Mosquitos genéticamente modificados. Preocupaciones actuales (1° Parte) Boletín N° 517 de la RALLT

RED POR UNA AMÉRICA LATINA LIBRE DE TRANSGÉNICOS
BOLETÍN 517

Mosquitos Genéticamente Modificados: Preocupaciones actuales

TWN Biotechnology & Biosafety Series No. 15

Helen Wallace

PRIMERA PARTE

Introducción

Oxitec, una compañía británica de biotecnología liberó recientemente en Brasil, millones de mosquitos modificados genéticamente, después de haber realizado otros experimentos en las Islas Caimán y Malasia. Esta compañía planea realizar experimentos incluso a una mayor escala en Brasil e iniciar nuevos experimentos en Panamá, los Estados Unidos (Florida Keys), India, Sri Lanka y quizás en otros países.

La técnica patentada por Oxitec para modificar insectos se conoce como RIDL (del inglés Liberación de Insectos que Cargan un Gen Letal Dominante). [1] Hasta ahora, todos los experimentos que ésta compañía ha realizado en el campo se han dado con la cepa del mosquito Aedes aegypti OX513A que ha sido modificado genéticamente y por lo tanto contiene tanto un marcador fluorescente rojo, como RIDL o el rasgo “de letalidad condicionada”.

El objetivo de este experimento es que los mosquitos macho OX513A de Oxitec se crucen con las hembras silvestres y produzcan descendencia; esta descendencia morirá en su fase larvaria. Por lo tanto, se espera que la liberación de un gran número de machos transgénicos - mayor a la población actual de machos silvestres - reduzcan la población total de mosquitos adultos en el tiempo, ya que muchas de las crías transgénicas no sobrevivirán; es decir no llegarán a ser adultos. Los mosquitos transgénicos (modificados genéticamente) liberados en los experimentos son mosquitos de la Fiebre Amarilla (Aedes aegypti) que transmiten la enfermedad tropical del dengue.

En las Islas Caimán y Brasil no se publicaron las evaluaciones de riesgo ni se realizó una consulta a la población antes de la liberación de los mosquitos transgénicos. En Malasia lo que se publicó fue únicamente un resumen de la evaluación de riesgos. GeneWatch pudo obtener copias de las evaluaciones de riesgo en el Reino Unido ya que Oxitec debe presentarlas como requisito para la exportación de huevos de mosquitos transgénicos y su liberación por primera vez en un determinado país. La compañía no cumplió correctamente con el procedimiento de notificación, por lo tanto no se pudo realizar un análisis independiente para establecer si las evaluaciones de riesgos cumplían o no con los estándares europeos.

Existen muchas preocupaciones sobre la tecnología utilizada por Oxitec. Algunas de las preguntas aún sin respuesta se describen a continuación:

Algunos asuntos incluyen:

• Los resultados de los experimentos de eliminación de la población en Brasil no han sido publicadas en revistas científicas. Sin embargo, la información de dominio público sugiere que RIDL podría no ser efectiva para eliminar las poblaciones de mosquitos e incluso ser menos efectiva que la Técnica del Insecto Estéril (TIE o del inglés SIT) que utiliza la irradiación de insectos.
• La inefectividad es una cuestión preocupante especialmente en las áreas donde el dengue es endémico, porque en algunos casos una eliminación parcial o temporal podría empeorar la situación.
• Oxitec no siguió adecuadamente el procedimiento para la notificación transfronteriza de los cargamentos internacionales de huevos de mosquitos genéticamente modificados; por lo tanto las evaluaciones de riesgo no se hicieron públicas antes de los ensayos de introducción de mosquitos en el ambiente y no se cumplió con los estándares establecidos.
• Por consiguiente, algunas cuestiones importantes no fueron tratadas adecuadamente antes de la liberación de millones de mosquitos genéticamente modificados en las Islas Caimán y Brasil. Otros experimentos menores en Malasia si incluyeron un proceso de consulta; sin embargo también existieron algunas fallas en este proceso que deben tomarse en cuenta.
• En su publicidad sobre los ensayos, Oxitec ha simplificado excesivamente la relación compleja existente entre Aedes aegypti; otras especies de mosquitos; los humanos que son picados por ellos y los cuatro serotipos del virus del dengue. Esto significa que los impactos adversos más importantes han sido efectivamente excluidos del debate público, el proceso de evaluación de riesgos, y el proceso de obtención del consentimiento de las poblaciones locales.
• En varias ocasiones Oxitec se ha referido a sus mosquitos transgénicos como estériles, pero esta esterilidad es parcial y condicional ya que si llegan a reproducirse, pero la mayoría muere en una etapa larvaria. El número de crías que sobreviven a la adultez es uno de los muchos factores que influencian la eficacia y seguridad de éste método.
• La decisión de llevar a cabo experimentos a una mayor escala en el Brasil parece responder a un acuerdo político para comercializar la tecnología de Oxitec en este país; en lugar de a una evaluación integral de los posibles riesgos y beneficios.

