¿Qué pasaría si pudiéramos erradicar la malaria diseñando una población de mosquitos que no transmite la enfermedad? ¿Qué pasaría si pudiéramos controlar las especies invasoras que superan a las poblaciones naturales? ¿Qué pasaría si pudiéramos deshacernos de las plagas resistentes a los insecticidas no desarrollando nuevos tratamientos químicos?, pero en cambio cambiando la población misma y conduciéndola hacia la extinción?
Aunque los científicos han imaginado durante mucho tiempo el potencial de las intervenciones biológicas para resolver desafíos como estos, la capacidad del sistema CRISPR / Cas9 para editar con precisión el material genético, junto con los sistemas de impulso genético, ofrece una esperanza de éxito que está al alcance. PeroLa ganancia potencial también conlleva riesgos potenciales.
Gran parte de la creciente atención al impulso genético, incluida la cobertura de noticias recientes, ha suscitado dudas sobre si estas construcciones pueden tener el efecto deseado sin causar simultáneamente daño ecológico.
Un nuevo informe de Unckless et al. publicado recientemente en la revista GENÉTICA se basa en el trabajo experimental reciente que se lleva a cabo en el campo mediante el uso de modelos matemáticos para estimar la rapidez con que dicho reemplazo de genes puede propagarse a través de una población.
Modelando varios escenarios usando un modelo de Wright-Fisher como base, Unckless et al. demuestre que agregar genes modificados a través de la reacción en cadena mutagénica MCR puede tener efectos dramáticos, ya que estos genes se fijan en las poblaciones después de unas pocas generaciones, mucho más rápidamente que como resultado de la selección natural. Además, el impulso genético permiteel potencial de un alelo particular para propagarse a través de una población, incluso si hay una selección operando en su contra.
La eficacia de estos métodos permite que los efectos de esta estrategia de control biológico aparezcan muy rápidamente, lo que puede resultar extraordinariamente efectivo. Esa misma velocidad y eficiencia, que por un lado serían beneficiosas, también conlleva cierto nivel de riesgo de consecuencias no deseadas que sondifícil si no imposible de controlar.
"Necesitamos considerar la dinámica de la población del impulso genético al diseñar este tipo de estrategias", enfatiza el autor del estudio Rob Unckless de la Universidad de Cornell. "El resultado variará considerablemente en función de la fuerza del impulso, las consecuencias del estado físico y el dominio, yotros factores. Esto significa que no podemos insertar ninguna mutación antigua en ningún sitio del genoma y esperar que dentro de decenas de generaciones, la población se arregle para esa mutación ". Pero este resultado puede ser posible en algunos casos.
"Necesitamos probar estas técnicas en escalas muy limitadas, primero en jaulas y luego en recintos, para evaluar cómo se propaga", dijo Unckless.
Unckless también sugiere que el modelado debe realizarse con múltiples construcciones, incluidas mutaciones beneficiosas, mutaciones perjudiciales, diferentes eficiencias de conversión y tasas de unión final no homóloga, entre otras. En su artículo, Unckless y sus colegas explican cómo las matemáticas cumplen conaplicado: este modelado de la dinámica de la población de MCR puede poner límites a las trayectorias de frecuencia esperadas del lanzamiento de un MCR, pero también puede identificar posibles puntos de estrangulamiento para controlar y prevenir la expansión de un alelo MCR escapado o mutado en una población natural.
Aunque Unckless sugiere que hay más trabajo por hacer para evaluar el potencial y el peligro de los impulsos genéticos, las primeras indicaciones sugieren la posibilidad de un efecto dramático.
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Materiales proporcionado por Sociedad de Genética de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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