30 mayo 2008

Mosquitos de diseño

A modo de segunda parte o ampliación del post Modificación genética contra el dengue.

En el post anterior, aunque no dí las siglas, comenté la técnica denominada ABC (Autocidal Biological Control) como opción ante la más clásica SIT (Sterile Insect Technique) a la hora de reducir o erradicar poblaciones de insectos (mosquitos en el ejemplo).

El ABC se basa en la existencia de GLC: gen letal condicional. Un GLC es un gen que provoca la muerte del portador sólo cuando se dan ciertas condiciones ambientales (temperatura, dieta...).

El primer gen letal condicional que no interfería negativamente en la reproducción fue el llamado notch, descubierto en la omnipresente y nunca bien ponderada mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Notch impide el desarrollo larvario de los individuos heterozigóticos a temperaturas bajas mientras que no interfiere a temperaturas ambientales normales o altas. Thomas A. Miller, de la Universidad de California, comenta que mezclando a partes iguales poblaciones notch homozigóticas con otras libres de notch consiguieron su extinción en sólo tres generaciones. Debe quedar claro que es necesario reintroducir las moscas modificadas en cada generación, no basta con una única suelta.

El genetista Luke Alphey mencionado en el post anterior descubrió el segundo GLC, llamado nipper, también en la mosca de la fruta. Este gen puede ser introducido funcionalmente en otras especies y provoca la muerte larvaria, como ya hemos comentado, a menos que la dieta incluya el antibiótico tetraciclina, ausente en condiciones naturales. El gen ha sido introducido en mosquitos para crear poblaciones de MGM (mosquitos genéticamente modificados) y se ha visto que su efecto es el mismo que en las moscas.

En el post anterior Anna hacía una pregunta pertinente ¿qué ocurre con el pequeño porcentaje de larvas de MGM que por alguna razón no mueren a pesar de la ausencia de tetraciclina?

No he encontrado la respuesta explicita a eso por lo que propongo la mía. Estos casos se deben a la no expresión del GLC y en realidad no pasa nada: estas larvas pasan a formar parte de la población normal y si llegan a adultas no habrá especial diferencia entre ellas y el resto. Cuando nuevos individuos transgénicos sean introducidos en la generación siguiente se cruzarán con ellos en el mismo porcentaje que la población normal y sus descendientes se verán igualmente afectados. Es decir, es como si en la primera introducción hubiéramos soltado un 96-97% de adultos transgénicos y un 3-4% de no transgénicos. El decaimiento poblacional no debe verse afectado significativamente por ese 3-4% de "fracasos".

Esto sería en el mejor de los casos para las larvas en cuestión porque es posible que ese gen acabe expresándose en otra generación posterior.

De todas formas, la propagación/penetración de los transgenes en las poblaciones de mosquito no se conoce bien y es necesaria mucha más investigación. Los modelos matemáticos predicen un éxito claro de la estrategia pero, hasta donde he visto, trabajan con la hipótesis de apareamientos al azar. Esto es probablemente falso en cierta medida y podría modificar la dinámica del proceso.

Hay más circunstancias potencialmente influyentes. Por ejemplo, es importante saber que los pesticidas funcionan eficazmente con altas densidades de insectos y muy poco eficazmente cuando estas disminuyen. En cambio, el ABC lo hace al revés: son muy eficaces con densidades bajas de poblaciones naturales, las más difíciles de combatir mediante venenos. Esta eficacia se potencia con la proporción de suelta de machos estériles, como mínimo un 2:1 respecto a los machos naturales, frecuentemente más. Lógicamente esta proporción es más fácil de aumentar cuanto menor sea la población natural.

La estrategia ABC es aún más prometedora según un estudio sobre dispersión de Aedes aegypti que concluye que estos mosquitos, muy ligados a las poblaciones humanas, apenas se mueven unas decenas de metros. Esta circunstancia reduciría la tasa de recambio desde otras poblaciones naturales y permitiría periodos libres de mosquitos más largos.

Por terminar: todo esto nos parece algo ajeno a los españoles debido a que estamos fuera de las zonas de riesgo. Pero las parajodas de la vida hacen que Aedes albopictus, aka mosquito tigre, se haya instalado ya en el Este de España (año 2004) y se esté extendiendo. A ver si nos vamos tomando en serio estas cosas aunque sólo sea por egoísmo.

27 mayo 2008

Modificación genética contra el dengue

La precaución ante las modificaciones genéticas de organismos es necesaria pero los beneficios de dichas alteraciones pueden ser enormes y no cabe descartarlas sin más (aunque tampoco aceptarlas sin más).

En algunas otras enfermedades, las modificaciones genéticas pueden ser vitales (literalmente hablando). El último ejemplo es el del combate contra el dengue, una enfermedad causada por virus transmitidos por mosquitos de la especie Aedes aegypti.

Aedes aegypti

El dengue es un ejemplo de enfermedad que no puede tratarse directamente por lo que es necesario combatirla de otras formas. Una alternativa utilizada desde hace tiempo es, si se conoce el vector trasmisor de la enfermedad, reducir o erradicar sus poblaciones. En el caso del dengue son los mosquitos por lo que la primera posibilidad es buscar y eliminar sus zonas de cría o usar mosquiteras impregnadas de insecticida.

