Dos nuevas estrategias ofrecen esperanza en la lucha contra la malaria, una enfermedad que causa más de 400.000 muertes al año, sobre todo entre niños de cinco años o menos en el África subsahariana.
Ambas estrategias nuevas consisten en hacer que los Anopheles sean más resistentes a los parásitos de la malaria, que viven en los insectos e infectan a las personas cuando las hembras se alimentan de sangre humana.
Desarrollar resistencia de los mosquitos al parásito reduciría la necesidad de usar de forma repetida y continua otras medidas de control de la malaria, como insecticidas y mosquiteras.
Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación de la Malaria de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins descubrió una cepa de bacterias capaz de propagarse rápidamente y persistir a largo plazo entre los mosquitos portadores de malaria. Modificaron genéticamente la cepa bacteriana para suprimir con firmeza el desarrollo de los parásitos de la malaria, haciendo mucho menos probable que los mosquitos los transmitan a las personas.
Un segundo equipo de investigadores utilizó una modificación genética para reforzar el sistema inmunitario de los mosquitos portadores de malaria. El cambio genético no solo suprime los parásitos de la malaria en los insectos, sino que también se propaga rápidamente en una población de prueba al modificar las preferencias de apareamiento de los mosquitos.
Si los prometedores resultados iniciales de los equipos se confirman, con el tiempo podrían liberarse bacterias y mosquitos modificados en poblaciones de mosquitos silvestres. Allí, propagarían los cambios genéticos y, finalmente, reducirían la transmisión de la malaria a las personas.
Microbios peculiares
En el primer estudio, el descubrimiento de la nueva cepa bacteriana que infecta a los mosquitos fue fruto del azar.
«Trabajábamos con otra bacteria cuando, por casualidad, un investigador del proyecto encontró indicios de una colonia bacteriana en los ovarios de nuestros mosquitos», afirma el autor principal, Marcelo Jacobs-Lorena, profesor de microbiología molecular e inmunología. «Eso era inusual: normalmente solo encontramos bacterias en el intestino del mosquito».
Su equipo pronto caracterizó estos microbios peculiares como una cepa de bacterias Serratia, y las bautizó Serratia AS1.
Los investigadores llevan tiempo desarrollando bacterias modificadas genéticamente que puedan infectar poblaciones de mosquitos y matar los parásitos de la malaria que estos albergan, sin dañar a los propios mosquitos. Lograr que esas bacterias se propaguen con eficacia ha sido un reto clave, pero los experimentos revelaron que la SerratiaAS1 es casi perfecta para esa tarea. A diferencia de otras bacterias que infectan a los mosquitos, la Serratia AS1 resultó transmitirse fácilmente de machos a hembras durante el apareamiento y de las hembras a sus crías.
Los científicos modificaron la Serratia AS1 al añadir genes para cinco potentes proteínas antipalúdicas. Gracias a estas proteínas, las bacterias inhibieron con fuerza el desarrollo de los parásitos en los mosquitos colonizados y redujeron en más del 90 % los niveles de una fase temprana del parásito. Los experimentos también mostraron que las bacterias Serratia AS1 modificadas no afectan significativamente a la esperanza de vida ni a la fertilidad de los propios mosquitos.
«Hasta ahora, todos los indicios apuntan a que estas proteínas antipalúdicas son eficaces contra los parásitos de la malaria en cualquier caso, y que las bacterias Serratia AS1 que las portan pueden introducirse en cualquier especie de mosquito portadora de malaria», afirma Jacobs-Lorena.
Cambiar las preferencias de apareamiento de los mosquitos
En el segundo estudio, un equipo dirigido por George Dimopoulos, también profesor de microbiología molecular e inmunología, hizo pequeñas modificaciones en el ADN de los mosquitos Anopheles transmisores de la malaria para aumentar la actividad de sus genes inmunitarios. El refuerzo de la inmunidad hizo que los mosquitos fueran más resistentes a la infección por los parásitos de la malaria y, por tanto, menos propensos a transmitirlos a las personas.
Ese resultado era previsible. Lo inesperado fue la extraordinaria eficacia con la que los mosquitos modificados transmitieron su modificación genética a generaciones posteriores en una población mixta de mosquitos modificados y silvestres de tipo natural, sin modificar.
Al investigar este sorprendente resultado, Dimopoulos y sus colegas descubrieron que reforzar los genes inmunitarios de los mosquitos también alteraba la mezcla de especies bacterianas en el intestino y los órganos reproductores del mosquito. Este cambio en la «microbiota» del insecto provocó, a su vez, un cambio en las preferencias de apareamiento: los machos modificados empezaron a preferir a las hembras silvestres de tipo natural, mientras que los machos de tipo natural comenzaron a preferir a las hembras modificadas.
«Creemos que, al cambiar la microbiota, cambiamos el olor de los mosquitos modificados, lo que a su vez altera las preferencias de apareamiento», afirma Dimopoulos. «En este caso, es el cambio perfecto en las preferencias de apareamiento, porque maximiza las probabilidades de producir crías modificadas genéticamente cuando los mosquitos compiten por aparearse».
La población de mosquitos modificados de Dimopoulos lleva más de siete años viviendo en una colonia de su laboratorio y ha mantenido durante todo ese tiempo su alto nivel de resistencia a la malaria, sin efectos secundarios adversos aparentes.
Los dos grupos de investigación describen sus hallazgos en la revista Science.
El Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas y Bloomberg Philanthropies financiaron ambos estudios. La Academia China de Ciencias y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China también financiaron la investigación de Jacobs-Lorena.