CAPÍTULO 2. ¿LA LIBERACIÓN DE MOSQUITOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE ELIMINARÁ A LAS POBLACIONES SILVESTRES DE MOSQUITOS?

Oxitec frecuentemente compara su tecnología RIDL con la Técnica del Insecto Estéril (TIE). Esta técnica consiste en liberar grandes cantidades de insectos irradiados para que se crucen con los silvestres. Ya que los insectos irradiados son estériles y no producen crías, está técnica puede ser efectiva a la hora de reducir las poblaciones de insectos. También se han probado métodos de esterilización química.

TIE se ha utilizado exitosamente con algunas especies de pestes en la agricultura, pero ha sido menos exitosa con otras porque cada especie de insecto tiene una forma de vida y comportamiento particulares [2]. En general TIE no es efectiva para reducir altas poblaciones de insectos si no se combina con otros métodos de control convencionales, pero puede ser efectiva para reducir o erradicar poblaciones más pequeñas y aisladas. [3] Sin embargo, esta técnica por lo general ha fallado con mosquitos, ya que la eliminación de la población se ha dado solamente en pocos experimentos en donde se han liberado grandes cantidades de mosquitos estériles en relación a los números de mosquitos silvestres [4], [5].

Aunque se han realizado algunos experimentos en el campo sobre la capacidad de apareamiento y otros factores, se han conducido únicamente dos ensayos de eliminación utilizando la técnica TIE con mosquitos Aedes aegypti. Estos ensayos se realizaron durante la década de 1970 en un pueblo aislado de Kenia, utilizando los machos semi-estériles cuya fertilidad era del 37%. En el primer experimento, se liberaron aproximadamente 10 mosquitos estériles por cada mosquito silvestre, pero tuvo un bajo efecto en la población y fue menos efectivo que retirar las larvas de los contenedores domésticos de agua en un pueblo vecino [6]. Un segundo experimento TIE se condujo en la misma localidad con resultados similares [7]. Dos marcadores genéticos que contenían los machos liberados -y que no existían naturalmente en la región- continuaban apareciendo en la población durante el periodo de observación; es decir casi un año después de haber terminado los experimentos [8].

TIE no se utiliza actualmente en ninguna especie de mosquito; sin embargo, existen algunos programas que investigan su uso potencial con mosquitos Anopheles arabiensis (que transmiten malaria) en Sudán, [9] y Aedes albopictus (que transmiten el dengue y otros virus) en Italia. [10] Experimentos recientes con Aedes albopictus sugieren que es posible ajustar las dosis de radiación para que estos mosquitos puedan ser esterilizados sin perder su aptitud física para el apareamiento [11].

El aplicar la técnica TIE a los mosquitos es complicado debido a los efectos de “densidad dependiente” en las poblaciones de mosquitos [12], [13]. El tamaño de la población de mosquitos no depende únicamente de cuan bien se reproducen sino de otros factores como la competencia que existe entre las larvas por la comida y los sitios de reproducción. El reducir la capacidad reproductiva podría tener un efecto bajo si el tamaño de la población de los mosquitos se limitaría únicamente a estos factores, en lugar de a su habilidad de reproducirse [14] .

Debido a los efectos “densidad dependientes” el reducir el número de mosquitos que se reproducen exitosamente puede afectar el número total de mosquitos adultos y paradójicamente algunas veces puede incluso aumentar las poblaciones. Por ejemplo, debido a que la reducción en el éxito de reproducción también reduce la competencia entre larvas por los recursos, el número de sobrevivientes puede aumentar. Los efectos “densidad dependientes” pueden influenciar a la generación actual de mosquitos o a las futuras generaciones (efectos densidad dependientes retardados). [15] Los efectos “densidad dependientes” tienden a ser menos importantes para las pestes en la agricultura de monocultivos a gran escala ya que el abastecimiento de comida es ilimitado y por lo tanto, en este caso, la competencia por los recursos juega un papel menos importante.

