El primer impulsor genético en mamíferos podría ayudar al vasto plan de erradicación de Nueva Zelanda

Ratones fluorescentes como se ven en una foto de archivo.

Los científicos que trabajan en coordinación con un grupo de conservación de EE. UU. Dicen que han establecido una tecnología de distorsión de la evolución llamada impulso genético en mamíferos por primera vez y podrían usarla para acabar con los roedores invasores que asolan las aves marinas en las islas.

La tecnología de impulsores genéticos, demostrada hasta ahora solo en insectos y levaduras, es una forma poderosa de sesgar la herencia del ADN de modo que los animales salvajes puedan ser alterados genéticamente a medida que se reproducen, incluso para causar un colapso demográfico.

Ahora, dos equipos científicos, uno en Australia y otro en Texas, dicen que han diseñado genéticamente el ratón doméstico, Músculo de ratón , por lo que su genoma también alberga sorpresas genéticas que podrían desencadenarse sobre las poblaciones silvestres. Los roedores modificados nacieron en los últimos dos meses y los resultados aún son preliminares.

El esfuerzo por establecer impulsores genéticos en mamíferos está siendo coordinado por Conservación de la isla , un grupo de conservación de carga dura con sede en Santa Cruz, California, cuya especialidad es bombardear islas pequeñas con veneno para ratas para salvar a las aves marinas en peligro de extinción. Su lema es prevenir extinciones.

Pero el veneno no funciona para extirpar roedores en islas más grandes o densamente pobladas. Es por eso que el grupo cree que los impulsores genéticos podrían ser la tecnología transformadora que le permita extender su campaña a miles de islas más que, según dice, están infestadas. Estábamos buscando algo realmente innovador, dice Karl Campbell, director de programa de la organización sin fines de lucro, que tiene planes de gastar alrededor de $ 7 millones al año para acelerar la técnica hacia una prueba inicial en una isla remota rodeada de kilómetros de océano. si las autoridades lo permiten.

Campbell dice que persiguen la creación de ratones sin hijas que, debido a un impulso genético, solo pueden tener descendencia masculina. El efecto de sesgo de género reduciría las poblaciones de ratones en una isla, posiblemente a cero si resulta efectivo.

Los ratones son un vistazo temprano de una idea que se llama conservación sintética, en la que la ingeniería genética se ve como un medio para revivir animales extintos, ofrecer recargas genéticas para especies en peligro de extinción con reservas genéticas poco profundas o eliminar plagas invasoras que devastan plantas y animales nativos.

Y los roedores ocupan un lugar destacado en la lista de alborotadores. Traídos por naufragios o marineros, pululan sobre las islas oceánicas, poniendo en peligro a las aves marinas nativas. Si bien las ratas son el mayor problema, los ratones también causan estragos. En las islas del Pacífico, se han filmado ratones. royendo polluelos de albatros , que están indefensos contra ellos.

Sin embargo, los planes del grupo han dividido a los ecologistas, algunos de los cuales ven un pacto con el diablo en el vertiginoso nuevo poder para modificar la naturaleza. Conservación significa cuidar el mundo natural, no rediseñarlo, dice claire esperanza cummings , una abogada ambientalista que dice que dejó de apoyar a Island Conservation por su trabajo de impulso genético.

Incluso los defensores de la tecnología de impulsores genéticos dicen que debe estudiarse cuidadosamente y desplegarse con cautela, y también dicen que es posible que no funcione como se anuncia. El año pasado, las Academias Nacionales de EE. UU. recomendaron un enfoque lento y señalaron que la prueba de concepto en unos pocos laboratorios no es suficiente para respaldar la decisión de liberar organismos con impulsores genéticos en el medio ambiente.

Pero es difícil no ver el potencial. Nueva Zelanda, cuyas aves no voladoras fueron invadidas a partir del siglo XIX por especies traídas por los occidentales, este año Anunciado planea liberarse de los depredadores en 30 años mediante la eliminación de cientos de millones de ratas, zarigüeyas y comadrejas. El parlamento del país ha dicho que los impulsores genéticos podrían ser el gran avance que les permita lograr el objetivo.

