Los mosquitos son brillantes en dos cosas:traer miseria a los humanos y arruinar rápidamente todos los esfuerzos para apagarlos.

Pero los investigadores de UC Riverside han encontrado una debilidad en los mismos genes que hacen que los mosquitos se adapten tan bien a los insecticidas que los humanos usan para mantenerlos a raya.

La capacidad de adaptación es una herramienta de supervivencia fundamental para la mayoría de las especies, dijo Colince Kamdem, becaria postdoctoral en entomología en la UCR. "Una de las principales ventajas de los mosquitos es que son extremadamente polimórficos, lo que significa que tienen una gran cantidad de diversidad natural, una gran ventaja para adaptarse a muchas condiciones diferentes ".

Kamdem y sus colegas excavaron en los cromosomas de la virulenta especie de mosquito Anopheles funestus, con la esperanza de comprender mejor sus capacidades de adaptación rápida. Eligieron esta especie debido a su extrema eficiencia en la propagación de los parásitos de la malaria más mortales en una amplia sección del África subsahariana.

Los investigadores descubrieron que la diversidad genética que hace que los mosquitos sean tan adaptables se encuentra principalmente en solo uno de los cinco "brazos" cromosómicos presentes en la especie. Los otros cuatro brazos de cromosomas son relativamente estables e invariables, lo que significa que podrían ser excelentes candidatos para la ingeniería genética, Kamden dijo.

Los sistemas de impulso de genes han demostrado ser prometedores para agregar genes beneficiosos o perjudiciales a una población que son heredables, lo que significa que los cambios continúan con la nueva descendencia. En el caso de A. funestus, el objetivo sería erradicar el mosquito manipulando sus genes.

La belleza de los sistemas de impulso genético es que los cambios permanecerían dentro de la especie objetivo, dejando intactas a otras especies de mosquitos, sin el uso de insecticidas. a los que los mosquitos parecen adaptarse rápidamente en unos pocos años.

Pero hay un problema. Los investigadores han descubierto que las nuevas pistas genéticas pueden colapsar si se producen mutaciones en el gen objetivo. Eso significa que los nuevos genes deben insertarse en partes del genoma con muy poca variación genética permanente, es decir, bajos niveles de recombinación o polimorfismo.

Es por eso que Kamdem y su equipo están tan entusiasmados con sus hallazgos.

"Buscamos debilidades en la población natural que las haga adecuadas para técnicas específicas, como la manipulación genética, ", dijo." Estamos bastante seguros de que hemos encontrado la puerta trasera ".

Los cuatro brazos de cromosomas que se encuentran en A. funestus son relativamente estables, con niveles muy bajos de recombinación y polimorfismo.

"(Eso) hace que esta especie sea particularmente adecuada para el trabajo de impulso genético, "Kamdem dijo.

Kamdem, un nativo de la nación africana de Camerún, tiene experiencia personal con la devastación de la malaria, una enfermedad causada por los parásitos Plasmodium que se transmiten a las personas a través de la picadura de mosquitos Anopheles hembra infectados.

En 2015, hubo 212 millones de casos de malaria en todo el mundo, y 429, 000 muertes, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Un total de 91 países, casi la mitad de la población mundial, estaban en riesgo de contraer malaria, incluidas las poblaciones del sudeste asiático, America latina, y el Medio Oriente, según datos de la OMS. Pero África, particularmente el África subsahariana, fue el hogar del 90 por ciento de los casos de malaria y el 92 por ciento de las muertes por malaria en 2015.

Mientras investigaba en Camerún, Kamdem conoció a la investigadora postdoctoral de la UCR Caroline Fouet, y el profesor de Entomología de la UCR Bradley J. White, que ahora trabaja con el proyecto de erradicación de mosquitos Verily Life Sciences de Google.

Los tres trabajaron juntos en esta investigación, y aunque los resultados son prometedores, hay mucho más por hacer antes de que los científicos de los impulsores genéticos puedan comenzar a manipular los genomas del mosquito, Kamdem dijo.

La siguiente fase de su investigación implica profundizar en los genes en esos brazos cromosómicos estables para proporcionar una especie de mapa detallado para los científicos de impulsores genéticos.

"Con las técnicas que estamos implementando actualmente, la resolución será un orden de magnitud superior a la que tenemos ahora, "Kamdem dijo." El nivel de detalle puede incluso llegar a posiciones específicas de diferentes genes, por lo que podremos proporcionar un nivel excepcional de detalle sobre el protocolo genético ".

Kamdem advierte que la manipulación genética también tiene algunos obstáculos que superar antes de que sea una opción viable en la guerra contra las enfermedades transmitidas por insectos. pero después de años de observar cómo los genomas de los mosquitos se adaptan rápidamente a una variedad de nuevos insecticidas, tiene esperanzas sobre el potencial de utilizar sistemas de impulso genético para finalmente burlar la capacidad innata de A. funestus para adaptarse y sobrevivir.

Sus hallazgos, "Patrones de polimorfismo específicos del brazo cromosómico asociados con inversiones cromosómicas en el principal vector de la malaria en África, Anopheles funestus, "fueron publicados en la revista Ecología molecular el 21 de agosto.