Fuente: https://www.nytimes.com
Por: Sabrina Imbler es una reportera que cubre ciencia y medio ambiente. @aznfusion
Si pudieras tener solo un superpoder, como volar o ser invisible, ¿cuál elegirías? Y, si pudieras convertirte en invisible a los mosquitos, ¿cambiarías tu respuesta?
Seguro, tal vez nunca vueles entre las águilas o roces la mejilla con una voluta de nube. Pero ya no tendrías que huir de los enjambres de mosquitos y estarías protegido de las enfermedades mortales que propagan estos insectos.
Por primera vez, los científicos han empleado una herramienta de edición genética, Crispr-Cas9 para lograr que los humanos sean en efecto invisibles a los ojos de los mosquitos Aedes aegypti, que para cazar emplean señales visuales oscuras, según un artículo de publicación reciente en la revista científica Current Biology. Al eliminar dos de los receptores que captan la luz en dicho mosquito, los investigadores eliminar su capacidad de enfocarse visualmente en los receptores.
“Nadie ha estudiado esto antes”, dijo Neha Thakre, investigadora de postdoctorado en la Universidad de California en San Diego que estudia Crispr como una herramienta de control de mosquitos. Thakre, que no participó en la investigación dijo que le parecía que el estudio era un “gran inicio” para comprender los controles de la visión de los mosquitos.
El Aedes aegypti es un flagelo cotidiano para los humanos de todo el mundo. Las hembras, en busca de la sangre que necesitan para poner sus huevos, infectan a decenas de millones de personas cada año con los flavivirus que ocasionan el dengue, la fiebre amarilla y el zika.
“Entre mejor comprendamos cómo detectan a los humanos, mejor podremos controlar al mosquito de una manera eco-amigable”, dijo Yinpeng Zhan, investigador de postdoctorado de la Universidad de California en Santa Bárbara y autor principal del artículo.
Los mosquitos Anopheles, que propagan el paludismo, cazan de noche, mientras que los Aedes aegypti cazan bajo el sol, al amanecer y al atardecer. La especie se apoya en todos los sentidos para encontrar sangre. Un mero olorcillo a dióxido de carbono les indica que algo o alguien acaba de exhalar cerca y lanza al mosquito en una lucha frenética.
“También son capaces de detectar algunas señales orgánicas de nuestra piel”, como el calor, la humedad y el olor, dijo Craig Montell, neurobiólogo de la Universidad de California en Santa Bárbara y autor del estudio. Pero si no hay un receptor adecuado, el mosquito se va volando directo a lo que parezca el blanco más cercano: un punto oscuro.
En 1937, los científicos observaron que los mosquitos Aedes aegypti se sentían atraídos específicamente por las personas con ropa oscura. Pero el mecanismo molecular por el cual los mosquitos detectaban visualmente sus objetivos era en gran parte desconocido.
Muchos de los experimentos sobre la visión de los mosquitos se llevan a cabo en túneles de viento, que son grandes cámaras que pueden costar decenas de miles de dólares. En experimentos previos, a los mosquitos que eran colocados en el túnel de viento y se les daba un poco de dióxido de carbono preferían volar a un punto negro que a uno blanco.
El laboratorio de Montell no cuenta con un túnel de viento así que Zhan diseñó un arreglo barato —una jaula con un círculo negro y un círculo blanco dentro— que costó menos de 100 dólares y dio el mismo resultado que un túnel de viento. En la primavera de 2019, Zhan llevó a cabo algunas pruebas en la jaula. En el otoño, Jeff Riffell, biólogo de la Universidad de Washington, junto con Claire Rusch, una estudiante de posgrado, y Diego Alonso San Alberto, un becario postdoctoral, realizaron los mismos experimentos empleando un túnel de viento para verificar los resultados originales.
Montell y Zhan sospechaban que una de las cinco proteínas que captan la luz expresadas en el ojo del mosquito podrían ser clave para eliminar la capacidad de buscar visualmente a los receptores humanos al percibir los colores oscuros. Primero decidieron eliminar la proteína de la rodopsina Op1. Op1, la proteína visual más ampliamente expresada en los ojos compuestos del mosquito, parecía el mejor candidato para interferir con la visión del mosquito. Zhan inyectó la mutación en miles de pequeños huevos de mosquitos usando una herramienta con una aguja especial con una punta muy pequeña.
Después de que sus pequeños mutantes se convirtieron en adultos, Zhan succionó a unas diez hembras en un tubo usando un aspirador controlado por la boca. Con cada grupo, contuvo la respiración, se aproximó a la jaula y liberó a las hembras con una gran exhalación.
Los mutantes Op1 se comportaron exactamente como el Aedes aegypti salvaje: después de inhalar dióxido de carbono, volaron directamente al punto negro de la jaula. Montell y Zhan lo intentaron de nuevo, esta vez retirando la Op2, una rodopsina estrechamente relacionada. Aun así, los mutantes Op2 no mostraron una disminución significativa en su visión.
Pero cuando los investigadores retiraron ambas proteínas, los mosquitos zumbaron sin rumbo fijo y no mostraron preferencia entre el círculo blanco y el negro. Habían perdido su capacidad de ver a los receptores de colores oscuros.
¿Los mosquitos estaban completamente ciegos o solo ciegos a las personas? Para responder esta pregunta, Montell y Zhan realizaron una serie de pruebas para ver cómo respondían ante la luz los mutantes dobles.
Primero, experimentaron para ver si los mutantes dobles se acercaban a la luz. Luego conectaron electrodos a los ojos de los mutantes dobles para medir si sus ojos daban muestras de cambio de voltaje en respuesta a la luz. Finalmente, colocaron a los mutantes dobles en cilindros rotatorios con franjas verticales en negro y blanco para ver si los insectos se dirigían hacia las franjas en movimiento. Los mutantes dobles pasaron las tres pruebas, aunque tuvieron una respuesta más débil que los especímenes salvajes en las últimas dos.
Después de todo, los mosquitos no estaban ciegos. “Mi primer mosquito transgénico”, dijo Zhan con orgullo. “Tuvimos un final feliz”.
El nuevo artículo serviría para informar estrategias de control de poblaciones de mosquitos en el futuro. Si los mosquitos hembra fueran incapaces de ver a los receptores, tendrían más dificultad de encontrar la sangre que necesitan para que sus huevos se desarrollen. “La población se desplomaría”, dijo Montell.
Los investigadores aún tienen que exponer a los mutantes dobles a los receptores. Si lo hacen, y cuando lo hagan, Thakre tiene una curiosidad: conocer exactamente cómo afecta el deterioro visual de los mosquitos su capacidad para alimentarse de sangre, dado que disponen de muchos otros sentidos. “Lo que se quiere controlar es la picadura de mosquito”, dijo Thakre.
Conforme el cambio climático va calentando algunas regiones del planeta, prepara el terreno para que el Aedes aegypti entre a nuevas zonas del mundo, entre ellas partes de China y Norteamérica.
“Cada año hay una pandemia de enfermedades transmitidas por mosquitos”, dijo Montell desde su hogar en Santa Bárbara. En California, el Aedes aegypti se identificó por primera vez en 2011 en el condado de Los Ángeles y ahora se ha propagado al norte, hasta Sacramento. Los mosquitos solo seguirán propagándose: sus huevos pegados a nuestros autos y maletas esperan el día en que salgan del cascarón, se conviertan en adultos y empiecen a cazar, con ese par de ojos compuestos bien abiertos.
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