SE ALTERAN PARTES DEL GENOMA DE LAS GARRAPATAS

 Los investigadores de 3 universidades de EE UU: Penn State, Nevada en Reno y Maryland han hecho uso de la herramienta de corta-pega genético CRISPR Cas9 para editar los genomas de la garrapata de patas negras. Este ácaro es responsable de alojar y trasmitir peligrosos patógenos a personas y animales. Este laborioso trabajo ha publicado en el último número de la revista iScience. Los investigadoes creen que dichos sistemas de versión podrían permitir a los científicos variar piezas del genoma de dichos ácaros, que son responsables de algunas patologías infecciosas, como el tifus y la enfermedad de Lyme. 

Jason Rasgon, profesor de entomología y epidemiología de enfermedades en Penn State, afirma que el problema está empeorando, debido a que el calentamiento global está permitiendo que las garrapatas invadan velozmente novedosas superficies, poniendo todavía más personas y animales en peligro de infecciones. 

Monika Gulia-Nuss, coautora del estudio y bióloga molecular de la Universidad de Nevada en Reno,“las herramientas de edición genética CRISPR permitirán desvelar algunos de los secretos del genoma de las garrapatas y determinar cómo sobreviven estos animales únicos en el medio ambiente, cómo interactúan con los patógenos y cómo podríamos evitar que transmitan enfermedades a los humanos y al ganado”. 

El entomólogo y coautor del trabajo Andrew Nuss además reconoce que el razonamiento sobre la biología de las garrapatas a grado molecular todavía es reducido. Sin embargo, señala, “para insectos como los mosquitos ya se dispone de varias herramientas de desarrollo transgénico y versión del genoma. Los adelantos en este campo son primordiales para el aumento de la indagación con el propósito de solucionar el creciente problema de las patologías transmitidas por las garrapatas”, recalca. Y aquí es donde entra CRISPR Cas9 —las tijeras moleculares por las que Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier ganaron el Nobel en 2020—, que han revolucionado la investigación genética funcional en muchos organismos.

 Los autores indican que los inconvenientes técnicos que expone inyectar a los embriones de garrapata para intentar la edición de genes han ralentizado todavía más el desarrollo de la indagación. Los embriones de este ácaro resultan muy difíciles de perforar gracias a la alta presión en los huevos, un corion duro (su cáscara exterior) y una capa de cera con la que las hembras los recubren y que debería ser eliminada previo a la inyección. Las garrapatas usan un órgano especializado, denominado órgano de Gené, para formar dicha tiesa capa de cera. En este trabajo, el personal científico desarrolló exitosamente un protocolo de inyección en embriones y una disrupción génica dirigida con CRISPR Cas9 usando 2 procedimientos: la inyección de embriones una vez fuera de la mamá y la transducción ovárica mediada por receptores de carga (control ReMOT), un procedimiento de edición génica en artrópodos que necesita menos trabajo.

 Los estudiosos extirparon el órgano de Gené para evadir la deposición de cera y después han tratado los huevos con cloruro de benzalconio y cloruro de sodio para suprimir el corion y reducir la presión en los huevos. Gulia-Nuss explica que fueron capaces de diseccionar cuidadosamente las garrapatas hembras grávidas para extirpar quirúrgicamente el órgano responsable de recubrir los huevos con cera, aunque permitiendo que las hembras pusieran huevos viables. 

Otro desafío fundamental que han tenido que derrotar ha sido comprender el instante del desarrollo del embrión de la garrapata. Se conoce tan poco sobre su embriología y necesitaban decidir el instante preciso en el cual meter CRISPR Cas9 para garantizar la mayor posibilidad de inducir cambios de los genes. La tasa de supervivencia de los embriones inyectados ha sido de alrededor de un 10 %, comparable a la de modelos de insectos bien establecidos. En la situación de ReMOT Control, cada una de las garrapatas inyectadas sobrevivieron. 

Es necesario más indagación para entender plenamente los mecanismos moleculares que subyacen a la edición genética eficiente en las garrapatas. Aunque estas novedosas herramientas acelerarán los estudios de los genes de dichos ácaros, se necesita mejorar el protocolo de inyección en embriones para incrementar la supervivencia y la eclosión de las larvas y la efectividad de la edición genética.

El selectivo cambio de genes en garrapatas, vectoras de patógenos humanos, es un procedimiento poderoso para encontrar la biología subyacente de las relaciones garrapata-patógeno-huésped y de esta forma desarrollar nuevos enfoques y aplicaciones en el control de las afecciones transmitidas por garrapatas, concluyen los estudiosos. 

Fuentes: Sinc, iScience