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Lucha contra los mosquitos

Jugar a la evolución (3)

Las nuevas técnicas de ingeniería genética nos otorgan poder sobre la vida y la muerte de los mosquitos. A la pregunta de si habría que aplicarlas hay quien responde que es nuestro deber hacerlo

Anthony James, de la Universidad de California en Irvine, lleva toda su vida profesional investigando la manera de erradicar la malaria.
Anthony James, de la Universidad de California en Irvine, lleva toda su vida profesional investigando la manera de erradicar la malaria.

Los mosquitos que quizá salven millones de vidas humanas en el futuro viven en un sótano del sur de California al que únicamente tiene acceso un reducido grupo de personas. Detrás de dos pesadas puertas de acero, cada una de las cuales solo se pude abrir si la otra está cerrada, los insectos zumban en cubiletes para palomitas y se atiborran de sangre de gallina.

Se trata de mosquitos de la especie Anopheles stephensi. En India son considerados los principales transmisores de la malaria. Sin embargo, los insectos que viven en el exilio estadounidense han perdido esa capacidad. La causa es que el grupo de trabajo de Anthony James, de la Universidad de California en Irvine, les ha implantado dos genes que neutralizan los agentes patógenos de la enfermedad. Pero esto no es todo: si los insectos de los cubiletes se apareasen con mosquitos salvajes de su misma especie, los individuos de la siguiente generación tampoco podrían transmitir la malaria a los seres humanos. Y lo mismo ocurriría con sus descendientes, y con los descendientes de sus descendientes. Nunca más.

James tiene 65 años y ha dedicado casi toda su vida profesional a perseguir este objetivo. Conoce a fondo la genética de los mosquitos y ha sido el autor de las recombinaciones de material genético que impiden que estos insectos transmitan los parásitos causantes de la malaria. Sin embargo, para dar el último y definitivo paso —hacer extensiva esta característica a toda una población—, él y sus colaboradores han tenido que emplearse a fondo. Ninguno de sus intentos funcionaba como esperaban. Sin embargo, al investigador le ha llegado su oportunidad: el año pasado se descubrió un truco tan sencillo como efectivo que podría convertir a los mosquitos modificados genéticamente en una nueva alternativa en la lucha contra la enfermedad.

Guerra contra los mosquitos

Este es el último de una serie de tres reportajes escritos por Julia Gross y publicados en Planeta Futuro sobre las diferentes líneas de actuación para erradicar enfermedades como la malaria o el dengue, transmitidas por mosquitos. Puedes leer la experiencia de Tanzania en este enlace y la de Indonesia en este otro.

La técnica, denominada “genética dirigida”, otorga superpoderes a un gen por la vía de la herencia. Mientras que la reproducción sexual siempre da como resultado una combinación de los legados genéticos del padre y de la madre, con la genética dirigida se impone invariablemente el carácter manipulado. En el caso de los mosquitos de Anthony James, esto significa que, en teoría, una pareja de insectos modificados con esta técnica sería capaz de inmunizar contra los agentes patógenos de la malaria a toda una población de congéneres en el lapso de pocas generaciones sin más intervención del ser humano. Para el mosquito tigre, portador en potencia del dengue, la fiebre amarilla y el zika, también se están desarrollando impulsores genéticos. ¿Supone esto que ciertos problemas mundiales de salud se podrían solucionar liberando una pareja de mosquitos manipulados genéticamente?

Una de las razones por las cuales la idea es tan tentadora es que los buenos resultados de las demás medidas contra los mosquitos dependen de que la gente las ponga en práctica. Hay que fumigar con insecticida, eliminar el agua estancada en la que los insectos pueden poner sus huevos, dormir bajo una mosquitera impregnada, y hacerlo toda la vida, a diario y con regularidad. Precisamente por eso tantos intentos han fracasado. Bien la gente baja la guardia, bien los mosquitos se adaptan a los productos químicos empleados. En la actualidad, los insectos ya son resistentes a un buen número de agentes tóxicos.

Al parecer, el nuevo método es mucho más barato y eficaz que los insecticidas o que los mosquitos esterilizados por manipulación genética “normal”. En el caso de estos últimos, hace falta soltarlos repetidas veces en cantidades enormes para obtener resultados. Además, la técnica llega en un momento en el que la velocidad a la que se propaga el virus del zika está poniendo de manifiesto la vulnerabilidad a las enfermedades. En septiembre, la fundación de Bill Gates, creador de Microsoft, aumentó su subvención a la investigación de la genética dirigida de 40 a 75 millones de dólares. Gates cree que el procedimiento se podría aplicar en el plazo de dos años. “Tenemos la oportunidad al alcance de la mano. Solo hay que aprovecharla”, asegura el genetista Francis Collins, director de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos.

