Un grupo de científicos liberó polillas macho genéticamente modificadas con un gen destructivo para erradicar a las hembras. Señalan que esta es la primera liberación a campo abierto de una polilla dorso de diamante autolimitante.

Los autores del estudio lo describen como “un emocionante paso” y como “una opción futura promisoria” en relación con la protección de cosechas contra las plagas.

En el estudio, publicado en la revista Frontiers, se utilizaron polillas macho dorso de diamante (Plutella xylostella), cuyo ADN había sido modificado con un gen autolimitante. Cuando este gen se transmite a las crías hembras, evita que las orugas sobrevivan hasta llegar a la edad adulta, y por ello, se evita también su reproducción.

Para probar la efectividad de este método, los científicos realizaron una serie de experimentos en campo y en el laboratorio.

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En el experimento a campo abierto se utilizó la técnica de “marcar-liberar-recapturar”, en la que los experimentadores rociaron a dos cepas de polillas (modificadas y no modificadas) con un polvo fluorescente antes de liberar a estos insectos en un campo de coles, en el que fue posible vigilar sus movimientos y su conducta.

Los experimentos complementarios de laboratorio confirmaron que no existían diferencias importantes entre las cepas de polillas genéticamente modificadas y no genéticamente modificadas en relación con sus índices de crecimiento y competitividad de apareamiento.

Los investigadores incorporaron los resultados de estos experimentos en modelos matemáticos. Esto les permitió averiguar la forma en que el ritmo al que se liberaban los machos genéticamente modificados en las poblaciones objetivo de polillas influía en la supresión.

Los autores del estudio afirman que existen pruebas sólidas que indican que las polillas genéticamente modificadas se pueden utilizar para manejar poblaciones de plagas. Una vez que se detiene la liberación de insectos genéticamente modificados, las cantidades de insectos afectados se reducen drásticamente y se retiran del ecosistema unas cuantas generaciones después.

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El beneficio de utilizar la ingeniería genética en lugar de los pesticidas es que aquella es “específica según la especie”, declaró a Newsweek el profesor Anthony M. Shelton del Departamento de Entomología de la Universidad de Cornell y autor principal del estudio.

Los organismos beneficiosos como los polinizadores pueden quedar atrapados como daño colateral en las formas químicas de control indiscriminado, pero no resultarían afectadas por esta nueva técnica.

“El estudio de campo es un paso muy emocionante para demostrar que las polillas dorso de diamante autolimitantes muestran un sólido desempeño en condiciones de campo”, añadió Shelton. “Los resultados indican que este enfoque biológico es una opción promisoria a futuro para que los granjeros protejan sus cosechas de alimentos contra esta plaga tan dañina, que se distingue por desarrollar resistencia a los insecticidas”. 

Se calcula que los daños provocados por las polillas dorso de diamante cuestan a la economía global entre 4,000 y 5,000 millones de dólares cada año. En todo el mundo, el costo combinado de las cosechas agrícolas perdidas debido a plagas de artrópodos como los áfidos y los ácaros suma más de 470,000 millones de dólares.

Los pesticidas son el método principal para proteger a las cosechas contra este tipo de daño, y su costo es muy elevado. Se calcula que el costo en todo el mundo alcanzó 16,440 millones de dólares en 2019.

Uno de los problemas con estas formas más tradicionales de control de plagas es que mata indiscriminadamente, dañando a los polinizadores tanto como a las plagas. En algunos estudios se ha encontrado que más de 40 por ciento de las colonias de abejas en Estados Unidos se pierden cada año debido a distintos factores, entre los que se encuentran los pesticidas. También está el creciente problema de la resistencia. Al menos 586 especies de insectos son resistentes a uno o más pesticidas, y entre ellas se encuentran las polillas dorso de diamante.

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“Resulta alentador ver cómo el desarrollo de técnicas para controlar genéticamente a una plaga de cosechas globalmente importante alcanzar la etapa de las pruebas de campo”, declaró a Newsweek el doctor Callum MacGregor, entomólogo y ecologista de la Universidad de York en el Reino Unido.

“Las técnicas de control de plagas como esta, que tienen como objetivo a una sola especie a través de un gen de eliminación de hembras introducido artificialmente, prácticamente no conlleva ningún riesgo para las demás especies, y ni siquiera para la persistencia a largo plazo de las poblaciones silvestres de las especies a las que van dirigidas”. 

Sin embargo, es necesario realizar más investigaciones para evaluar su impacto completo en los ecosistemas existentes.

“Podrían presentarse algunos impactos en las especies a las que no están dirigidos estos métodos en forma de cambios en las redes de alimentación como resultado de una supresión exitosa de la polilla dorso de diamante, por ejemplo, a través de un crecimiento en la depredación de especies no objetivo por parte de los depredadores de las polillas dorso de diamante”, afirmó MacGregor. “En el presente estudio no se evalúa el impacto que tiene su liberación en todo el ecosistema, por lo que ésta sería una importante cuestión para estudios futuros”. 

Ya existen planes para extender este enfoque autolimitante para afrontar plagas como el cogollero del maíz, que es la larva de la polilla Spodoptera ornithogalli , nativa de las zonas tropicales y subtropicales del continente americano.

Según la Organización de Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), esta especie fue detectada por primera vez en la zona central y occidental de África en 2016, y desde entonces se ha extendido a toda la zona de África subsahariana. Actualmente, se ha confirmado la existencia de esta plaga en toda Asia, desde Yemen hasta Japón.

Se han utilizado enfoques similares para hacer frente a insectos que provocan enfermedades, como el mosquito Aedes aegypti, que puede transmitir el dengue, el virus del zika, el chikungunya y la fiebre amarilla.