El influjo de mosquitos desde las áreas vecinas hacia un área donde la población ha sido eliminada puede ser uno de los mayores problemas al usar TIE. Una esterilización incompleta; la reducción de competividad de apareamiento (comparado con los mosquitos silvestres); y la migración de mosquitos desde las áreas aledañas pueden reducir la efectividad de TIE [16]. Los huevos de Aedes aegypti pueden sobrevivir varios meses bajo condiciones de sequía en un estado de reposo vegetativo al final de su desarrollo embrionario, lo que dificulta el control de las poblaciones ya que pueden esparcirse a través de la dispersión de huevos [17]. El Centro Estado Unidense de Control y Prevención de Enfermedades manifiesta que aunque se eliminen de un sitio todas las larvas, pupas y adultos de Aedes aegypti, su población podría recuperarse dos semanas luego como resultado de la eclosión de los huevos debido a las lluvias o al añadir agua a los contenedores que los albergan [18].

Oxitec argumenta que RIDL es una técnica más exitosa que TIE debido a dos razones principales: (1) los machos RIDL tienen una mayor capacidad física que los irradiados y por lo tanto competirían mejor con los machos silvestres a la hora de cruzarse con las hembras silvestres y (2) porque las crías de los mosquitos transgénicos sobreviven a los estadíos larvales tardíos o el estadio pupal temprano, por lo que también competirían con las larvas silvestres por comida y por lo tanto sería más efectiva para eliminar las poblaciones de mosquitos silvestres. Para estas afirmaciones Oxitec se basa en varios modelos informáticos que buscan pronosticar cómo responderán las poblaciones de mosquitos silvestres ante la liberación de grandes cantidades de mosquitos modificados genéticamente [19], [20], [21], [22]. Todos estos modelos contienen muchas supuestos, incluyendo supuestos sobre cómo actúan los efectos “densidad dependientes” en las poblaciones de mosquitos. Estos modelos informáticos se han construido a partir de datos sobre el desarrollo de los adultos y larvas Aedes aegypti de Tailandia; [23] pero no han sido validados con datos de las otras áreas donde Oxitec ha conducido sus ensayos.

Los resultados del modelo indican que las dinámicas de las poblaciones de mosquito no son directas y la liberación de los mosquitos estériles o RIDL pueden tener efectos contraproducentes, incluyendo oscilaciones en la abundancia de adultos -que podrían incluso superar los niveles habituales de la población- e incrementos en las poblaciones de mosquitos en las áreas aledañas.

Si estos incrementos en las poblaciones de mosquitos llegan a darse en las áreas de liberación o cerca de ellas, las poblaciones humanas podrían estar en riesgo. Oxitec afirma que estos riesgos aparecen con la tecnología TIE mas no con RIDL. No está claro si estos modelos representan lo que ocurre en el mundo real; por lo tanto es posible que ni TIE ni RIDL presenten estos riegos, pero también es posible que los dos métodos lo hagan. En la práctica no existe evidencia de que la competencia entre las larvas RIDL y las larvas silvestres aumente la efectividad de RIDL en comparación con la técnica TIE. Una complicación adicional es que los efectos de las interacciones de las larvas en las poblaciones de mosquitos son diferentes en diferentes contextos, ya que pueden alterarse debido a las condiciones ecológicas [24].

En los experimentos en las Islas Caimán en el 2010, Oxitec midió los efectos de liberar aproximadamente 3 millones de mosquitos OX513A modificados genéticamente en las poblaciones locales. Oxitec manifestó que se alcanzó una reducción del 80% en la población de Aedes aegypti; así lo publicó ampliamente en la prensa y mostró algunos datos en las presentaciones de la compañía [25]. Sin embargo, luego de dos años de haber anunciado estos resultados recién se publicaron los resultados de un pre-ensayo de liberación de mosquitos transgénicos en las Islas Caimán en una revista científica. Es importante anotar que este pequeño ensayo no buscaba eliminar la población silvestre [26], [27].

En enero del 2011, Oxitec presentó los resultados de la prueba de eliminación de la población en las Islas Caimán a la revista científica Science, [28] pero dicha revista no publicó estos resultados sino que éstos aparecieron en una revista diferente: Nature Biotechnology en Septiembre del 2012 [29]. Esto significa que otros experimentos se llevaron a cabo en Malasia y Brasil antes de la publicación de la tasa de liberación (de mosquitos transgénicos y mosquitos silvestres) y antes de presentar los detalles de este experimento al público independiente y someterlos a un análisis científico.