Con la genética dirigida, los insectos modificados inmunizarían contra la malaria a la población de congéneres en pocas generaciones

Pero, ¿realmente deberíamos aprovecharla? Los insectos que diseminan libremente genes extraños en el entorno son una categoría muy diferente de los ratones genéticamente modificados, que jamás han salido del laboratorio. La genética dirigida juega con la evolución. ¿Qué ocurriría si la recombinación del ADN pasase involuntariamente a otras especies o se produjesen mutaciones accidentales que se propagasen por transmisión hereditaria acelerada y agravasen aún más la malaria? ¿A quién le corresponde decidir la utilización de seres vivos que no reconocen las fronteras? Los impulsores genéticos son como los males de la caja de Pandora: una vez han salido al mundo, ya no se pueden volver a encerrar.

La genética dirigida ha sido posible a raíz del descubrimiento en 2012 de la “tijera molecular” CRISPR/Cas9, que permite modificar las moléculas de ADN con una precisión imposible de alcanzar hasta el momento, o alcanzable solo por procedimientos muy costosos. La técnica, sin embargo, no se limita a eliminar o añadir genes individuales. Además, los científicos incorporan la herramienta CRISPR/Cas9 al genoma. Desde ese momento, el sistema rastrea como un sabueso cualquier versión original del gen modificado, por ejemplo, si en el apareamiento aparece una variante no deseada. Cas9 elimina ese segmento del ADN y las células lo sustituyen por una copia del gen manipulado. En teoría, por este procedimiento la reproducción genera exclusivamente células con los alelos esperados.

En el laboratorio de Anthony James, la transmisión hereditaria “turbo” ha dado resultados positivos en los mosquitos portadores de la malaria. Todavía hay que comprobar si los dos genes implantados realmente impiden la propagación del plasmodium, el agente patógeno de la enfermedad. En anteriores experimentos en los que no intervino la genética dirigida, el método funcionó.

Larvas de mosquitos anófeles manipuladas genéticamente en el laboratorio de la Universidad de California en Irvine. ampliar foto
Larvas de mosquitos anófeles manipuladas genéticamente en el laboratorio de la Universidad de California en Irvine.

Pero la mayoría de las preguntas sobre los efectos de los mosquitos modificados mediante genética dirigida siguen sin responder. Es cierto que, en comparación con técnicas precedentes, CRISPR/Cas9 es una herramienta de edición genética más precisa. De todas maneras, a veces la tijera molecular corta por lugares imprevistos. Puede que los denominados “efectos fuera del objetivo” no tengan consecuencias, pero también cabe la posibilidad de que originen cambios totalmente imprevisibles en un mosquito modificado.

Por último, la capacidad de adaptación de estos insectos es enorme. Los mosquitos han desarrollado resistencia a casi todos los insecticidas. ¿Por qué no iban a volverse insensibles —ellos mismos o los agentes patógenos— a la manipulación genética dirigida? La legislación sobre liberación de organismos modificados genéticamente no contempla ni mucho menos todas las posibilidades del método. Aunque los mosquitos tarden el doble o el triple del tiempo anunciado por Gates en estar listos para entrar en acción, posiblemente todavía sea demasiado pronto para identificar todos los riesgos.

Debido a los peligros que comporta esta técnica, a pesar de la doble puerta de acero, en el laboratorio subterráneo de Anthony James ya no viven mosquitos tigre, portadores del dengue y el zika. El investigador los ha desterrado. La razón es que en California también son endémicos. Si uno de ellos se hubiese escapado, podría haber sobrevivido y procreado. “Es mejor investigar la genética dirigida aplicada a mosquitos tigre en otro sitio”, declara. “Por ejemplo, en Gran Bretaña no existe ese riesgo”.

