Los científicos han diseñado mosquitos que retrasan el crecimiento de los parásitos que causan la malaria en sus intestinos, evitando la transmisión de la enfermedad a los humanos.

La modificación genética hace que los mosquitos produzcan compuestos en sus intestinos que impiden el crecimiento de los parásitos, lo que significa que es poco probable que lleguen a las glándulas salivales de los mosquitos y se transmitan con una picadura antes de que los insectos mueran.

Hasta ahora, se ha demostrado que la técnica reduce drásticamente la posibilidad de que la malaria se propague en un entorno de laboratorio, pero si se demuestra que es segura y eficaz en entornos del mundo real, podría ofrecer una nueva y poderosa herramienta para ayudar a eliminar la malaria.

La innovación, realizada por investigadores del equipo Transmission :Zero del Imperial College London, está diseñada para que pueda combinarse con la tecnología existente de ‘impulsión genética’ para difundir la modificación y reducir drásticamente la transmisión de la malaria. El equipo está buscando pruebas de campo, pero probará a fondo la seguridad de la nueva modificación antes de combinarla con un impulsor genético para pruebas en el mundo real.

Los colaboradores del Instituto para el Modelado de Enfermedades de la Fundación Bill y Melinda Gates también desarrollaron un modelo que, por primera vez, puede evaluar el impacto de tales modificaciones si se usa en una variedad de entornos africanos. Descubrieron que la modificación desarrollada por el equipo Transmission :Zero podría ser una herramienta poderosa para reducir los casos de malaria incluso donde la transmisión es alta.

Los resultados de la tecnología de modificación en el laboratorio y el modelado se publican hoy en Science Advances.

Retrasar el desarrollo del parásito

La malaria sigue siendo una de las enfermedades más devastadoras del mundo y pone en riesgo a cerca de la mitad de la población mundial. Solo en 2021, infectó a 241 millones y mató a 627 000 personas, en su mayoría niños menores de cinco años en el África subsahariana.

El coautor del estudio, el Dr. Tibebu Habtewold, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo : «Desde 2015, el progreso en la lucha contra la malaria se ha estancado. Los mosquitos y los parásitos que transportan se están volviendo resistentes a las intervenciones disponibles, como insecticidas y tratamientos y la financiación se ha estancado. Necesitamos desarrollar nuevas herramientas innovadoras».

La enfermedad se transmite entre personas después de que un mosquito hembra pica a alguien infectado con el parásito de la malaria. Luego, el parásito se desarrolla en su siguiente etapa en el intestino del mosquito y viaja a sus glándulas salivales, listo para infectar a la próxima persona que pique el mosquito.

Sin embargo, solo alrededor del 10% de los mosquitos viven lo suficiente para que el parásito se desarrolle lo suficiente como para ser infeccioso. El equipo apuntó a aumentar aún más las probabilidades, extendiendo el tiempo que tarda el parásito en desarrollarse en el intestino.

El equipo de Transmission :Zero modificó genéticamente la principal especie de mosquito portador de malaria en el África subsahariana : Anopheles gambiae. Pudieron hacer que cuando el mosquito se alimenta de sangre, produzca dos moléculas llamadas péptidos antimicrobianos en sus entrañas. Estos péptidos, que se aislaron originalmente de las abejas melíferas y las ranas africanas, afectan el desarrollo del parásito de la malaria.

Esto provocó un retraso de unos días antes de que la siguiente etapa del parásito pudiera llegar a las glándulas salivales del mosquito, momento en el cual se espera que la mayoría de los mosquitos en la naturaleza mueran. Los péptidos funcionan al interferir con el metabolismo energético del parásito, lo que también tiene algún efecto sobre el mosquito, lo que hace que tenga una vida más corta y disminuya aún más su capacidad de transmitir el parásito.

La coprimera autora del estudio, Astrid Hoermann, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo : «Durante muchos años, hemos intentado en vano crear mosquitos que no puedan ser infectados por el parásito o que puedan eliminar todo el parásitos con su sistema inmunológico. Retrasar el desarrollo del parásito dentro del mosquito es un cambio conceptual que ha abierto muchas más oportunidades para bloquear la transmisión de la malaria de los mosquitos a los humanos».

Difundir la modificación

Para utilizar la modificación genética para prevenir la propagación de la malaria en el mundo real, es necesario que se propague de los mosquitos criados en laboratorio a los salvajes. El mestizaje normal lo propagaría hasta cierto punto, pero debido a que la modificación tiene un «costo de aptitud» en forma de vida útil reducida, probablemente se eliminaría rápidamente gracias a la selección natural.

El impulso genético es un truco genético adicional que se puede agregar a los mosquitos que haría que la modificación genética antiparasitaria se heredara preferentemente, lo que haría que se propagara más ampliamente entre las poblaciones naturales.

Debido a que esta estrategia es tan nueva, requeriría una planificación extremadamente cuidadosa para minimizar los riesgos antes de cualquier prueba de campo. Por lo tanto, el equipo de Transmission :Zero está creando dos cepas separadas pero compatibles de mosquitos modificados: una con la modificación antiparasitaria y otra con el impulsor genético.

Luego, pueden probar la modificación antiparasitaria por sí sola primero, solo agregando el impulsor genético una vez que se haya demostrado que es efectivo.

El coautor principal, el Dr. Nikolai Windbichler, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo : «Ahora nuestro objetivo es probar si esta modificación puede bloquear la transmisión de la malaria no solo usando parásitos que hemos criado en el laboratorio, sino también de parásitos que han infectado humanos Si esto resulta ser cierto, entonces estaremos listos para llevar esto a pruebas de campo dentro de los próximos dos o tres años».

Otra arma en el arsenal.

Con socios en Tanzania, el equipo ha establecido una instalación para generar y manipular mosquitos genéticamente modificados y realizar algunas primeras pruebas. Estos incluyen la recolección de parásitos de escolares infectados localmente, para garantizar que la modificación funcione contra los parásitos que circulan en las comunidades relevantes.

También están evaluando completamente el riesgo de cualquier liberación potencial de mosquitos modificados, teniendo en cuenta cualquier peligro potencial y asegurándose de que cuentan con la aceptación de la comunidad local. Pero tienen la esperanza de que su intervención finalmente pueda ayudar a erradicar la malaria.

El coautor principal, el profesor George Christophides, del Departamento de Ciencias de la Vida de Imperial, dijo : «La historia nos ha enseñado que no existe una bala de plata cuando se trata del control de la malaria, por lo que tendremos que usar todas las armas que tenemos a nuestro alcance». desechar y generar aún más. La conducción genética es una de esas armas muy poderosas que, en combinación con medicamentos, vacunas y control de mosquitos, puede ayudar a detener la propagación de la malaria y salvar vidas humanas».

El trabajo fue financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates.