Los avances en la tecnología genética continúan expandiendo las posibilidades cuando se trata de alterar los genes y, en última instancia, los fenotipos de microbios, hongos, plantas y animales. Estos avances agudizan el debate sobre cuándo e incluso si debemos desarrollar y utilizar nuevas tecnologías para manipular los genomas.

Desde hace décadas, los científicos han pensado en utilizar impulsores genéticos, un tipo de técnica de ingeniería genética que modifica los genes para que no sigan las reglas típicas de la herencia, para erradicar las poblaciones de plagas y vectores de enfermedades, y reducir o eliminar las especies invasoras que causan estragos en los ecosistemas naturales.

Anular la selección natural

Los impulsores genéticos aumentan dramáticamente la probabilidad de que un conjunto particular de genes pase a la siguiente generación, permitiendo que los genes se propaguen rápidamente a través de una población y anulen la selección natural.

La idea de los impulsores genéticos proviene de la naturaleza misma, donde los organismos de reproducción sexual una determinada versión de un gen se transmite preferentemente a la próxima generación para convertirse con el tiempo en la dominante en una población.

La herramienta de edición genética CRISPR ha facilitado la construcción de impulsores genéticos.

Desplegada intencionalmente en los esfuerzos de intervención humana, una modificación genética dominante propagada podría, por ejemplo, al sesgar la producción de un sexo sobre el otro durante muchas generaciones, forzar a un vector de enfermedad perjudicial a disminuir y perder su potencial peligroso.

Con la introducción de la tecnología de edición de genes CRISPR, que facilita la inserción de material genético en puntos específicos en los cromosomas, los impulsores de genes son cada vez más fáciles de construir para los investigadores. En los últimos años varios estudios han reportado la propagación exitosa de impulsos genéticos basados ​​en CRISPR en levaduras, moscas de la fruta y mosquitos.

Alterando las leyes de la herencia

Un impulsor genético consta de tres componentes clave: el gen que se desea propagar, la enzima Cas9 que puede cortar el ADN y CRISPR, una secuencia de ADN que identifica dónde la enzima Cas9 debe cortar. El material genético que codifica esos tres elementos se inserta en el ADN de un animal, en lugar del gen natural que desea reemplazar en ambos cromosomas.

El poder del impulso genético es que altera las leyes de la herencia. Normalmente, hay un 50 por ciento de posibilidades de que cualquier gen en particular pase de padres a hijos. La tecnología de accionamiento genético convierte la probabilidad del 50 por ciento en una garantía de casi el 100 por ciento.

Anualmente se registran más de 200 millones de casos de malaria en el mundo, provocando más de 400.000 muertes, la mayoría niños y ancianos.

Un posible uso para los impulsores genéticos es la prevención de enfermedades como la malaria, que es transmitida por mosquitos. Algunos investigadores esperan usar la tecnología para reducir la cantidad de mosquitos que pueden transmitir la enfermedad, bajo la premisa de que al haber menos mosquitos se reduciría la propagación de la enfermedad.

A pesar del evidente beneficio que esto representaría, algunos se preocupan en cómo estos cambios afectarían el medio ambiente. Un número reducido de mosquitos puede prevenir la propagación de la malaria, pero también puede afectar negativamente los ecosistemas locales y las redes alimentarias. Otros plantean preguntas éticas sobre modificar o eliminar una especie.

Si bien el concepto de utilizar impulsores genéticos para proteger la salud humana y restablecer el equilibrio ecológico resulta prometedor, la investigación sobre las implicaciones y la eficacia de la herramienta genética tiene mucho camino por recorrer.

Referencias:

Gene drives in our future: challenges of and opportunities for using a self-sustaining technology in pest and vector management. BMC Proceedings, 2018. https://doi.org/10.1186/s12919-018-0110-4

Gene Drives on the Horizon: Overarching Considerations. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2016. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK379269/

Pathway to Deployment of Gene Drive Mosquitoes as a Potential Biocontrol Tool for Elimination of Malaria in Sub-Saharan Africa: Recommendations of a Scientific Working Group. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 2018. https:// doi.org/10.4269/Fajtmh.18-0083