Science pudo haber rechazado o retrasado la publicación de esta información por razones éticas o científicas. Las investigaciones en Nature Biotechnology se someten a una revisión por pares a discreción del editor, por lo tanto no está claro qué estándares científicos fueron utilizados para su análisis.

Oxitec no estableció una línea base ni las fluctuaciones de las poblaciones silvestres de mosquitos antes de conducir sus experimentos; no existían datos de la presencia de Aedes aegypti en los lugares escogidos por Oxitec ya que se buscaron áreas que no tenían medidas de control y que no habían sido monitoreadas previamente [30]. La compañía afirma que existe un 80% de diferencia entre los números de mosquitos en el área de liberación y el área circundante, pero la investigación presenta estimados de la reducción de las poblaciones silvestres de mosquitos que van del 60% al 85% dependiendo de las comparaciones que se hagan. Ya que no existe una línea base de las poblaciones de mosquitos, los resultados no son claros.

En algunas ocasiones, Oxitec movió las trampas de mosquitos de un lugar a otro y cambió el tamaño del sitio de liberación-experimentación lo que dificulta la interpretación de los resultados. Además queda sin responder la preocupación sobre el incremento de mosquitos en las áreas aledañas luego de la liberación de mosquitos genéticamente modificados en el ambiente.

Durante el experimento Oxitec tuvo que incrementar significativamente el número de mosquitos liberados de 3.150 machos por hectárea por semana, a aproximadamente 14.000 por hectárea por semana (en un área total de 16 hectáreas) para alcanzar los efectos esperados de eliminación de la población. Cuando los residentes locales se quejaron de los malestares causados por la gran cantidad de mosquitos, Oxitec redujo a la mitad el número de adultos liberados e implantó cerca de 5.600 pupas transgénicas, tres veces por semana en paquetes que se encontraban a una distancia de 70 a 90 metros el uno del otro. Esto sugiere que la tecnología fue relativamente inefectiva y falló a la hora de superar los problemas previamente detectados en el uso de la tecnología TIE. En la investigación Oxitec afirma que la eliminación de la población se consiguió al liberar 3.500 machos transgénicos por hectárea por semana, con una proporción de liberación de 5 a 1. Sin embargo esta afirmación se basa en el argumento de que existió un retraso en el tiempo de los efectos de las liberaciones anteriores, lo cual es difícil verificar.

Las liberaciones en la fase final del experimento fueron cuatro veces mayores, lo que significa una proporción de liberación de 20 a 1 o más. Antes de la publicación de estos resultados, los informes de prensa sugerían que se necesitaría una proporción de liberación de 10 a 1 (mosquitos transgénico frente a mosquitos silvestres), aunque este calculo podría quedarse corto [31].

Los resultados preliminares de los experimentos en Brasil muestran que la proporción de liberación utilizada en la fase final de los experimentos conducidos en Brasil fue de 54 RIDL a 1 macho silvestre. La competitividad de apareamiento fue de 0,03 (3 en 100) en promedio y bajó a 0,012 (1,2 en 100) en la fase final [32]. El número de mosquitos atrapados en el área control también incrementaron en la fase final del experimento. Se produjeron más de medio millón de mosquitos a la semana durante la última fase de los experimentos y las liberaciones se concentraron en una pequeña área de casas en Itaberaba (Bahía), de 500 m por 200 m. La alta proporción de liberación y baja competividad de apareamiento sugiere que RIDL es menos efectiva que TIE. Antes de conducir los experimentos en el Brasil, la investigadora jefe Prof. Margareth Capurro predijo que la proporción necesitada sería de 5 a 10 (mosquitos transgénicos a mosquitos silvestres) [33].

Los resultados de los experimentos de Oxitec sobre la eliminación de la población en Brasil no han sido publicados en revistas científicas, pero la información de dominio público sugiere que RIDL podría no ser realmente efectiva a la hora de eliminar las poblaciones de mosquitos y podría incluso ser menos efectiva que TIE; es decir utilizando insectos irradiados. Su inefectividad podría ser un asunto preocupante si se desatienden los métodos más efectivos. Peor aún, en algunas circunstancias la eliminación parcial o temporal de las poblaciones de mosquitos puede empeorar la situación de la enfermedad del dengue, como se argumenta en los siguientes capítulos. Además, aunque RIDL fuese temporalmente exitosa para reducir la población del mosquito Aedes aegypti, podría no tener el efecto deseado en la fiebre del dengue y su efecto podría no ser sostenido. Estos puntos se tratan con más detalle a continuación.

CAPÍTULO 3.

