Pesquisadores do Imperial College de Londres empregaram uma forma de engenharia genética parecida com um Cavalo de Tróia em um ambiente de laboratório para exterminar uma população de mosquitos transmissores de malária em menos de 11 gerações.
Armados com uma mutação de esterilização editada por um gene CRISPR, os biólogos se infiltraram em um grupo de Anopheles gambiae e introduziram a modificação genética fatal em apenas alguns insetos inocentes. Como Megan Molteni relata para a Wired, a mutação completou sua tarefa insidiosa dentro de sete a 11 gerações, espalhando rapidamente a esterilidade em toda a população e sinalizando o surgimento de uma ferramenta poderosa - embora controversa - na luta mundial contra a malária.
As descobertas da equipe Imperial, recém-publicadas na Nature Biotechnology, representam uma das primeiras implantações bem-sucedidas da técnica do "impulso genético". Os impulsos genéticos desafiam as leis da genética ao aumentar enormemente as chances de um traço ser transmitido aos descendentes.
De acordo com a Tina Hesman Saey, da Science News, o estímulo genético dos pesquisadores trabalhou para alterar o gene doublesex dos mosquitos. As fêmeas que herdaram duas cópias desse gene mutado desenvolveram antenas e claspers semelhantes aos machos, tornando-os incapazes de botar ovos ou morder suas presas. Machos e fêmeas que herdaram apenas uma cópia não foram afetados.
Para testar o sucesso de seu impulso genético, os biólogos encheram duas gaiolas com uma mistura de 300 mosquitos fêmeas, 150 machos não afetados e 150 machos geneticamente modificados. Em uma população enjaulada, o gene alterado se espalhou para todos os mosquitos até a sétima geração, deixando a oitava e última geração incapaz de produzir qualquer prole. A segunda população levou 11 gerações para morrer similarmente.
Em circunstâncias normais, os descendentes têm 50% de chance de herdar o gene dado pelos pais. Se, por exemplo, um mosquito macho carrega um gene alterado, ele pode passá-lo para um de seus dois filhos. Então, o novo transportador de genes alterado poderia, por sua vez, transmitir o gene a um de seus dois filhos, e assim por diante. Quando as unidades de genes entram em cena, no entanto, os genes alterados têm uma chance muito maior de se espalhar para os descendentes. O mosquito macho mencionado poderia passar seu gene modificado para as duas crianças, aumentando também a probabilidade de seus descendentes distantes herdarem o gene.
A equipe Imperial foi capaz de contornar a "resistência" - um dos principais problemas associados a impulsos genéticos - ao atacar o gene doublesex, que não tolera mutações. De acordo com um comunicado de imprensa do Imperial College, os experimentos anteriores com genes foram frustrados por genes que se adaptam a alterações induzidas pelo pesquisador, permitindo que eles funcionem normalmente e resistam ao impulso.
"Não estamos dizendo que isso seja 100% à prova de resistência", diz o autor principal, Andrea Crisanti, ao Nicholas Wade, do The New York Times. "Mas parece muito promissor".
Replicar os resultados do estudo na natureza pode ajudar os cientistas a combater a malária, uma doença que grassa em todo o continente africano. A Organização Mundial da Saúde afirma que foram registrados 216 milhões de casos (com um total de 445.000 mortes) em todo o mundo em 2016.
Ainda assim, a tecnologia apresenta riscos significativos: uma vez que o impulso do gene é liberado na natureza, ele não pode ser simplesmente recuperado. E, observa Wade, os efeitos provavelmente não podem ser contidos em um único país, o que significa que as populações globais de insetos poderiam enfrentar efeitos colaterais indesejados.
A bióloga Ricarda Steinbrecher disse a Rob Stein, da NPR, que a erradicação de uma espécie inteira poderia levar a colisões no ecossistema ou o surgimento de outros grupos de insetos potencialmente prejudiciais. Jim Thomas, diretor co-executivo do ETC Group, centrado na tecnologia, acrescenta que a indústria de defesa pode até transformar os genes em armas de guerra que disseminam substâncias "tóxicas" entre as populações.
Antes que essas preocupações possam ser abordadas, os pesquisadores precisarão passar vários anos aperfeiçoando a tecnologia. Como informa a BBC News, o próximo passo dos cientistas será testar sua técnica em populações maiores alojadas em ambientes menos artificiais.
A erradicação mundial dos mosquitos transmissores de malária pode permanecer um objetivo relativamente distante, mas Kevin Esvelt, biólogo do Instituto de Tecnologia de Massachusetts que não participou do estudo, disse ao Wade que as técnicas avançadas de transmissão genética podem ser a chave - apesar dos riscos potenciais associados à tecnologia.
Esvelt conclui: "O dano conhecido da malária supera em muito todos os possíveis efeitos colaterais ecológicos que foram postulados até hoje, mesmo que todos tenham ocorrido de uma só vez."
