Todos los años Más de 600.000 personas mueren a causa de la malaria transmitida por mosquitos, la mayoría de ellos niños menores de cinco años. Algunos insectos que son vectores de enfermedades, como los mosquitos, están actualmente expandiendo su rango alrededor del mundo, trayendo nuevas amenazas. La ingeniería genética puede arreglar esto alterando permanentemente los genes de los insectos a través de lo que se conoce como impulsor genético.
Esta tecnología permite que un conjunto elegido de genes altere la biología de un animal de alguna manera, como hacer que produzca descendencia estéril. La incapacidad de reproducirse se extiende a través de una población, anulando las leyes de la herencia. Los genes se copian a sí mismos exponencialmente de generación en generación, llegando rápidamente a dominar a toda la población. Potencialmente, su uso cuidadoso podría salvar millones de vidas al hacer mosquitos incapaces de transmitir la malaria o eliminando los insectos por completo. La posibilidad de una solución definitiva a las principales enfermedades infecciosas es un argumento convincente para una solución tecnológica de este tipo.
Aún así, no es necesario ser un ludita o un escritor de tecnothriller para imaginar cómo todo esto podría salir terriblemente mal. La ecología es complicada y los delicados equilibrios de los ecosistemas podrían verse profundamente alterados. Los impulsores genéticos mal diseñados podrían incluso saltar a animales estrechamente relacionados que, por ejemplo, no transmiten enfermedades, creando una cascada desastrosa.
Austin Burt, del Imperial College London, soñó con los impulsores genéticos en 2003. Imaginó un sistema en el que un gen produce una enzima que corta el ADN (una endonucleasa) que se dirige con precisión a la ubicación cromosómica del gen que lo codifica. Dichos sistemas se encuentran naturalmente en los hongos pero no en los animales.
Cuando un individuo que porta dos copias de un gen de este tipo se aparea con otro que no tiene ninguna, toda la descendencia inicialmente tiene solo una copia del gen en el cromosoma heredado del progenitor del impulsor genético. Pero poco después de la fertilización, la nucleasa corta la secuencia de ADN en los otros cromosomas del progenitor que no portaba el gen en la ubicación precisa del impulso genético. Luego, la célula usa los cromosomas intactos para reconstruir la brecha en la secuencia de ADN de los otros cromosomas.
Donde solo había una copia del gen, ahora hay dos en cada descendencia. Lo mismo sucederá en la próxima generación y la siguiente; la frecuencia del gen en la población crecerá exponencialmente.
Burt luego se dio cuenta de que al unir uno de estos genes de endonucleasa a un gen que inducía la esterilidad o hacía que un mosquito fuera inmune al parásito de la malaria, teóricamente sería posible llevar ese rasgo a la población, matando a los mosquitos por completo o haciendo que ya no tuvieran malaria. vectores El éxito tendría consecuencias masivas para la salud humana. Pero el desafío era cómo introducir el gen de la endonucleasa y su carga genética asociada en un punto del genoma donde funcionara de manera segura sin afectar inadvertidamente otros aspectos de la fisiología del animal.
Tras la llegada de la edición de genes basada en CRISPR en 2013, este sueño se hizo realidad. Y en 2015 investigadores de la Universidad de California, San Diego, creó un impulsor genético basado en laboratorio en las inocuas moscas del vinagre drosófila eso simplemente hizo que todos los ojos de las moscas se pusieran amarillos. Dijeron que habían construido “una reacción en cadena mutagénica”. En otras palabras, habían fabricado lo que podría considerarse una “bomba atómica genética”. Si una de estas cosas fuera liberada en la naturaleza, no habría forma de detenerla.
Investigadores de todo el mundo pronto desarrollaron impulsores genéticos en mosquitos. En el laboratorio, grandes poblaciones de mosquitos desaparecieron en menos de un año gracias al impulso genético. No existe ningún obstáculo técnico para la liberación de tal bomba genética, al menos en los insectos. Persisten enormes problemas en la creación de impulsores genéticos en mamíferos (por el momento no existen) por la forma en que sus células responden a las roturas del ADN en diferentes momentos de la vida de una célula. Un elemento genético que ocurre naturalmente, que muestra algo del comportamiento de un impulsor genético, recientemente ha sido aprovechado en ratones, pero aún no se ha demostrado que cambie el ADN de toda una población. Debido a estas dificultades técnicas, puede que sea imposible utilizar esta tecnología, por ejemplo, para acabar con los roedores invasores.
En respuesta a la potencial amenaza ecológica de los impulsores genéticos, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. establecieron un comité para estudiar la cuestión, con el apoyo de la principal agencia que financia la investigación de impulsores genéticos, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa ( DARPA). Esta agencia, parte del Departamento de Defensa, está muy interesada en el potencial de la tecnología como una amenaza para la seguridad. Después de una revisión tanto de las posibles ventajas como de las inmensas incertidumbres sobre lo que podría suceder si un impulsor genético se propagara en la naturaleza, la conclusión del informe del comité de 2016 fue inequívoca: “No hay suficiente evidencia disponible en este momento para respaldar la liberación o organismos modificados genéticamente en el medio ambiente”.
Esta declaración no alivió todas las preocupaciones. El pionero de los impulsores genéticos, Kevin Esvelt, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, predijo que, para 2030, habría una fuga en el laboratorio o algún otro incidente relacionado con los impulsores genéticos. “No va a ser bioterror, va a ser bioterror”, jeje dijo en 2016. Las garantías regulatorias y la participación pública tuvieron que incorporarse desde el principio de la contemplación del uso de la tecnología, argumentó.