Algunos investigadores de los pocos laboratorios del mundo que trabajan en genética dirigida son partidarios de medidas más radicales que los mosquitos inmunes a la malaria aunque sus riesgos sean difícilmente evaluables. Quieren exterminar las principales especies transmisoras de la enfermedad. En el Imperial College de Londres, los mosquitos anófeles han sido modificados mediante genética dirigida con el fin de que las hembras sean estériles. Los investigadores sostienen que es un método más seguro que la simple neutralización del virus, ya que la resistencia a la malaria podría acabar perdiéndose debido a las mutaciones.

El nuevo método es mucho más barato y eficaz que los insecticidas o que los mosquitos esterilizados por manipulación genética “normal”

A Anthony James el argumento no le convence: “Me parece muy poco probable que se pueda llegar a todos los mosquitos portadores de la malaria de una zona utilizando un mecanismo de aniquilación. Siempre quedarán algunos escondidos en algún sitio, y luego se multiplicarán con más virulencia”. Además, su modalidad de la genética dirigida, que únicamente frena el agente patógeno, no acabaría con ninguna especie del ecosistema, donde probablemente cumpla una función importante. De todas maneras, todavía hay que desarrollar mucho más los modelos informáticos que simulan los efectos sobre el medio ambiente antes de que sirvan realmente para evaluar los riesgos, objetan desde la Academia Nacional de Ciencias, un órgano asesor del Gobierno de Estados Unidos.

“La verdad es que tenemos un conocimiento exacto de los mosquitos y de su genoma completo, y podemos elaborar un método de genética dirigida que minimice los riesgos”, asegura James. Además, por lo general los insectos solo se mueven en un radio de unos 100 metros. Por lo tanto, si se liberase a uno de ellos en una aldea africana, no se multiplicaría como un rayo por el mundo, y aun en caso de que se difundiese, tardaría tiempo. Por eso, el investigador considera que muchos temores son excesivos.

Si los expertos aplican la genética dirigida, por ejemplo, a genes que solo están presentes en los mosquitos, su transmisión a otros organismos no tendría consecuencias. Por otra parte, la propia configuración de los impulsores genéticos ha evolucionado desde las primeras publicaciones científicas. Por ejemplo, el “turbomecanismo” que actúa sobre la herencia se puede sobrescribir introduciendo un segundo impulsor genético, que funciona como una especie de freno de emergencia para el anterior. Otro procedimiento, bautizado como “impulsor Margarita”, desactiva espontáneamente el impulsor genético al cabo de un tiempo. Sin embargo, Kevin Esvelt, bioquímico del Instituto de Tecnología de Massachusetts, afirma que “no se pueden anticipar todos los posibles riesgos de esta tecnología”.

Los mosquitos modificados por la técnica de la genética dirigida viven en los típicos cubiletes para palomitas. ampliar foto
Los mosquitos modificados por la técnica de la genética dirigida viven en los típicos cubiletes para palomitas.

A fin de cuentas, la cuestión que se plantea es si no será éticamente discutible no utilizar esta técnica a la vista de los cientos de miles de muertes que se producen año tras año. “De todos modos, la pasividad acaba en muerte y sufrimiento”, es la reflexión de Anthony James. Sin embargo, en su opinión, deducir de ella el deber moral de poner en práctica el método le parece excesivo. Sin duda, para algunos de sus colegas esa es la situación, afirma el estadounidense. La Fundación Bill y Melinda Gates que, dada su condición de máximo donante privado, ejerce una enorme influencia en la política sanitaria, considera que la genética dirigida es ya una tecnología irrenunciable para erradicar la malaria. En octubre, el multimillonario indio Ratan Tata prometió 70 millones de dólares a los especialistas de la Universidad de California en San Diego para que la investiguen y formen en ella a biólogos indios.

Sin embargo, por mucho que reine el optimismo, la tecnología se encuentra aún en una fase embrionaria. La naturaleza, por su parte, sigue siendo impredecible, como pudo comprobar el propio James en México durante un experimento con mosquitos cuyo genoma había sido manipulado. Se suponía que los mosquitos macho genéticamente modificados —que por aquel entonces todavía no estaban equipados con el impulsor genético— engendrarían una progenie de hembras estériles. En el laboratorio había funcionado de maravilla y, al cabo de algunas semanas, las poblaciones se habían extinguido. Pero resultó que, en las grandes jaulas al aire libre y en condiciones climáticas reales, las hembras no tenían ningunas ganas de aparearse con los machos genéticamente modificados.

Tercer y último capítulo de capítulo de Mosquitos ve. Mankind, un proyecto de la autora para The European Journalism Centre

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