Mosquitos, garrapatas, chinches, moscas y otros vectores intervienen en más del 17% de todas las enfermedades infecciosas causadas por parásitos, bacterias o virus que afectan a los humanos y que cada año provocan más de 700.000 muertes, según la OMS. Solo el paludismo o malaria, transmitida por mosquitos anofelinos, provoca cada año 219 millones de casos en todo el mundo y más de 400.000 muertes (la mayoría en menores de 5 años). Otras enfermedades de este tipo, que con el cambio climático y otros factores se están extendiendo por el mundo y que tienen mosquitos como vectores, son el dengue, la fiebre chikungunya, la fiebre por el virus de Zika, la fiebre amarilla, la fiebre del Nilo Occidental y la encefalitis japonesa.
En el Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona (IBE, centro mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra-UPF) están acabado de perfeccionar una nueva técnica que abre una vía para tratar de paliar, o incluso solucionar, plagas que comprometen la salud pública: la DIPA CRISPR, basada en CRISPR-Cas9, una especie de tijeras genéticas que permiten alterar el ADN de los animales, plantas y microorganismos con una alta precisión.
La CRISPR-Cas9 utiliza unas guías de ARN y la proteína Cas9 para dirigirse a zonas elegidas del ADN y cortarlas. La proteína Cas9 encuentra su diana en el ADN gracias a una molécula guía que la acompaña y, una vez la encuentra, corta la secuencia diana y desplaza un fragmento de ADN. Este método, predicho por el microbiólogo español Francis Mojica en 2005 y reconocido con el Nobel de Química en 2020 a las investigadoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, ha servido de base para desarrollar la DIPA CRISPR. La nueva técnica resulta más sencilla, accesible y eficiente que la anterior y, lo que resulta de interés frente a plagas, permite editar el genoma de los insectos. En el IBE trabajan con ese objetivo sobre la cucaracha Blattella germanica, una especie muy usada en investigación pero cuya edición de genes es muy complicada.
La DIPA CRISPR fue desarrollada en la Universidad de Kioto, en Japón, junto con el IBE, que informa de que, hasta ahora, editar genes en insectos con CRISPR-Cas9 podía ser muy complicado debido a que la técnica debía realizarse en embriones tempranos, pinchando directamente los huevos. Sin embargo, la nueva técnica se basa en la inyección del complejo Cas9-gRNA en las hembras adultas (madres) para producir mutaciones en los huevos en desarrollo, de ahí el nombre DIPA CRISPR (Direct Parental CRISPR, en inglés).
La eficiencia, en fase de mejora
DIPA CRISPR demostró en un primer estudio publicado este año en Cell Reports Methods una eficiencia del 22% en la edición genómica de la Blattella germanica y de más del 50% en el escarabajo pequeño de la harina (Tribolium castaneum). Ahora, con las últimas modificaciones en esta técnica en desarrollo, van ya por una eficiencia del 40% en la edición del genoma de la citada cucaracha.
Conseguir ese éxito en especies que distan mucho evolutivamente demuestra un gran potencial para futuros usos; por eso, esta técnica podría implementarse fácilmente en los laboratorios como un nuevo método accesible y práctico, consideran los investiadores del IBE.
Maria Dolors Piulachs, investigadora principal de este estudio, manifiesta que “poder utilizar DIPA CRISPR de manera habitual permitirá un conocimiento más profundo de la función de algunos genes”. De esta forma, también se abre la puerta a que en un futuro sea posible editar el genoma de otros artrópodos, pudiendo controlar así varios tipos de plagas agrícolas y sanitarias.
Explica Piulachs a este diario que esta técnica se aplica sobre los insectos aprovechando la fase de cigoto o huevo del insecto, cuando se producen las primeras divisiones celulares, para introducir los cambios con CRISPR-Cas9 en los genes. Hay que pinchar muchos huevos para tener éxito, 100 o más, con un microinyector que, además, no es factible en todos los insectos. Unos huevos se estropean y otros, no se desarrollan bien. En el cigoto humano, tratado in vitro, resulta algo más sencillo a la hora de usar este tipo de técnicas, apunta la investigadora, pero no es tan fácil en todos los insectos.
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