La pregunta inmediata para los especialistas en bioética y las autoridades reguladoras es si los impulsores genéticos deberían liberarse alguna vez del laboratorio. El principal marco internacional relacionado con los impulsores genéticos es el Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica. De todos los estados miembros de la ONU, solo EE. UU. no ha firmado la convención, ni es probable que lo haga. Los investigadores de la Universidad de Stanford, incluido Francis Fukuyama, han pedido la creación de un organismo regulador de impulsores genéticos similar a un organismo de establecimiento de estándares como la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI). Pero la OACI se creó en 1947, cuando los países tenían apetito por la regulación internacional. La regulación de los impulsores genéticos requerirá un cambio político profundo en todo el mundo y en particular en los EE. UU.
Los opositores a los impulsores genéticos, preocupados por el daño ecológico potencial y desconfiados de DARPA y otros financiadores, han pedido una moratoria en la investigación. Sin embargo, la investigación continúa, pero en general se acepta que se requieren evaluaciones de riesgo ambiental y la participación activa de las comunidades afectadas antes de que se pueda considerar cualquier liberación. Debido a las posibles consecuencias en su entorno, las personas deben dar lo que se denomina consentimiento libre, previo e informado.
Se están realizando esfuerzos activos para probar lo que podría suceder si se permite que los impulsores genéticos entren en la naturaleza. En 2021, los investigadores del Imperial College London financiados por Target Malaria, un consorcio de investigación sin fines de lucro financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates, identificó ocho efectos ecológicos principales de los impulsores genéticos, que podrían manifestarse a través de 46 vías. Entre los problemas potenciales que exploraron estaba la posibilidad de que el impulso genético pudiera extenderse a especies valiosas que no son el objetivo, lo que provocaría una disminución en su densidad o en la salud de los servicios ecosistémicos a los que contribuyen. También existe el riesgo de que el impulso genético pueda producir alteraciones genéticas inesperadas en la especie objetivo, como hacerla capaz de tolerar una gama más amplia de condiciones ambientales, lo que lleva a la propagación del insecto que propaga la enfermedad, en lugar de su eliminación. Sería necesario probar cada posibilidad en el campo antes de tomar cualquier decisión sobre el despliegue de insectos genéticamente modificados, incluso con el apoyo de la comunidad local.
Obtener el consentimiento de la comunidad ha resultado ser bastante difícil. Con la aprobación del gobierno de Burkina Faso, Target Malaria liberó mosquitos sin genes dirigidos que habían sido esterilizados y espolvoreados con polvo fluorescente en julio de 2019 para ver qué tan lejos viajaban y, por lo tanto, el riesgo potencial de que los mosquitos con genes dirigidos se propaguen fuera de la localidad. . El idioma local no tiene una palabra para “gen”, por lo que los investigadores tuvieron que inventar los términos. También utilizaron el teatro para explicar el proyecto, procurando que el analfabetismo no fuera una barrera para la comprensión y la toma de decisiones.
Sin embargo, el abismo en el conocimiento hizo que algunos aldeanos se sintieran impotentes. “Nos dicen que van a erradicar la malaria, pero como no somos científicos, les creemos, pero todavía tenemos dudas sobre los riesgos futuros”, dijo un agricultor. dicho Le Monde en 2019. Y como dijo una mujer en otro Le Monde artículo en 2018“En cualquier caso, no tendremos nada que decir, son los hombres quienes toman todas las decisiones aquí”.
Si bien otorgar a las comunidades locales un derecho de veto es esenciallos impulsores genéticos desafían nuestras nociones de lo que es “local” porque los insectos no respetan fronteras. Si lo ha puesto Kevin Esvelt, “un lanzamiento en cualquier parte, es probablemente un lanzamiento en todas partes”.
La gente de un pueblo azotado por la malaria podría querer deshacerse de los mosquitos y estar preparada para hacer cualquier cosa para salvar la vida de sus hijos. Pero no está claro que deban tener derecho a decidir por el resto de la región, país, continente o incluso planeta. Por eso es fundamental algún tipo de organismo de supervisión internacional con poder de regulación, como la OACI.
Tal vez no hay nada de qué preocuparse; ninguno de los insectos que actualmente son el objetivo es la única fuente de alimento para cualquier otro animal. Pero el mosquito de la malaria Anopheles gambiae son consumidos por decenas de especies diferentes. Incluso si algunos de ellos pasan un poco de hambre, podrían surgir problemas ecológicos imprevistos a medida que los depredadores satisfacen su hambre dirigiendo su atención más a otras especies de presas, desestabilizando los delicados equilibrios ecológicos.
Es posible que también haya que tener cuidado con cualquier prisa por adoptar los impulsores genéticos, ya que es posible que haya soluciones más simples y menos radicales al alcance de la mano. La OMS aprobó una vacuna contra la malaria a fines de 2021 y más de un millón de niños africanos recibieron una o más dosis en un estudio piloto.
Los objetivos de los investigadores de impulsores genéticos son precisos, localizados en el tiempo y el espacio, y loablemente humanitarios. Nadie planea infligir un biocidio masivo como Thanos en Marvel Vengadores Película (s. Necesitamos asegurarnos de que los impulsores genéticos estén sujetos al escrutinio más intenso y a la regulación internacional antes de cualquier implementación, o la cura podría resultar peor que la enfermedad.
Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente las de Científico americano.