¿REDUCIRÁ LA FIEBRE DEL DENGUE LA ERRADICACIÓN DE LA POBLACIÓN DE MOSQUITOS?

Aunque parecería lógico asumir que el reducir la población de los mosquitos transmisores de dengue reducirán la incidencia de la enfermedad, en realidad la situación es más compleja. La transmisión del dengue puede a veces continuar aún con un número reducido de mosquitos y el umbral de transmisión de la enfermedad es desconocido. [34], [35] En Brasil, un estudio encontró que el número de casos de dengue en dos áreas diferentes estaban asociados al tamaño de la población humana, mas no al número de mosquitos. [36] A pesar de que la lluvia (asociada con el incremento del número de larvas de mosquitos) juega un papel importante, la densidad de la población y la pobreza son dos factores esenciales en la incidencia de dengue y las muertes asociadas a esta enfermedad [37]- Los patrones locales de transmisión son complejos y la densidad de la población humana juega un papel fundamental al determinar la dinámica de la transmisión del dengue endémico [38].

La fiebre del dengue tiene una inmunología compleja ya que los anticuerpos contra uno de los cuatro serotipos a veces protege a los individuos pero otras, aumenta la severidad de la enfermedad en la siguiente infección (con un segundo serotipo). La ocurrencia cíclica de la epidemia es posible que se deba a la interacción entre la disponibilidad de los huéspedes susceptibles (por ejemplo los niños nacidos luego de la epidemia), las olas sucesivas de diferentes cepas del virus del dengue y los factores climáticos. [39]

La forma más grave y muchas veces letal es la fiebre hemorrágica del dengue que parece que ocurre con mayor frecuencia cuando una persona que ya ha sido infectada anteriormente es nuevamente infectada por un segundo serotipo de dengue. Parece que esto se debe a los mecanismos inmunológicos incluyendo la amplificación dependiente de anticuerpos, en la que los anticuerpos desarrollados contra la primera infección hacen que la segunda sea más grave.

Sin embargo si las dos infecciones con diferentes serotipos ocurren de manera seguida (en semanas), se puede desarrollar una inmunidad cruzada, que tiene el efecto contrario; es decir reduce el riesgo de la fiebre hemorrágica del dengue. Muchos de los individuos que habitan las áreas donde abundan los mosquitos vectores serán infectados por y adquirirán inmunidad contra, múltiples serotipos por lo tanto sin saberlo, estarán protegidos por la inmunidad cruzada y desarrollarán resistencia a la fiebre de dengue hemorrágico. Una preocupación sobre las intervenciones parcialmente efectivas para reducir los números de mosquitos es que mientras la abundancia de mosquitos baja, un mayor número de individuos será infectado nuevamente una vez que la inmunidad cruzada haya disminuido, y por lo tanto la incidencia de dengue hemorrágico incrementará.

Un estudio en Tailandia sugiere que en las regiones donde existe una fuerte transmisión del dengue, una insuficiente reducción de las poblaciones de mosquitos podría incrementar la incidencia de dengue hemorrágico a largo plazo, debido a la existencia del efecto complejo de inmunidad cruzada. [40], [41] Este estudio sugiere que cuando se redujo la abundancia de Aedes aegypti en Tailandia de un alto nivel a un nivel moderado se incrementó la incidencia de dengue hemorrágico en un 40%. Un modelo informático con estos datos ha confirmado esta afirmación. [42] Si esta información es correcta, puede ser muy importante para los programas de control del dengue, incluyendo el uso de los mosquitos transgénico de Oxitec. Así, este estudio sugiere que los programas inefectivos pueden ser incluso dañinos y no solamente inefectivos porque podrían en realidad incrementar la enfermedad, principalmente en las áreas de mayor riesgo.

En los modelos informáticos iniciales de Oxitec solo se incluyó un serotipo del virus del dengue, por lo tanto no se analizaron los posibles efectos adversos debido a la interacción entre los cuatro diferentes tipos de virus y la inmunidad humana [43]. Un modelo más reciente incluye dos serotipos pero no incluye los beneficios a corto plazo de la inmunidad cruzada y por tanto no podría predecir el problema identificado en Tailandia: el modelo de Oxitec asume que la reducción en los números de mosquitos generará solamente beneficios [44].

