Los insectos hacen mucho más daño que arruinar los picnics. Algunos insectos propagan enfermedades devastadoras, mientras que otros causan enormes pérdidas económicas en la agricultura.
Por Bill Sullivan
Para controlar algunas de estas plagas, los científicos están desarrollando machos que hacen del sexo un evento mortal.
Hay mucho en juego. Los mosquitos transmiten virus como el dengue , el virus del Nilo Occidental y el zika , así como parásitos que causan la malaria . Los investigadores calculan que los mosquitos han causado la muerte de 52 mil millones de personas en total , casi la mitad de todos los humanos que han vivido en la historia.
Otros insectos causan importantes daños a los cultivos, poniendo en peligro el suministro de alimentos y haciendo subir los precios. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, entre el 20% y el 40% de la producción agrícola mundial se pierde anualmente a causa de las plagas, con un coste de 70.000 millones de dólares.
Los pesticidas han sido la primera línea de defensa contra los insectos, pero muchos de ellos han desarrollado resistencia a estos productos químicos . Algunos pesticidas pueden matar indiscriminadamente a insectos beneficiosos , dañar el medio ambiente y poner en peligro la salud humana y animal. A algunos investigadores les preocupa que ciertos pesticidas puedan causar cáncer o tener efectos perjudiciales en los sistemas nervioso y endocrino humanos.
Soy investigador de microbiología y estudio las enfermedades infecciosas. Las nuevas soluciones que no dañan a los seres humanos ni al medio ambiente para controlar los insectos portadores de enfermedades y las plagas agrícolas podrían hacer que menos personas contraigan enfermedades peligrosas. En los últimos años, han surgido diversos enfoques de ingeniería genética como tácticas prometedoras para combatir los insectos problemáticos.
Insectos modificados genéticamente
Para evitar los problemas asociados con los pesticidas, los científicos han ideado nuevos enfoques que alteran genéticamente a los propios insectos de manera que provocan que su población disminuya o los vuelven incapaces de transmitir enfermedades, una estrategia llamada biocontrol genético .
El biocontrol genético implica modificar genéticamente los insectos para frenar sus poblaciones.
La idea de suprimir una población de insectos inundándola con machos estériles existe desde hace décadas. Desde los años 50, los científicos han utilizado radiación para crear mosquitos machos infértiles . Estos machos estériles se aparean con hembras pero no producen descendencia. Como las hembras se aparean mucho sin producir nada, la población general tiende a disminuir.
En las últimas dos décadas, se ha utilizado la ingeniería genética para introducir genes dominantes letales en poblaciones de insectos . En este enfoque, las crías de machos modificados genéticamente heredan un gen que las mata antes de que alcancen la edad reproductiva. Un ensayo de campo en Brasil determinó que esta estrategia redujo la población de mosquitos objetivo hasta en un 95%. Otro enfoque en el horizonte consiste en liberar insectos modificados genéticamente para que sean malos portadores de patógenos que causan enfermedades.
A pesar de estos avances, una deficiencia clave de los métodos actuales de biocontrol genético es que requieren tiempo . Se necesita que nazca al menos una generación antes de que comience la supresión de la población. Esto significa que los insectos hembra siguen siendo un vector de enfermedades o una plaga agrícola hasta que mueren de muerte natural. Una técnica ideal sería neutralizar a las hembras inmediatamente, especialmente durante los brotes.
Un enfoque más rápido
Los biólogos Samuel Beach y Maciej Maselko, de la Universidad Macquarie de Australia, intentaron resolver este dilema modificando genéticamente insectos macho para que produjeran semen venenoso. Este semen venenoso mataría rápidamente a la hembra, reduciendo la población más rápidamente que los métodos de biocontrol anteriores.
Para probar esta idea, el equipo utilizó moscas de la fruta llamadas Drosophila melanogaster, que son fáciles de modificar genéticamente y estudiar en el laboratorio.
Los investigadores transfirieron genes de veneno de la araña errante brasileña (Phoneutria nigriventer) y de la anémona de mar mediterránea (Anemonia sulcata) a los genomas de moscas de la fruta.
La mosca modificada genéticamente produce y almacena proteínas venenosas en su glándula accesoria masculina (la próstata) junto con otras proteínas del líquido seminal. Al aparearse, la mosca deposita el semen venenoso en el tracto reproductivo de la hembra. Los investigadores denominaron a este método la técnica del macho tóxico .
Después del apareamiento, las toxinas seminales se filtran en el cuerpo de la hembra y atacan su sistema nervioso central. Las toxinas se unen a las proteínas llamadas canales iónicos en las membranas celulares, que las células nerviosas utilizan para comunicarse entre sí . Esto rápidamente provoca parálisis y paro respiratorio. Se podría decir que estos Romeos modificados genéticamente literalmente la dejan sin aliento.
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La esperanza de vida de las moscas hembras que se aparearon con machos tóxicos disminuyó hasta un 64%. Una simulación por computadora de la técnica del macho tóxico para el Aedes aegypti, un mosquito que transmite varios virus , predijo que este enfoque podría funcionar mejor que los métodos actuales.
Seguridad y eficacia
Si bien la técnica del macho tóxico es prometedora e innovadora, existen algunos desafíos importantes que los investigadores que la desarrollan deberán superar. Por ejemplo, se ha demostrado que la técnica funciona solo en moscas de la fruta . Si funcionará en mosquitos u otras plagas de insectos sigue siendo una incógnita.
Además, la técnica redujo la esperanza de vida de las hembras entre un 37% y un 64%. Para mejorar la tasa de muerte, los investigadores sugirieron que otras formulaciones de veneno podrían funcionar mejor. Los investigadores podrían probar miles de genes de veneno de arañas, serpientes, escorpiones y ciempiés. Cada nuevo veneno que prueben requerirá pruebas para asegurarse de que los machos modificados lo toleran; si se debilitan, los machos no modificados pueden superarlos en la competencia por las oportunidades de apareamiento.
Como sucede con todos los métodos de biocontrol genético, esta técnica puede resultar demasiado costosa para su aplicación en países de bajos ingresos. Los países tendrían que financiar los costos de cría y distribución segura de los mosquitos.
Los insectos también polinizan las plantas y sirven como fuente de alimento para otros animales, como los murciélagos. Si estos insectos desaparecen, el ecosistema podría enfrentarse a efectos adversos imprevistos. Monitorear estos posibles efectos sobre el medio ambiente también resultará costoso.
Otros investigadores están experimentando con el uso de toxinas venenosas para controlar los parásitos que los insectos hembra transmiten al picar. Esta técnica, llamada paratransgénesis , altera las bacterias intestinales de un insecto para producir una toxina que mata al parásito, sin dañar al insecto. Dado que la población de insectos permanece inalterada, la paratransgénesis puede suponer un menor riesgo para los ecosistemas.
Los insectos tienden a adaptarse rápidamente a los métodos que los humanos utilizan para controlarlos, por lo que resulta ventajoso disponer de múltiples estrategias. La técnica del macho tóxico puede convertirse algún día en una valiosa nueva arma en el arsenal para combatir las plagas de insectos.
Este artículo se publica nuevamente en The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
