Técnica revolucionaria de ingeniería genética mata insectos tras el apareamiento: un avance prometedor en el control de plagas

A pesar de décadas de esfuerzos por controlar las plagas con pesticidas y otros métodos, los insectos siguen causando un gran daño.

Mosquitos como el Aedes aegypti continúan transmitiendo enfermedades mortales como la malaria, el dengue y el Zika, mientras que plagas como langostas y gorgojos destruyen hasta el 40 % de los cultivos a nivel mundial cada año, según The Conversation.

Ante esta problemática, surge una nueva estrategia que podría revolucionar el control de plagas: la modificación genética de insectos. Este enfoque busca reducir sus poblaciones sin recurrir a químicos agresivos, una solución que parece más eficaz y menos perjudicial para el medio ambiente.

Un equipo de investigadores ha ido más allá de los métodos tradicionales con una idea radical: convertir el apareamiento en una sentencia de muerte para las hembras.

A través de ingeniería genética, han logrado que los machos de ciertas especies produzcan semen venenoso que mata a las hembras después de la cópula. Esta innovadora técnica, conocida como “macho tóxico”, podría acelerar la reducción de plagas de manera drástica y abrir las puertas a una nueva era en el control de insectos.

El impacto de los insectos en la salud humana y la agricultura es abrumador. Los mosquitos, por ejemplo, son responsables de la transmisión de enfermedades letales como el dengue, el Zika, el virus del Nilo Occidental y la malaria.

Según estimaciones citadas por The Conversation, estos insectos han causado la muerte de aproximadamente 52 mil millones de personas a lo largo de la historia, lo que representa casi la mitad de la población humana que ha existido hasta el momento.

Además, las plagas de insectos también tienen un efecto devastador en la agricultura, con pérdidas anuales de entre el 20 % y el 40 % de la producción mundial de cultivos, lo que genera un costo global de alrededor de 70 mil millones de dólares.

Durante años, los pesticidas han sido la principal herramienta para controlar las plagas. Sin embargo, su uso ha comenzado a generar problemas graves. Muchos insectos han desarrollado resistencia a los químicos, lo que ha reducido la efectividad de los pesticidas.

A esto se suman los efectos secundarios perjudiciales, como la eliminación de insectos beneficiosos, el daño al medio ambiente y los riesgos para la salud humana, que incluyen posibles vínculos con el cáncer y trastornos en los sistemas nervioso y endocrino.

Ante estos desafíos, los científicos han comenzado a explorar alternativas más específicas y menos dañinas, recurriendo a la ingeniería genética para crear métodos de control más efectivos.

Una de las soluciones que ha cobrado fuerza es el biocontrol genético, que consiste en modificar genéticamente a los insectos para reducir sus poblaciones o impedir que transmitan enfermedades.

Desde la década de 1950, se ha experimentado con técnicas como la esterilización de machos mediante radiación, lo que impide que las hembras puedan reproducirse. Más recientemente, se ha recurrido a la introducción de genes letales dominantes en los insectos, que matan a las crías antes de que puedan alcanzar la madurez reproductiva.

Un ensayo realizado en Brasil demostró la efectividad de esta técnica, reduciendo hasta en un 95 % la población de mosquitos objetivo. No obstante, estas estrategias presentan una limitación importante: requieren al menos una generación para que los efectos sean visibles, lo que permite que las hembras continúen propagando enfermedades y dañando los cultivos durante ese periodo.

Para abordar esta limitación, los biólogos Samuel Beach y Maciej Maselko, de la Universidad Macquarie en Australia, han desarrollado una técnica que utiliza machos genéticamente modificados para producir semen venenoso.

Según explicó The Conversation, este enfoque, denominado “técnica del macho tóxico”, busca reducir las poblaciones de insectos de manera más inmediata al causar la muerte de las hembras poco después del apareamiento.

En sus experimentos, los investigadores utilizaron moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), una especie fácil de modificar genéticamente y estudiar en laboratorio. Insertaron genes de veneno provenientes de la araña errante brasileña (Phoneutria nigriventer) y la anémona de mar mediterránea (Anemonia sulcata) en el genoma de las moscas macho.

Estos genes permitieron que los machos produjeran proteínas venenosas en sus glándulas accesorias, que se transfieren a las hembras durante el apareamiento.

El veneno actúa rápidamente, atacando el sistema nervioso central de las hembras al unirse a canales iónicos en las membranas celulares, lo que provoca parálisis y, finalmente, un paro respiratorio. Según los resultados del estudio, la esperanza de vida de las hembras que se aparearon con machos tóxicos se redujo hasta en un 64 %.

Además, una simulación computacional aplicada al mosquito Aedes aegypti, transmisor de enfermedades como el dengue y el Zika, sugirió que esta técnica podría ser más efectiva que los métodos actuales de biocontrol genético.

A pesar de su potencial, la técnica del macho tóxico enfrenta varios desafíos. Según The Conversation, hasta ahora solo se ha probado en moscas de la fruta, por lo que no está claro si funcionará en otras especies de insectos, como los mosquitos.

Además, la efectividad del veneno podría mejorarse, ya que en los experimentos actuales solo logró reducir la vida de las hembras entre un 37 % y un 64 %. Los investigadores sugieren que probar otros genes de veneno, provenientes de arañas, serpientes, escorpiones y ciempiés, podría aumentar la tasa de mortalidad.

Otro obstáculo es el costo. Implementar esta técnica a gran escala podría ser prohibitivo para países de bajos ingresos, que son los más afectados por las enfermedades transmitidas por insectos. Además, el proceso de criar y liberar insectos genéticamente modificados de manera segura requiere una inversión significativa.

Por último, existen preocupaciones ambientales. Los insectos desempeñan roles cruciales en los ecosistemas, como la polinización de plantas y el suministro de alimento para otras especies. La eliminación de ciertas poblaciones podría tener efectos adversos imprevistos en el equilibrio ecológico.