La resistencia a los insecticidas ha incrementado la necesidad de herramientas alternativas para el manejo de plagas. Entre estas, las técnicas de biocontrol genético, que implican la liberación de organismos modificados genéticamente para controlar poblaciones de plagas, están en diversas etapas de desarrollo. Sin embargo, las tecnologías actuales de biocontrol genético basadas en el apareamiento funcionan liberando machos modificados que alteran las proporciones de sexo o reducen la viabilidad de la descendencia en generaciones posteriores, permitiendo que las hembras apareadas continúen causando daño, como la transmisión de enfermedades. Ahora, se ha desarrollado un biocontrol genético intrageneracional, donde el apareamiento con machos modificados reduce la vida útil de las hembras.
La técnica del macho tóxico (TMT) implica la expresión heteróloga de proteínas insecticidas en el tracto reproductivo masculino, que se transfieren a las hembras a través del apareamiento. En un estudio con Drosophila melanogaster, se demostró que los machos TMT reducen la vida media de las hembras apareadas entre un 37% y un 64% en comparación con los controles apareados con machos de tipo salvaje. Modelos basados en agentes del mosquito Aedes aegypti predicen que TMT podría reducir las tasas de alimentación sanguínea en un 40-60% durante los períodos de liberación, en comparación con tecnologías de biocontrol líderes como fsRIDL. TMT es una prometedora estrategia para combatir brotes de vectores de enfermedades y plagas agrícolas.
Las plagas de insectos representan un desafío significativo para la salud humana y ambiental. Enfermedades como la malaria, propagada por mosquitos Anopheles, causan cientos de miles de muertes anuales. Las enfermedades arbovirales, transmitidas principalmente por el mosquito Aedes aegypti, como el dengue, Zika y fiebre amarilla, están alcanzando niveles sin precedentes debido al comercio global y el cambio climático. El dengue, por ejemplo, causa millones de infecciones humanas cada año y es la infección viral transmitida por vectores más común en el mundo. La dependencia excesiva de insecticidas ha llevado a la resistencia generalizada y ha afectado a especies no objetivo, lo que ha impulsado el interés por técnicas de manejo más sostenibles.
El biocontrol genético, que implica la liberación de organismos alterados genéticamente para reducir el daño causado por una especie objetivo, está ganando aceptación pública. Tecnologías como la técnica del insecto estéril (SIT) y el uso de genes letales dominantes (RIDL) han mostrado eficacia en el control de poblaciones, pero requieren tiempo para afectar a las poblaciones objetivo. La TMT, al reducir la vida útil de las hembras de forma inmediata, ofrece una respuesta más rápida a los brotes de vectores de enfermedades, especialmente en regiones con dinámicas poblacionales estacionales. Esta técnica se basa en la expresión de proteínas venenosas específicas en las glándulas accesorias masculinas, afectando la supervivencia de las hembras apareadas.
La expresión de proteínas venenosas en las glándulas accesorias masculinas es clave para el éxito de TMT. Se seleccionaron proteínas venenosas basadas en su capacidad para interactuar solo con canales iónicos de invertebrados, sin efectos adversos en mamíferos. Las proteínas venenosas fueron clonadas en un vector de expresión y se probaron en Drosophila melanogaster. Los resultados mostraron que la expresión específica en las glándulas accesorias es posible, lo que permite que las proteínas venenosas afecten a las hembras apareadas sin dañar a los machos. Este enfoque tiene el potencial de revolucionar el control de plagas al ofrecer una solución rápida y específica para reducir las poblaciones de vectores de enfermedades.