Algunos autores han advertido que la reducción inicial en los números de mosquitos podrían causar una reducción en la inmunidad humana al dengue en las áreas endémicas. Este efecto de inmunidad, combinado con la transmisión residual de la enfermedad (de Aedes aegypti o Aedes albopictus), podría dar como resultado un “efecto rebote”, en el que la cantidad de enfermedades graves se incremente, a pesar de que los números de mosquitos Aedes aegypti se reduzcan. [45], [46] Dos socios de Oxitec son coautores de una investigación que estudió el “efecto rebote” en Singapur. [47] A pesar de que en este caso el “efecto rebrote” ocurrió aplicando métodos tradicionales de salud pública, es posible que dicho efecto resulte más grave aun si se utiliza una tecnología que se vuelve menos efectiva con el paso del tiempo (con efectos similares a los que tendría el implementar y luego parar un programa de salud pública para eliminar los sitios de reproducción). Esto significa que la posibilidad de que se desarrolle una resistencia a RIDL (ver abajo) deben tomarse muy en cuenta, porque el uso de una tecnología que solo es temporalmente efectiva podría empeor la situación.

Las preocupaciones sobre la inmunidad humana se aplican a áreas donde el dengue es endémico, como Brasil, Panamá o Malasia. Sin embargo, Oxitec también ha probado o propuesto probar su tecnología en sitios como las Islas Caimán y Florida Keys, donde solo ocurren casos esporádicos de dengue. Los casos en estas áreas se dan debido a que una persona ha sido infectada en otro país y a su ingreso al territorio puede ser picado/a por un mosquito que luego transmite la enfermedad a otros en el área. Debido a que se necesita únicamente un pequeño número de mosquitos para la transmisión de la enfermedad, es posible que el reducir las poblaciones de mosquitos tenga solo un efecto marginal en la incidencia del dengue en estas circunstancias [48].

Los cambios en la estructura de la población así como la abundancia, pueden afectar la transmisión de dengue [49]. Una posibilidad que no ha sido investigada suficientemente es que el virus del dengue mute y se vuelva más virulento. El método de eliminación de la población presenta un riesgo más bajo en este sentido, que los intentos de modificar la transmisión de la enfermedad; pero en todo caso se han realizado muy pocos estudios sobre este tema [50].

Recientemente, un grupo de investigadores han discutido las dificultades de evaluar si la liberación de mosquitos transgénico tendrá un impacto beneficioso en la incidencia de dengue y propone monitorear los impactos potenciales de la enfermedad mediante la medición de los anticuerpos que la gente desarrolla contra el virus. [51] Sin embargo, Oxitec continua realizando afirmaciones infundadas de que la reducción de la población deAedes aegypti conducirá inevitablemente a una reducción en la incidencia de dengue.

Aunque la tecnología de Oxitec fuese exitosa eliminando las poblaciones de mosquitos silvestres, debido a los bajos umbrales de transmisión de la enfermedad podría no reducir la fiebre del dengue. En las áreas endémicas y bajo ciertas circunstancias, un “efecto rebote” podría empeorar la situación o podría incrementar la incidencia del dengue hemorrágico. Estos problemas son aun más probables si la tecnología tiene una eficacia temporal o limitada en la eliminación de la población de los mosquitos Aedes aegypti. Oxitec ha liberado grandes cantidades de mosquitos modificados genéticamente en las áreas de dengue endémico en Brasil y no ha monitoreado sus efectos en la salud.

CAPÍTULO 4.

IMPACTOS DEL ANTIBIÓTICO TETRACICLINA

Los mosquitos de Oxitec OX513A han sido modificados genéticamente para poder sobrevivir a la adultez solo en la presencia de tetraciclina (un antibiótico utilizado ampliamente en la agricultura industrial y la medicina). La tetraciclina actúa como un interruptor químico: en su presencia, los mosquitos pueden reproducirse por varias generaciones, pero en su ausencia muchos de ellos mueren. En el laboratorio los científicos cruzan los mosquitos transgénicos adultos en la presencia del antibiótico y luego escogen los machos para liberarlos al ambiente. Se asume que los mosquitos macho transgénicos se cruzarán con hembras silvestres y sus crías morirán en la ausencia de tetraciclina, en su mayoría durante su estado larvario.

El rasgo de la “condicionalidad letal” de Oxitec fue creado al modificar genéticamente a los mosquitos para que se exprese una proteína llamada tTA (transactivador). El alto nivel de tTA es tóxico para los mosquitos y por lo tanto las larvas mueren; sin embargo este mecanismo no está totalmente entendido. La tetraciclina se une a tTA y previene la expresión de más tTA, lo que a su vez permite que los mosquitos sobrevivan hasta la adultez. De esta forma los mosquitos pueden reproducirse en el laboratorio ya que se les administra tetraciclina a través de su alimento.