¿Sin restricciones? Eso es lo que haríamos. Eso sería fenomenal, dice Campbell sobre la eliminación de especies de depredadores invasores en Nueva Zelanda. Luego, una vez que los superamos, no veo por qué no estarías pensando en áreas del continente como barrios marginales o ecosistemas que las ratas también han invadido, dice.

sin hija ratones

Un impulsor genético hecho por el hombre se demostró por primera vez en moscas de la fruta en 2015. En unos pocos meses, el concepto se había extendido a los mosquitos, y ya se considera que la tecnología es lo suficientemente prometedora como para haber conseguido 75 millones de dólares de Bill Gates, cuya fundación está apostando que extinguir los mosquitos podría erradicar la malaria de África.

Así que era solo cuestión de tiempo, menos de dos años, antes de que la técnica se adaptara a los mamíferos.

Los dos grupos de científicos que coordinan su trabajo con Island Conservation acordaron revelar el alcance de su progreso técnico para Revisión de tecnología del MIT , citando la necesidad de desarrollar una poderosa tecnología de impulsores genéticos al aire libre en lugar de a puerta cerrada.

Es el momento perfecto para discutir los riesgos de la tecnología, dice Pablo Tomás , genetista de ratones de la Universidad de Adelaide, en el sur de Australia. Todavía tenemos que ver si funciona en absoluto. Y no es solo mostrar que funciona, sino cuán eficiente y estable es.

Thomas dice que él y sus estudiantes crearon ratones impulsados ​​por genes usando CRISPR, la poderosa tecnología de edición de ADN. Para hacerlo, los australianos convirtieron CRISPR en un gen egoísta diseñado para transmitirse a casi todas las crías de un ratón, en lugar de solo a la mitad, como sería de esperar. Para rastrear su propagación, también han adjuntado una proteína fluorescente para que los ratones que la hereden brillen en rojo cuando les encienda una luz negra.

Con los críticos preocupados por la posibilidad de que un organismo impulsado por genes pueda escapar del laboratorio, Thomas dice que su laboratorio ha tomado precauciones para evitar un percance, incluido el diseño de características de seguridad para que el impulso aún no pueda transmitirse a ratones salvajes. Cuando hablé con él en enero, Thomas dijo que estaba a punto de comenzar a criar el primer grupo de animales de laboratorio para determinar si la unidad funciona según lo previsto. Este paso, llevado a cabo durante unas pocas generaciones, llevará varios meses.

El otro equipo tiene su sede en la Universidad de Texas A&M y está dirigido por un genetista de ratones. David Threadgill , quien dice que su laboratorio ha diseñado ratones sin hijas de primera generación. Algunos ahora se están criando para determinar si el rasgo de solo machos se transmite a las generaciones futuras, como se espera.

En lugar de CRISPR, el laboratorio de Threadgill utilizó una estrategia diferente, aprovechando un grupo de genes naturales llamado complejo t. Este elemento genético también logra propagarse de forma egoísta dañando los espermatozoides que no lo tienen y favoreciendo a los que sí lo tienen, por lo que terminan fertilizando óvulos y produciendo más crías de ratón. Las versiones del complejo t ya están presentes en muchos ratones salvajes.

Para dejar a los ratones sin hijas, el equipo de Threadgill introdujo una modificación adicional. Agregaron al complejo t una copia adicional de Sry, un gen que normalmente se encuentra en el cromosoma Y y que determina si un mamífero resulta ser macho. Si el impulso funciona según lo previsto, algo que debería quedar claro en unas pocas semanas, más de nueve de cada 10 cachorros de ratón podrían heredar Sry y tener órganos sexuales masculinos. Liberados en cantidades suficientemente grandes en una isla, los roedores sin hijas podrían, en el transcurso de varios meses a algunos años, dar como resultado una población de ratones que es, por así decirlo, todo Mickey y nada de Minnie. Entonces los ratones se extinguirían.

