Un equipo internacional de científicos liderado por la Universidad de Kyoto (Japón) y con participación del Instituto de Biología Evolutiva (IBE-UPF-CSIC) de Barcelona ha desarrollado una técnica sencilla para editar fácilmente genes de insectos, lo que facilitará luchar contra la plagas.
La técnica, llamada CRISPR parental directo (DIPA-CRISPR), implica la inyección del complejo Cas9-gRNA en hembras adultas que están madurando los huevos para conseguir la modificación genética de los futuros embriones.
El estudio, que publica la revista 'Cell Reports Methods', abre la puerta a la edición del genoma en muchas especies de insectos para facilitar su investigación básica y para un posible uso en el control de plagas agrícolas y sanitarias.
Según los científicos, los más de un millón de especies de insectos descritas “son un tesoro de la biodiversidad y representan una poderosa herramienta de investigación”. La edición genética de este numeroso grupo puede ser clave para responder a algunas preguntas fundamentales de la biología y también para implementar medidas de control de plagas en la agricultura y de la salud global.
Las técnicas actuales para la edición de genes de insectos generalmente requieren la microinyección de materiales en embriones tempranos, lo que limita su aplicación a muchas especies, como la cucaracha, debido a su estrategia reproductiva única. Además, según han destacado los investigadores del IBE, la edición de genes de insectos requiere a menudo de equipos costosos, un diseño experimental particular para cada especie y personal de laboratorio altamente cualificado.
Para superar estas limitaciones, esta investigación ha desarrollado un método CRISPR-Cas9 “simple y eficiente” para editar genes de insectos inyectando a hembras adultas, algo que se puede hacer en cualquier laboratorio y aplicar directamente a una gran diversidad de insectos. Los investigadores usaron DIPA-CRISPR para modificar con éxito genes de la cucaracha alemana (Blattella germanica).
Los resultados han demostrado que la eficiencia de la edición de genes de Blattella germánica podría llegar al 22%, mientras que en el escarabajo pequeño de la harina (Tribolium castaneum) DIPA-CRISPR ha logrado una eficiencia de más del 50%.
“La aplicación exitosa de DIPA-CRISPR en dos especies evolutivamente distantes demuestra su potencial para un uso muy amplio”, ha destacado el investigador del IBE Xavier Bellés.
“La cucaracha alemana, muy utilizada en investigación, encapsula los huevos en una cubierta rígida -la ooteca-, lo que hace prácticamente imposible inyectar los huevos, como se hace comúnmente con los procedimientos CRISPR. El diseño que proponemos consiste en aplicar las tijeras genéticas en hembras reproductoras”, ha detallado Bellés.
La técnica requiere un equipo mínimo para inyectar adultos, y sólo dos componentes, la proteína Cas9 y el ARN guía sin modificar, lo que simplifica los procedimientos para editar genes.
El desarrollo de DIPA-CRISPR abre la puerta para que se pueda editar el genoma de otros artrópodos con un enfoque similar y luchar así contra plagas agrícolas y médicas, como ácaros o garrapatas, o pesqueras.