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Eventos de impresión genética dirigidos por CRISPR en el locus amarillo. crédito: Revista CRISPR (2024). doi: 10.1089/crispr.2023.0076
Las vinchucas, o chinches triatomínicas, son el principal vector de la enfermedad. la enfermedad de Chagas, que es un importante problema de salud pública en América Central y del Sur e incluso en el sur de Estados Unidos. Sin embargo, no hay muchas buenas opciones de tratamiento disponibles, lo que significa que para detener la propagación de una enfermedad potencialmente mortal, es necesario controlar los organismos que portan el parásito.
Una nueva investigación realizada por un equipo internacional, incluido un investigador de Penn State, demuestra por primera vez el uso de la tecnología de edición de genes CRISPR-Cas9 en insectos besadores y abre la puerta a la investigación de estrategias aplicadas para combatir la enfermedad de Chagas. Sus hallazgos aparecen en la edición impresa de abril de Revista CRISPR.
Jason Rasgon, Dorothy Fuhr Haack y J. Lloyd Hack: “La gente lleva mucho tiempo intentando utilizar CRISPR y la ingeniería genética en insectos triatominos, pero nadie ha podido hacerlo porque los métodos tradicionales son demasiado difíciles en estos insectos”. Catedrático de Epidemiología, Enfermedades y Biotecnología y coautor del estudio.
«Durante los últimos seis años, hemos desarrollado herramientas para modificar genéticamente organismos difíciles. Aquí, hemos demostrado que se puede modificar genéticamente este insecto vector. Nuestra tecnología tiene el potencial de hacer que la edición de genes sea más eficiente, más fácil y más barata en animales a gran escala. «.
Cuando se trata de edición de genes, los investigadores suelen realizar lo que se llama ICSI embrionaria, donde el material de edición de genes CRISPR se inyecta directamente en los embriones. Pero esta técnica requiere equipos costosos y puede resultar ineficaz, sin garantía de que la ingeniería genética tenga éxito. Esta técnica también resulta difícil para besar insectos porque sus huevos son difíciles de penetrar.
«En cambio, hemos desarrollado una tecnología (transferencia de carga transovárica mediada por receptores o control ReMOT) donde se pueden inyectar materiales directamente en la circulación materna y dirigir ese material a los óvulos en desarrollo», dijo Rasgon. «Es el equivalente a inyectar todos los óvulos en su cuerpo al mismo tiempo».
El objetivo del equipo era realizar una prueba de concepto de la tecnología de control ReMOT en insectos triatominos. Se dirigieron a genes asociados con el color de los ojos y la piel o la cubierta exterior. Después de inyectar la vinchuca hembra, el equipo examinó a la descendencia para ver si el color de sus ojos o de su piel había cambiado. Los cambios visibles indicaron que las modificaciones genéticas fueron exitosas y que los genes objetivo habían sido eliminados.
Los insectos besadores también son un sistema modelo para estudiar la fisiología de los insectos. Los investigadores dijeron que el desarrollo de este nuevo protocolo permitirá a los científicos investigar cuestiones biológicas fundamentales sobre los insectos y la transmisión de enfermedades.
«Esto tiene implicaciones importantes para la investigación básica, pero también trae a los triatominos y la enfermedad de Chagas a las conversaciones sobre tecnologías genéticas para controlar los patógenos transmitidos por vectores», dijo Rasgon. «Estamos a punto de tener la tecnología y las herramientas disponibles para poder hacerlo».
Otros autores del artículo incluyen: Helena Araujo, Leonardo Lima, Mateus Berni, Jamil Mota, Daniel Bressan, Alison Julio y Robson Cavalcanti del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Federal de Río de Janeiro; Vanessa Macías del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad del Norte de Texas; y Ethan Beer y Zhiqian Li del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Universidad de California, San Diego.
más información:
Leonardo Lima et al., Edición de genes en el vector de la enfermedad de Chagas Rhodnius prolixus mediante control ReMOT mediado por Cas9, Revista CRISPR (2024). doi: 10.1089/crispr.2023.0076
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