Investigadores de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins han modificado genéticamente los mosquitos para resistir la infección por el virus del dengue, un virus que enferma a aproximadamente 96 millones de personas en todo el mundo cada año y mata a más de 20,000, en su mayoría niños.
La investigación, publicada el 12 de enero en PLOS enfermedades tropicales desatendidas , muestra que es posible, en el laboratorio, aumentar la capacidad natural del mosquito Aedes aegypti para combatir el virus del dengue como un primer paso para suprimir su capacidad de propagar la enfermedad. Los hallazgos podrían ser un preludio para desarrollar una estrategia para eliminarLa amenaza del dengue: el cuarenta por ciento de la población mundial vive en áreas donde están en riesgo de contraer el virus, que es más común en el sudeste asiático y las islas del Pacífico occidental y ha aumentado rápidamente en América Latina y el Caribe.
"Si puede reemplazar una población natural de mosquitos transmisores del dengue por otros genéticamente modificados que son resistentes al virus, puede detener la transmisión de la enfermedad", dice el líder del estudio George Dimopoulos, PhD, profesor del Departamento de Microbiología e Inmunología Moleculary miembro del Instituto de Investigación de la Malaria Johns Hopkins. "Este es un primer paso hacia esa meta".
Si bien los nuevos mosquitos suprimieron significativamente la infección por el virus del dengue, no mostraron resistencia al Zika o al chikungunya, otros dos virus transmitidos Aedes aegypti . "Este hallazgo, aunque decepcionante, nos enseña algo sobre el sistema inmune del mosquito y cómo trata con diferentes virus. Nos guiará sobre cómo hacer que los mosquitos sean resistentes a múltiples tipos de virus", dice. Si bien es resistente a unola enfermedad es un buen comienzo, "idealmente, usted quiere un mosquito que también sea resistente a otros virus", dice.
Los mosquitos adquieren virus al alimentarse de la sangre de los humanos que están enfermos con ellos. Una vez que los mosquitos se infectan, pican a otros humanos sanos y les transmiten la enfermedad. Se están realizando muchos esfuerzos para descubrir cómo romper ese ciclo,y la mayoría de los científicos están de acuerdo en que se requerirá el uso de múltiples métodos para eliminar el dengue y otras enfermedades transmitidas por mosquitos.
Los investigadores dicen eso Aedes aegypti los mosquitos generan una respuesta del sistema inmune cuando se exponen al virus del dengue, pero parece ser demasiado débil para detener la transmisión. Sabiendo esto, Dimopoulos y sus colegas pudieron manipular un componente del sistema inmune, la vía JAK-STAT, que regula la producción de factores antivirales. Lo hicieron en una parte del mosquito conocido como el cuerpo gordo, su versión del hígado. Notablemente, la vía JAK-STAT también está involucrada en la actividad antiviral en humanos.
La modificación genética resultó en menos mosquitos infectados, y la mayoría de los que sí tenían niveles muy bajos de virus del dengue en sus glándulas salivales, la ubicación desde la cual se transmite a los humanos. Sin embargo, estos experimentos no disminuyeronnivel de virus en todos los mosquitos a cero, algo que desconcertó a los científicos. Dicen que se necesita más investigación para comprender si este nivel de supresión de virus sería suficiente para detener la transmisión de la enfermedad, y están trabajando en otros experimentos para ver si pueden producirfactores antivirales en el intestino, que podrían ayudar a inducir una respuesta inmune más fuerte y posiblemente conferir resistencia a los otros virus.
Los investigadores descubrieron que los mosquitos resistentes al dengue viven tanto como los mosquitos salvajes, aunque producen menos huevos, muy probablemente porque el mismo mecanismo involucrado en el sistema inmunológico para combatir el dengue también juega un papel en la producción de huevos.
"Es probable que si activamos esto en el intestino podríamos tener un efecto mucho más fuerte, sin comprometer la producción de huevos", dice Dimopoulos.
Una vez que se desarrollan los mosquitos genéticamente modificados resistentes al dengue, los científicos los probarían en grandes jaulas de campo para ver cómo compiten con los mosquitos salvajes en experimentos muy controlados.
La mejor manera de asegurar que los mosquitos genéticamente modificados se conviertan en el tipo dominante es que los investigadores agreguen algo conocido como "impulso genético" a los nuevos mosquitos. Esto esencialmente los convierte en mosquitos genéticamente superiores al garantizar que todos los descendientes de tipo salvajey los mosquitos genéticamente modificados serán resistentes a las enfermedades.
"De esta manera, podría convertir una población de mosquitos transmisores de enfermedades a una que no transmite enfermedades", dice Dimopoulos.
Los científicos reconocen que existen preocupaciones con respecto a la liberación de mosquitos genéticamente modificados en el medio ambiente, ya que no pueden ser recapturados. Están allí para quedarse.
"Esta es la razón por la cual se requieren amplios estudios de laboratorio y semi-campo para hacerlo bien", dice. Sin embargo, si los científicos pueden hacer que esto funcione, podría convertirse en una forma muy efectiva de controlar la enfermedad. Podría hacersesin que las personas tengan que participar activamente. Obtendrían protección duradera sin tener que tomar medicamentos, vacunarse o usar mosquiteros o repelentes.
Dimopoulos y otros investigadores están trabajando en modelos similares en Anopheles mosquitos que portan el parásito que causa la malaria.
Todo el proceso de desarrollo e introducción de mosquitos resistentes a las enfermedades en la naturaleza podría llevar una década o más.
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Materiales proporcionados por Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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