MADRID, 16 Feb. (EUROPA PRESS) -
Reducir las enfermedades transmitidas por garrapatas, como la enfermedad de Lyme, puede ser ahora posible gracias a dos nuevos métodos de edición de genes desarrollados por investigadores de Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), la Universidad de Nevada y la Universidad de Maryland, todas ellas en Estados Unidos, donde las garrapatas infectan a unas 300.000 personas con la enfermedad de Lyme cada año.
Según publican los investigadores en la revista 'iScience', estos métodos podrían permitir a los científicos alterar partes del genoma de la garrapata que están implicadas en la acogida y transmisión de patógenos.
"Si no se trata, la infección puede extenderse a las articulaciones, el corazón y el sistema nervioso -recuerda Jason Rasgon, profesor de entomología y epidemiología de enfermedades de Penn State--. En la actualidad, no existe ninguna vacuna, y los tratamientos existentes no siempre son totalmente eficaces".
Rasgon señala que el problema está empeorando, ya que el cambio climático está permitiendo que las garrapatas invadan rápidamente nuevas áreas, poniendo aún más personas y animales en riesgo de infecciones.
"Las garrapatas son un enemigo formidable para la salud pública --alerta--. Necesitamos desesperadamente nuevas herramientas para luchar contra las garrapatas y los patógenos que propagan".
Las nuevas herramientas de edición de genes del equipo utilizan el sistema CRISPR/Cas9, que comprende una enzima Cas9 que corta el ADN en un lugar específico del genoma para poder añadir o eliminar trozos de ADN y un ARN guía que dirige el Cas9 a la parte correcta del genoma. La edición de genes mediante CRISPR/Cas9 se realiza normalmente inyectando este complejo de edición de genes en embriones, pero inyectar este complejo en huevos de garrapata había sido imposible hasta ahora.
"Durante muchos años, la gente pensó que sería imposible hacer una garrapata transgénica porque los huevos de garrapata están recubiertos de una cera dura que destrozaba las delicadas agujas de cristal utilizadas para las inyecciones", recuerda Rasgon.
El equipo de la Universidad de Nevada, dirigido por Monika Gulia-Nuss, profesora adjunta de bioquímica y biología molecular, sorteó este problema eliminando los órganos maternos que fabrican la cera antes de que las garrapatas pusieran sus huevos. Así se obtuvieron huevos que podían inyectarse. El equipo pudo entonces inyectar el complejo CRISPR/Cas9 y realizar con éxito deleciones en dos genes diferentes.
A continuación, el equipo llevó el proceso un paso más allá al inyectar el complejo CRISPR/Cas9 directamente en las madres y utilizó la tecnología CRISPR pendiente de patente de Rasgon -desarrollada en Penn State- para dirigirlo a los ovarios de las madres.
Rasgon ya había demostrado que el proceso, denominado ReMOT Control, tenía éxito en varios insectos, como escarabajos, moscas, moscas blancas y mosquitos. En su anterior investigación con ReMOT Control, Rasgon identificó un pequeño péptido -una molécula similar a una proteína pero más pequeña- que se une a los receptores de los ovarios de la mayoría de las especies de insectos.
En la nueva investigación, el equipo demostró que este péptido es funcional en las garrapatas. Fusionaron el péptido con Cas9 y lo inyectaron en garrapatas adultas preñadas. El péptido llevó con éxito el Cas9 a los ovarios en desarrollo, donde el complejo pudo editar el genoma de las crías.
El equipo observó una eficacia de edición genética similar tanto en las inyecciones en los embriones (14%) como en ReMOT Control (11,7%) cuando se aplicó a un gen, llamado ProbB, lo que sugiere que cualquiera de los dos métodos es adecuado para la edición genética de garrapatas. "El protocolo ReMOT Control fue tan eficiente como la inyección de embriones y significativamente más fácil", apunta Rasgon.
La eficiencia de la edición genética, explica, se refiere a la frecuencia de indels -o mutaciones de inserción/deleción- que se producen como resultado de la edición. Es una medida del grado en que el procedimiento de edición genética altera el gen.
Según Gulia-Nuss, el estudio es el primero que demuestra la modificación genética en garrapatas y Rasgon añade que "los métodos pueden utilizarse para desarrollar nuevos métodos de control de enfermedades, como la de Lyme, y también para comprender mejor la biología de las garrapatas".