Oxitec reportó que las crías de sus mosquitos transgénicos en el laboratorio, tuvieron una tasa de sobrevivencia de un 3-4% aún en la ausencia de tetraciclina. [52] Sin embargo, la tasa de sobrevivencia puede ser mayor si existe una contaminación de tetraciclina en el ambiente. [53] Un documento confidencial de Oxitec que se dio a conocer por las ONGs, revela que las crías de mosquitos genéticamente modificadas, alimentadas con comida de gato tuvieron una tasa de supervivencia de 15%. [54] La comida de gato estaba compuesta de pollos criados industrialmente, que al parecer estaban contaminados con tetraciclina – sustancia que es ampliamente usada en la agricultura: parece que el tratamiento térmico aplicado a los pollos para producir la comida de gato, no eliminó totalmente la tetraciclina. Oxitec trató de ocultar la información de este documento argumentando que era información comercial de carácter confidencial [55], [56].

Grandes cantidades de antibióticos se descargan diariamente en el ambiente natural a través de diversos efluentes como los que provienen de la agricultura industrial y acuacultura. La tetraciclina es uno de los tipos de antibióticos más comúnmente utilizado en medicina humana y veterinaria. [57] Se ha detectado esta clase de antibióticos en diferentes elementos como: carnes, [58] leche, [59] pescados cultivados [60] y miel; [61] estiércol de animal; [62] y aguas servidas. [63] El tiempo que estos antibióticos se demoran en degradarse depende del alimento, el medio y otros factores como la temperatura.

Oxitec y su socio investigador que alimentó a los mosquitos transgénicos con comida de gato ha afirmado que la tetraciclina no está presente en el ambiente en suficientes cantidades como para asegurar la sobrevivencia de los mosquitos transgénicos y que la especie Aedes aegypti no se encuentra en ningún sitio que pueda estar contaminado con tetraciclina. [64], [65], [66] Para llegar a esta conclusión, Oxitec ha revisado la literatura científica sobre la contaminación con tetraciclina en las plantas municipales, pero no ha considerado ninguna otra fuente de éste u otros antibióticos de la misma familia de productos químicos.

Las aguas servidas provenientes de humanos y animales se contaminan frecuentemente con tetraciclina y éste antibiótico puede estar presente en los alcantarillados incluyendo cloacas, fosas sépticas y excrementos de animales. Los pollos criados industrialmente son utilizados en comida para gatos y otros, por ejemplo en la comida rápida. Los niveles de tetraciclina o algún químico similar puede haber sido lo suficientemente alto y persistente en la comida de gato como para reportar esta tasa de sobrevivencia. Sin embargo, parece que Oxitec no ha identificado la causa de este efecto y tampoco ha demostrado que no existen niveles similares de esta sustancia en otros alimentos o piensos. Tampoco ha establecido un umbral que excluya la posibilidad de que niveles más bajos de tetraciclina o químicos similares puedan igualmente causar problemas de sobrevivencia ni ha publicado información sobre la curva dosis – respuesta.

Una investigación reciente cita amplias pruebas de que los mosquitos Aedes aegypti se reproducen en aguas servidas, donde la tetraciclina podría estar presente [67]. Aunque Aedes aegypti usualmente se reproduce en pequeños charcos de agua como los que se forman en cubos y macetas, ha sido encontrado en pozos sépticos en Nigeria, Puerto Rico y Florida. Además, varios estudios han confirmado que pueden reproducirse en aguas servidas contaminadas [68], [69], [70], [71], [72]. Los autores del estudio de Puerto Rico calcularon que las fosas sépticas podrían producir más de 18.000 Aedes aegypti adultos por día y concluyeron que la reproducción en fosas sépticas podría contribuir significativamente en el mantenimiento del virus del dengue en la isla [73]. En el 2004, habían más de 36.000 sistemas sépticos y de 5.000 a 10.000 cloacas en Florida Keys, donde Oxitec planea realizar sus próximos experimentos [74]. En el año 2005 en Brasil se registraron 78 millones de habitantes que tenían fosas sépticas [75]. Las áreas como los barrios marginales que no tienen agua entubada (un factor de riesgo del dengue) generalmente tampoco tienen acceso a un sistema de alcantarillado centralizado [76].