Otra opción es una suerte de "guerra reproductiva" mediante la suelta de machos esterilizados por irradiación. Esta estrategia ha sido útil en casos como la crisis de California provocada por la "medfly" (Mediterranean fruit fly, mosca de la fruta Ceratitis capitata) una plaga devastadora que arrasó los frutales de la costa oeste de los EE.UU. en varias ocasiones, especialmente a finales de los 80 del siglo pasado. Con las moscas se dan dos circunstancias convenientes: las hembras sólo copulan una vez y los machos irradiados son tan competitivos que los no irradiados. De esta forma, soltando cientos de millones de machos estériles, la fecundidad de las poblaciones cae en picado porque muchas hembras pondrán huevos que no han sido fecundados.

Esta solución es adecuada pero con Aedes aegypti no funciona ya que los machos irradiados no son competitivos y los normales les ganan por goleada a la hora de aparearse. Había que buscar un método alternativo a la esterilización.

Uno de ellos se ha desarrollado en Oxitec, una empresa fundada por un genetista de la Universidad de Oxford llamado Luke Alphey. La técnica es modificar el ADN del insecto introduciendo un elemento (transposón) denominado LA513. Los insectos que portan LA513 son fértiles pero en el estado larvario tienen una necesidad ineludible y curiosa: necesitan comer tetraciclina. El mecanismo es bastante críptico para los que no estamos en estos temas y me resulta difícil explicarlo con claridad. A ver si algún especialista se anima a redactar un párrafo que se entienda basándose en este trabajo.

La idea es que en el laboratorio se les proporciona la tetraciclina en la dieta y se consiguen sin problemas generaciones sucesivas de millones de adultos fértiles. Sin embargo, si se deja de proporcionar tetraciclina sólo un 3-4% sobrevive a la etapa larvaria de la siguiente generación, mientras en los insectos normales lo harían un 86-88%. Tanto en el caso concreto del Aedes aegypti como en otros vectores similares, la idea es introducir en las poblaciones naturales mosquitos genéticamente modificados para provocar un decaimiento general de la población ya que no existe posibilidad de que su dieta contenga tetraciclina. Este mismo procedimiento está siendo estudiado para el control de la malaria, enfermedad que causa mucha mayor mortalidad que el dengue y cuya vacuna se resiste a aparecer.

La eficacia de esta estrategia en condiciones naturales aún no se ha probado. Hasta el momento sólo se tienen buenas perspectivas basadas en modelos matemáticos de la dinamica poblacional.

Las organizaciones ecologistas y mucha otra gente preocupada por el medio no suelen ver con buenos ojos este tipo de estrategias ya que sospechan de efectos imprevistos cuando las poblaciones modificadas sean liberadas en los ecosistemas tropicales. En este caso concreto parece haber pocos riesgos ya que el mosquito está "condenado" a morirse rápidamente y sus larvas también antes de llegar a adultos. Sin embargo, por motivos prácticos sería conveniente que los primeros ensayos se hicieran en islas donde pudiera hacerse un seguimiento más preciso de la dinámica de las poblaciones locales.

En el otro plato de la balanza están los estimados 50 millones de casos anuales en el mundo, incluyendo unos 400000 de dengue hemorrágico, una variante más grave. De cualquier modo, la "guerra reproductiva" de alta tecnología debería estar siempre ligada a medidas más simples: la mejora de las condiciones de higiene y a medidas preventivas que sólo pueden implantarse erradicando la pobreza extrema y el hacinamiento.

Entrada relacionada sobre mosquitos resistentes al plasmodio de la malaria.

26 mayo 2008

Máster en biodiversidad en áreas tropicales

Os comento la existencia del Primer Máster en Biodiversidad en Áreas Tropicales y su Conservación, organizado por el Real Jardín Botánico de Madrid.
Se trata de un master oficial, con titulación de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP-MEC) con la financiación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la participación de la Universidad Central del Ecuador y otras 16 universidades e instituciones científicas europeas y americanas. El profesorado procede de cinco países, y los alumnos pueden optar a becas y ayudas.
Las clases teóricas, seminarios, enseñanzas prácticas de laboratorio, debates y conferencias invitadas se desarrollarán en las instalaciones de la Universidad Central del Ecuador, del CLIRSEN y de las estaciones biológicas administradas por la Fundación Jatún Sacha, todo ello en uno de los países con mayor biodiversidad de todo el planeta: Ecuador.
Toda la información, programa, preinscripción, precios, profesorado, becas... pueden encontrarse en la página del Máster.

24 mayo 2008

Una explosión de diseño

Hay un grupo de algas unicelulares que tienen el pintoresco nombre de cocolitofóridos. Son tan abundantes en el plancton marino como desconocidas para los no especialistas y hoy se las traigo aquí para que vean sus sorprendentes diseños. Forman parte de un filum llamado Haptophyta y su interés estético se debe a que cubren su minúscula personalidad con placas de carbonato cálcico de formas a la vez complejas y elegantes.

