Un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego han aplicado la nueva tecnología basada en CRISPR para combatir una plaga mundial conocida por diezmar valiosos cultivos alimentarios.

Nikolay Kandul, Omar Akbari y sus colegas demostraron por primera vez la técnica de insectos estériles guiada con precisión (pgSIT, por sus siglas en inglés) en Drosophila melanogaster, la mosca común de la fruta, en 2019. La tecnología, que luego se adaptó a los mosquitos, utiliza técnicas CRISPR programables para editar genes clave que controlar la determinación del sexo y la fertilidad. Con el nuevo sistema, los huevos de insectos desarrollados por pgSIT se despliegan en una población específica y solo los machos estériles eclosionan, lo que resulta en un callejón sin salida para la fertilidad de esa especie.

Kandul, Akbari y sus colegas ahora han adaptado la tecnología para su uso en Drosophila suzukii, una mosca de la fruta invasiva (también conocida como drosophila de alas manchadas) responsable de millones de dólares en daños a los cultivos. El avance se describe en el artículo de portada de la revista GEN Biotechnology.

“Es un sistema seguro y evolutivamente estable”, asegura Akbari, profesor del Departamento de Biología Celular y del Desarrollo de la Facultad de Ciencias Biológicas. “Además, no conduce a una propagación descontrolada ni persiste en el medio ambiente, ambas características de seguridad importantes que lo ayudarán a obtener aprobaciones para su uso”. Las moscas D. suzukii han invadido muchas partes del mundo y han causado daños agrícolas y económicos generalizados a varios cultivos, como manzanas, cerezas, frambuesas, arándanos, fresas, melocotones, uvas, aceitunas y tomates.

Se sabe que las moscas proliferan depositando sus huevos dentro de la fruta en crecimiento. Son notoriamente difíciles de controlar ya que sus larvas consumen la pulpa de la fruta madura, lo que limita la efectividad de los insecticidas en aerosol. Se sabe que algunas moscas se vuelven resistentes a los insecticidas y muchos productos químicos utilizados en los insecticidas ahora están prohibidos debido a las amenazas para la salud humana.

Según lo previsto, los huevos de pgSIT podrían producirse en una fábrica y liberarse en sitios invadidos por plagas como D. suzukii. Los huevos podrían desplegarse directamente en áreas donde las moscas están causando daños y solo los machos estériles eclosionarían después de unas dos semanas. Dado que solo se eliminan dos genes, los machos emergen lo suficientemente en forma como para competir con sus contrapartes salvajes y rápidamente buscan hembras con las que aparearse, lo que da como resultado una descendencia inviable.

“Esta tecnología reemplazaría la necesidad de insecticidas y solo suprimiría la población de especies objetivo”, dijo Akbari. “En los últimos cuatro años, hemos desarrollado pgSIT para varias especies diferentes. En el futuro, esperamos usarlo como una tecnología de plataforma que se pueda trasladar a una amplia gama de plagas para resolver problemas del mundo real de manera segura”.

Agragene Inc., una empresa biotecnológica privada cofundada por Akbari, obtuvo la licencia de la tecnología base pgSIT de UC Riverside (donde Akbari dirigió inicialmente el desarrollo de la tecnología) y está implementando pruebas de campo de pgSIT administradas por el Departamento de Agricultura de EE. UU. en D. suzukii. La empresa espera que los ensayos demuestren la seguridad y la eficacia de pgSIT y conduzcan a la aprobación reglamentaria de la tecnología para un amplio uso agrícola.

El apoyo para la investigación provino de California Cherry Board, Washington Tree Fruit Board (19- CCB5400-06); Agragene (200779); el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura; Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales del Departamento de Agricultura de EE. UU. (acuerdo Nº 2015-51181- 24252); y el Instituto de Genómica Innovadora de UC Berkeley.

^{Referencia
Precision Guided Sterile Males Suppress Populations of an Invasive Crop Pest. Nikolay P. Kandul, Junru Liu, Anna Buchman, Isaiah C. Shriner, Rodrigo M. Corder, Natalie Warsinger-Pepe, Ting Yang, Amarish K. Yadav, Maxwell J. Scott, John M. Marshall, and Omar S. Akbari GEN Biotechnology 2022 1:4, 372-385}