En un estudio en Estados Unidos, los genes de resistencia a las concentraciones de tetraciclina en las bacterias -medidos en efluentes de fosas sépticas modernas- fueron algunas veces mayores que aquellos presentes en las aguas residuales tratadas en la red municipal; sin embargo no se reportaron las concentraciones de tetraciclina en las fosas sépticas [77]. Se han encontrado concentraciones de tetraciclina de hasta 65,2 μg/L han sido encontradas en un alcantarillado municipal en un estudio hecho en China [78]. Este nivel es más alto que los 10 μg/L que Oxitec establece como el “umbral” para la sobrevivencia de los mosquitos (información basada en datos no publicados) [79]. No se sabe si podrían existir concentraciones similares en los sitios de reproducción de Aedes aegypti (como fosas sépticas, cloacas o áreas contaminadas con desechos de alimentos o agrícolas) porque esta importante investigación aún no ha sido llevada a cabo.

La dependencia de la tecnología de Oxitec RIDL en la tetraciclina constituye una de las fallas fundamentales debido a que la tetraciclina es ampliamente utilizada en prácticas médicas y veterinarias y se encuentra frecuentemente en el alcantarillado, los excrementos, los animales criados industrialmente y los alimentos industriales. Oxitec no ha entregado la información suficiente para poder establecer las tasas de sobrevivencia de sus mosquitos modificados genéticamente en ambientes contaminados con tetraciclina como son los pozos sépticos. Una alta tasa de sobrevivencia de las crías de mosquitos transgénicos haría que la tecnología de Oxitec no sea efectiva a la hora de eliminar la población de mosquitos silvestres. Además, grandes cantidades de mosquitos hembra transgénicas (que pican y pueden transmitir las enfermedades) podrían sobrevivir y reproducirse talvez durante varias generaciones.

NOTAS

[1] A Oxitec se le ha concedido la patente EP1624749 (“Dilución de Rasgos Genéticos) que contiene más de 50 especies de insectos que esta compañía espera modificar genéticamente: ver aquí. Sin embargo, su patente principal EP1690247 (“Sistemas de expression para el control de las pestes de insectos”) aún se encuentra en discussion en la Oficina Europea de Patentes: ver aquí. Una patente anterior de la tecnología presentada por Isis Innovation (la compañía de Oxitec que nació en la Universidad Oxford) parece que ha caducado: ver aquí

[2] Una lista está disponible aquí

[3] Klassen W (2005) Area-wide integrated pest management and the Sterile Insect Technique. In: Dyck VA, Hendrichs J, Robinson AS (eds.) Sterile Insect Technique: Principles and Practice in Area-Wide Integrated Pest Management. Springer, Dordrecht, The Netherlands.

[4] Spielman A (2003) Release ratios employed for genetically modifying populations of mosquitoes. In: Takken W, Scott TW (eds.) Ecological Aspects for Application of Genetically Modified Mosquitoes. Wageningen UR Frontis Series, Vol. 2. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.

[5] Asman SM, McDonald PT, Prout T (1981) Field Studies of Genetic Control Systems for Mosquitoes. Annual Review of Entomology, 26(1), 289-318.

[6] McDonald PT, Häusermann W, Lorimer N (1977) Sterility introduced by release of genetically altered males to a domestic population of Aedes aegypti at the Kenya coast. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 26(3), 553-561.

[7] McDonald PT, Häusermann W, Lorimer N (1977) Sterility introduced by release of genetically altered males to a domestic population of Aedes aegypti at the Kenya coast. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 26(3), 553-561.

[8] Lorimer N (1981) Long-term survival of introduced genes in a natural population of Aedes Aegypti (L.) (Diptera: Culicidae). Bulletin of Entomological Research, 71(1), 129-132.

[9] Hassan MM, El-Motasim WM, Ahmed RT, El-Sayed BB (2010) Prolonged colonisation, irradiation, and transportation do not impede mating vigour and competitiveness of male Anopheles arabiensis mosquitoes under semi-field conditions in Northern Sudan.Malaria World Journal, 1, 2. Ver aquí (pdf)

[10] Bellini R, Calvitti M, Medici A, Carrieri M, Celli G, Maini S (2007) Use of the Sterile Insect Technique Against Aedes albopictus in Italy: First Results of a Pilot Trial. In: Vreysen MJB, Robinson AS, Hendrichs J (eds.) Area-Wide Control of Insect Pests. Springer, Dordrecht, The Netherlands.

[11] Balestrino F, Medici A, Candini G, Carrieri M, MacCagnani B, Calvitti M, Maini S, Bellini R (2010) Gamma Ray Dosimetry and Mating Capacity Studies in the Laboratory on Aedes albopictus Males. Journal of Medical Entomology, 47(4), 581-591.

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