También tienen interés biológico por muchos motivos. Uno de ellos es su propensión a desatar explosiones poblacionales cuando las condiciones ambientales son especialmente favorables (vamos, algo similar a la plaga de topillos del verano pasado en Castilla pero con unas dimensiones gigantescas). Estas algas se hacen tan numerosas durante un tiempo que son perfectamente detectables desde los satélites debido a la reflectancia de su cubierta de carbonato cálcico. La imagen de abajo es una de estas explosiones poblacionales detectada en el mar de Bering en abril de 1995.El color turquesa que caracteriza la mayor parte del mar visible se debe a los cocolitofóridos. Estos fenómenos suelen tener una duración de entre uno y dos meses y pueden extenderse sobre enormes áreas: uno que ocurrió en el Atlántico Norte, al Sur de Islandia, en junio de 1998 ocupó algo más de 995000 km 2.

En color turquesa se aprecia la explosión de cocolitofóridos en el Mar de Bering en abril de 1995. Imagen tomada por el sensor SeaWifs (original en Ocean Color: The Bering Sea).

Los diseños de estos organismos son espectaculares, tanto más si pensamos que apenas llegan a unas centésimas de milímetro. Las imágenes siguientes están tomadas de la Picture Library del Natural History Museum de Londres (incluidas las marcas de agua).

¿Cuál es el sentido de estos diseños? Creo que simplemente ninguno. La naturaleza tiene cierta tendencia a permitir la fantasía mientras ésta no esté reñida con la supervivencia y todo cabe.

21 mayo 2008

Software libre, según para quién

Google Code es un servicio de Google para alojar código y proyectos de aplicaciones. Muchas de estas se acogen a licencias Open Source como GNU General Public License (una entre muchas otras).

En la sección Open Source Definition de la Open Source Initiative se señala, en su cláusula quinta:

  • The license must not discriminate against any person or group of persons.
  • La licencia no debe ejercer discriminación sobre ninguna persona o grupos de personas.

El problema surgió con un programa llamado Sextante, desarrollado en la Universidad de Extremadura. Sextante es un Sistema de Información Geográfica acogido a una licencia GNU/GPL y que se ha integrado en otro sistema llamado gvSIG (también GNU/GPL).

En uno de los correos del foro, un colega comentaba que no podia usar Sextante ya que a la hora de descargar el código le aparecía este mensaje:

You are accessing this page from a forbidden country.

El mencionado colega es cubano.

Y la explicación es que mientras la web de Sextante está alojada en España, el código lo está en el mencionado Google Code que está sujeto a la normativa de los EE.UU. que es donde Google tiene sus servidores. Dicha normativa mantiene la prohibición de acceso a países malignos entre los cuales está Cuba.

Revisando correos y comentarios me he encontrado con que estas restricciones afectan a software que todos apreciamos como la quintaesencia de la "libertad" y/o de la innovación; por poner sólo dos ejemplos:

En fin, que el software libre lo es pero no tanto, aún falta voluntad y convicción. Por cierto, que las listas de destinos prohibidos son monumentales, no sólo figuran países sino empresas y personas con sus nombres y direcciones. Una auténtica lista negra.

18 mayo 2008

Sea doctor sin esfuerzo (o casi)

¿Pasándolas canutas con la tesis? ¿Se le han muerto todas las Drosophila en el corte de luz del fin de semana? ¿Le ha entrado un virus simultáneamente a su ordenador y a las copias de seguridad? ¿Que no tenía usted copias de seguridad, dice?

Pues no se preocupe, el mundo no se ha terminado: puede usted ser doctor (Ph. D. de los buenos) en un año por la Open International University for Alternative Medicine. Aunque en realidad, como esa universidad parece tener dificultades con sus títulos, lo será por otra que mola mucho más, la New Age International University. Y de los EE.UU. además, que son más prestigiosas.

¿Cuáles son los requisitos? Pues para ser admitido basta con haber cursado un grado en cualquier "institución auténtica". Qué sea eso de auténtica lo desconozco pero dense cuenta de que, al menos en España, se ahorran los enojosos, caros y frecuentemente inútiles cursos de doctorado y el tiempo que suponen.

Luego llega la hora de la verdad: debe usted enviar un trabajo de investigación "original y auténtico" (de nuevo) que servirá de Tesis siempre que tenga 300 páginas como mínimo. El tema será cualquiera relacionado con medicinas alternativas y deberá estar visado por una "persona competente". Una tesis como la de John Nash y algunas otras no serían admitidas por aquí pero bueno, ellos no tenían problemas.

Luego ya sólo queda el papeleo: pagar 850 dólares (ahora, tal como está el euro, para los europeos esto es una ganga). Eso sí, por adelantado. ¿No se lo creen? Miren aquí. Ahora me explico tanto doctor esotérico suelto.

Nota: la pista de estos jetas me la dió M. A. Sabadell en su artículo de esta semana en Público: los mensajes de agua. Léanlo que merece la pena.

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