida que crecen de larvas a adultos. “Pero parece que están haciendo algunos progresos interesantes aquí.”
Queda por ver si los mosquitos compartirán la bacteria tan fácilmente en la naturaleza como lo hacen en un laboratorio. El equipo de Jacobs-Lorena está preparando un recinto en una instalación en el sur de Zambia, con “vegetación y flores y una pequeña cabaña”, dice, para probar la transmisión en un entorno más realista.
Otro equipo, también con sede en Johns Hopkins, está persiguiendo un enfoque diferente para el control de la malaria. El biólogo del mosquito George Dimopoulos y sus colegas han dotado al mosquito de A. stephensi de propagación de la malaria con un gen que aumenta la producción de una proteína llamada Rel2, que ayuda a bloquear la infección en su intestino. El gen parece dar al mosquito una ventaja competitiva en el apareamiento y la transmisión de sus genes, el equipo informa en otro documento de la ciencia de hoy.
El equipo rastreó esa ventaja de los cambios que Rel2 hace en el microbioma intestinal del mosquito, que podría afectar la forma en que el insecto huele a un compañero potencial, dice Dimopoulos. Los experimentos revelaron una sorprendente preferencia por los opuestos : Los machos modificados genéticamente eran más propensos a aparear con hembras no modificadas, mientras que los machos no modificados preferían las hembras modificadas. Eso aceleró la propagación del gen a través de la población enjaulada: Cuando un número igual de mosquitos modificados y no modificados compartían una jaula, alrededor del 90% de su siguiente generación llevaba el gen Rel2, y esa proporción persistió durante 10 generaciones.
“No creo que nadie hubiera esperado eso”, dice Gould.
Dimopoulos cree que el uso de modificaciones genéticas para impulsar las preferencias de apareamiento podría ofrecer una forma más “natural” y “sutil” de difundir un gen anti- Plasmodiumque otros enfoques. Estos incluyen las tecnologías de la unidad genética destinadas a aumentar la probabilidad de que un gen se pasará a la próxima generación-a veces utilizando CRISPR gen de edición. Ese enfoque es prometedor como una estrategia de control de la malaria , pero también ha generado preocupaciones de que será impredecible y difícil de controlar .
Los métodos basados en CRISPR sí implican poner maquinaria molecular más complicada en las células, dice Akbari, pero también podrían resultar más confiables que el nuevo enfoque, que se basa en complejas dinámicas de apareamiento. “Creo que la genética es probablemente una tecnología más potente que es portátil a través de las especies”, dice.
Los equipos detrás de los dos periódicos científicos no expresan miedo a la competencia; de hecho, esperan que sus enfoques se combinen. Y como los esfuerzos para combatir el paludismo con insecticidas son breves , el campo está hambriento de nuevos métodos. Estos documentos ofrecen “maneras imaginativas” para manipular los microbios de mosquitos para el control de enfermedades, dice el genetista de poblaciones Jeffrey Powell de la Universidad de Yale. “Desarrollar un conjunto diverso de herramientas para controlar la transmisión de la malaria es la única esperanza de éxito”.