Científicos de Reino Unido y Estados Unidos, acaban de crear el primer animal modificado, capaz de reproducirse sin tener sexo. Se trata de la mosca de la fruta, y ahora podrá tener crías sin el macho.
La bióloga encargada fue Alexis Sperling, quien quedó obsesionada con algo que vio en el laboratorio, cuando estudiaba su doctorado. Se trató de una mantis religiosa fecundada y que tuvo crías de forma espontánea.
Dicha capacidad nunca se ha visto en mamíferos, incluyendo a los humanos, pero en el resto de especies, es más natural. Muchos casos se han observado en zoológicos, donde las hembras habían estado solas por años, sin posibilidad de aparearse.
Animal modificado para tener crías por sí sola
El fenómeno natural se llama partenogénesis, y puede suponer una ventaja si la madre está bien adaptada el medio. Sus crías, los cuales son prácticamente clones, también lo estarán y no necesitarán machos. De hecho, su capacidad reproductiva se duplique de esta manera.
Aún es un enigma cómo, cuándo y por qué sucede la partenogénesis, y la razón del por qué no sucede en mamíferos, pero Alexis Sperling ha despejado algunas dudas, al conseguir crear el primer animal modificado genético capaz de tener hijos solas.
El animal en cuestión la Drosophila melanogaster, mejor conocida como mosca de la fruta. El equipo intervino 3 genes del animal modificado y, 40 días después, las moscas modificadas tuvieron crías por sí solas. La primera autora del estudio, describió los resultados en la revista Current Biology.
«Es la primera vez que se demuestra cómo inducir la capacidad de tener crías siendo virgen. Por lo demás, las hijas están completamente sanas y a pesar de haber heredado el poder de hacer partenogénesis, también conservan su capacidad de reproducirse sexualmente».
Curiosamente, la partenogénesis es uno de los procesos biológicos más desconocidos del reino animal. Mientras los óvulos maduran dentro de la madre, estos se dividen varias veces hasta quedar listos, con la mitad del material genético necesario para crear un individuo.
En dicho proceso, puede producirse la fusión del óvulo con material genético sobrante, provocando una fecundación espontánea. Esto genera crías que son muy parecidas a la madre, pero no idénticas, ya que durante la fusión, se remezcla ligeramente la secuencia genética original.
Posibilidad en mamíferos
Los intentos de conseguir que los mamíferos tengan crías de forma espontánea, han fracasado. En estos animales existe la impronta, que hace que ciertos genes esenciales para el desarrollo del embrión, se desactiven y se enciendan solo cuando se mezclan las mitades genéticas de la hembra y el macho.
En ratones se consiguió desactivar parcialmente la impronta, generando crías sin necesidad del apareamiento, pero se ha necesitado una completa manipulación de óvulos que hay que implantar en la hembra. Las barreras biológicas a la partenogénesis son, quizás, mucho más complejas en primates y humanos, con lo que la aplicación de dichas técnicas a la reproducción asistida presentan muchas dificultades.
Sperling y su equipo dieron con la clave para crear un animal modificado que pudiera tener crías siendo virgen, estudiando el genoma de dos variantes de otra mosca, la Drosophila mercator. Una se reproduce solo asexualmente y la otra lo hace por partenogénesis. Esto les permitió identificar dos genes responsables de la fecundación asexual: el polo, esencial para la proliferación celular y descubierto a finales de los 80 por David Glover, coautor de este estudio, y la Desat2.
Los científicos encontraron sus equivalentes en el genoma de la mosca de la fruta y empezaron a cruzar distintos linajes, hasta conseguir que tuviera los mismos patrones de funcionamiento que la otra especie. Así nació la primera generación capaz de producirse asexualmente. También intensificaron la función del gen Myc, importante para el crecimiento celular.
Fueron seis años de trabajo y la creación de más de 220.000 moscas, algo impensable en otro animal modificado, con tiempos de cría mayores y menos manejables.
Aplicable para el tratamiento de plagas
La investigadora quiere dirigir su investigación hacia un fenómeno preocupante y relativamente nuevo; la partenogénesis en las plagas. Este fenómeno es más común en insectos que son considerados plagas agrícolas, y que ocasionan pérdidas millonarias.
Un ejemplo es el «taladro del tomate», Tuta absoluta, considerada una de las peores pestes agrícolas en el mundo. Ha sido relativamente controlada gracias a los métodos actuales, pero en los últimos años, parecen haber ganado resistencia.
Un método de combatir las plagas es inundarlos con feromonas femeninas. Los machos quedan aturdidos, incapaces de encontrar a las hembras reales. Sin embargo, las hembras de taladro se reproducen cada vez más por partenogénesis, generando actualmente a la mitad de su población. A pesar de ello, los experimentos han mostrado que solo el 2% de las moscas de la fruta de segunda generación, desarrollan crías sin sexo, siempre que no haya machos cerca.
Sprling, quien labora en el Departamento de Genética de Cambridge, se mudó al Centro de Investigación de Cultivos asociado a la universidad:
«Quiero comenzar a comprender cómo ocurre esto en las plagas. Me gustaría probar todos los pesticidas que usamos y ver si alguno está favoreciendo la patogénesis. Saber si realmente nuestros medios de producción agrícola en masa favorecen el avance de este tipo de plagas».