Isla Rata

Island Conservation se formó en la década de 1990, y sus primeras hazañas eliminando gatos, cabras e incluso burros salvajes de Baja California se relatan en Isla Rata , un relato del tamaño de un libro sobre los esfuerzos globales de limpieza de islas, que hasta ahora han erradicado los roedores de 500 islas.

El inconveniente es que los grupos conservacionistas se han basado en el brodifacoum, una toxina que se dice que es 100 veces más potente que el veneno para ratas warfarina. Los roedores mueren desangrados después de comerlo. Lo mismo ocurre con las águilas calvas y las gaviotas que tienen la mala suerte de masticar a la presa envenenada.

En teoría, un impulsor genético es la solución perfecta. Afectaría a una sola especie y es totalmente indoloro. Pero algunos científicos advierten que es posible que la tecnología nunca funcione según lo planeado. Los ratones de laboratorio mimados colocados en una isla serían los primeros en ser atrapados por una rapaz. Y las hembras podrían olfatear el impulso genético, evitando a ciertos machos, o incluso desarrollar resistencia a él. Creo que en realidad hay un montón de cosas que podrían salir mal, dice Neil Gemmell , investigador de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda. Si crees que solo vas a soltar cosas y ellas te van a erradicar, es un gran error.

Island Conservation, que inicialmente dijo que planeaba probar una prueba en alta mar para 2020, desde entonces se ha alejado de esa predicción, citando preguntas técnicas y regulatorias abiertas.

Eso no quiere decir que Gemmell no esté interesado. En 2016, el gobierno de Nueva Zelanda lanzó formalmente Depredador libre 2050 —su ambicioso plan para matar a todas las ratas, zarigüeyas y comadrejas en su territorio de 103,483 millas cuadradas. Los documentos del programa llaman a los impulsores genéticos una perspectiva realista, y Gemmell es parte de un comité que analiza las opciones.

El uso de un asalto genético junto con veneno y trampas es probablemente la única forma de garantizar que la erradicación se realice de manera económica y rápida, dice Gemmell, pero los obstáculos parecen abrumadores. Incluso si los impulsores funcionan en ratones, nunca antes nadie había modificado genéticamente una zarigüeya o una comadreja. ¿Y cómo sería un centro de cría capaz de producir miles de zarigüeyas transgénicas a la semana? Además, debido a que las zarigüeyas se reproducen solo una vez al año, podrían pasar muchos años, o décadas, para que un impulso genético tenga su efecto letal.

El uso de impulsores genéticos no podrá avanzar sin un amplio apoyo público. Y eso podría ser difícil de ganar dado que ya está dividiendo a los conservacionistas. Algunos grupos, como Amigos de la Tierra, sospechan profundamente de cualquier ingeniería genética y llaman a los genes una solución falsa al problema real de la pérdida de biodiversidad.

Cummings, la abogada ambientalista que también es autora de un libro crítico con los transgénicos, dice que también está alarmada por los planes dirigidos a ratones hembra. Sin hija, cualquier cosa es un problema, dice ella. Todo el concepto de 'eliminar a la mujer' debe analizarse filosófica y éticamente. Cummings, que ha escuchado los argumentos de Island Conservation, dice que ha llegado a la conclusión de que salvar a las aves marinas de las ratas se utiliza para encubrir esta tecnología, darle cobertura moral, cuando podría ser el arma biológica más peligrosa del mundo.

Las dos partes debatieron varias veces el año pasado, la más reciente en diciembre, en una reunión en Cancún de la Convención de la ONU sobre Biodiversidad, donde activistas, incluidos Amigos de la Tierra y el Grupo ETC, reunieron a unos 170 grupos de la sociedad civil para pedir una moratoria sobre los impulsores genéticos. Una carta firmado por luminarias, incluida la primatóloga Jane Goodall, advirtió que los genes genocidas podrían tener consecuencias más allá de nuestra comprensión.

El esfuerzo por imponer una prohibición se quedó corto.

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