Cientistas dão 1º passo para criar 'Aedes aegypti' que não pica humanos

Se você pudesse ter apenas um superpoder qual escolheria? Sua resposta mudaria se você pudesse se tornar invisível para os mosquitos?

Pela primeira vez, cientistas usaram a ferramenta de edição de genes Crispr-Cas9 para tornar os humanos efetivamente invisíveis aos olhos dos mosquitos Aedes aegypti, que usam sinais visuais escuros para caçar, de acordo com um artigo publicado recentemente na revista científica Current Biology. Ao eliminar dois dos receptores sensíveis à luz, os pesquisadores eliminaram a capacidade do mosquito de enxergar seus hospedeiros-alvo.

— Ninguém estudou isso antes — disse Neha Thakre, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, em San Diego, que estuda o Crispr como uma ferramenta de controle de mosquitos. Thakre, que não esteve envolvida na pesquisa, disse que viu o estudo como um “grande começo” para entender o que controla a visão do mosquito.

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O Aedes aegypti é um mosquito que atinge os humanos em todo o mundo. As fêmeas, que buscam sangue para conseguir procriar, infectam dezenas de milhões de pessoas a cada ano com flavivírus que levam à dengue, febre amarela, Zika e chicungunha.

— Quanto melhor entendemos como eles percebem o ser humano, melhor podemos controlar o mosquito de uma maneira ecologicamente correta — disse Yinpeng Zhan, pesquisador de pós-doutorado da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e principal autor do artigo.

Os mosquitos Anopheles, transmissores da malária, caçam à noite, enquanto os Aedes aegypti caçam sob o sol, ao amanhecer e ao anoitecer. A espécie depende de uma frota de sentidos para encontrar sangue. Um mero sopro de dióxido de carbono, um sinal de que alguém ou algo acabou de exalar por perto, envia o mosquito em um vôo frenético.

— Eles também podem detectar alguns dos sinais orgânicos de nossa pele (como calor, umidade e cheiro) — disse Craig Montell, neurobiologista da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, e autor do estudo.

Mas se não houver um hospedeiro adequado, o mosquito voará direto para o alvo que parece mais próximo: uma mancha escura.

Em 1937, os cientistas observaram que os mosquitos Aedes aegypti eram especificamente atraídos por pessoas com roupas escuras. Mas o mecanismo molecular pelo qual os mosquitos detectavam visualmente seus alvos era em grande parte desconhecido.

Muitos experimentos sobre a visão do mosquito acontecem em túneis de vento, grandes câmaras que podem custar dezenas de milhares de dólares. Em experimentos anteriores, os mosquitos colocados no túnel de vento e recebendo um cheiro de dióxido de carbono optaram por voar para um ponto escuro sobre um branco.

O laboratório do Dr. Montell não tem túnel de vento, então Zhan projetou uma configuração barata — uma gaiola com um círculo preto e um círculo branco dentro — que custou menos de US$ 100 e produziu os mesmos resultados. Na primavera de 2019 (outono no Brasil), o Dr. Zhan conduziu testes pontuais na gaiola. No outono (primavera no Brasil), Jeff Riffell, um biólogo da Universidade de Washington, junto com Claire Rusch, uma estudante de graduação, e Diego Alonso San Alberto, um pós-doutorando, realizaram os mesmos experimentos usando um túnel de vento para verificar os resultados originais.

Montell e Zhan suspeitaram que uma das cinco proteínas sensoriais de luz expressas no olho do mosquito pode ser a chave para eliminar sua capacidade de procurar visualmente hospedeiros humanos por meio da detecção de cores escuras. Primeiro, eles decidiram eliminar a proteína rodopsina Op1. Ela, a proteína da visão mais amplamente expressa nos olhos compostos do mosquito, parecia o melhor candidato para interferir na visão do inseto. Zhan injetou a mutação em milhares de ovos de mosquitos minúsculos usando uma ferramenta com uma agulha especial com uma ponta muito pequena.

Depois que seus pequenos mutantes se tornaram adultos, Zhan sugou 10 ou mais fêmeas para um tubo. Com cada grupo, ele prendeu a respiração, caminhou até a gaiola e soltou as fêmeas com uma grande expiração.

Os mutantes Op1 se comportaram exatamente como o Aedes aegypti do tipo selvagem: após inalar dióxido de carbono, eles voaram diretamente para o ponto preto na gaiola. Os pesquisadores tentaram novamente, desta vez eliminando o Op2, uma rodopsina intimamente relacionada. Ainda assim, os mutantes Op2 não mostraram declínio significativo em sua visão.

Mas quando os cientistas eliminaram ambas as proteínas, os mosquitos giraram sem rumo, sem mostrar preferência entre o círculo branco e o preto. Eles haviam perdido a capacidade de buscar hospedeiros de cor escura.

Os mosquitos eram totalmente cegos ou apenas cegos para as pessoas? Para responder a essa pergunta, Montell e Zhan fizeram uma série de testes para ver como os mutantes duplos respondiam à luz.

Primeiro, eles testaram se os mosquitos que sofreram a mutação em ambas proteínas se moveriam em direção à luz. Em seguida, eles conectaram eletrodos aos olhos dos mutantes duplos para medir se os olhos exibiam alterações de voltagem em resposta à luz. Finalmente, eles colocaram os mutantes duplos em cilindros giratórios com listras verticais pretas e brancas para ver se os insetos andariam na direção das listras em movimento. Os mutantes duplos foram aprovados em todas as três etapas, embora tivessem uma resposta mais fraca do que os tipos selvagens nos dois últimos testes. Eles concluíram que os mosquitos não estavam cegos.

— Meu primeiro mosquito transgênico — disse Zhan com orgulho. — Tivemos um final feliz.

O novo artigo pode informar estratégias futuras para controlar as populações de mosquitos. Se as fêmeas dos mosquitos não conseguissem ver os hospedeiros, teriam mais dificuldade em encontrar o sangue necessário para o desenvolvimento dos ovos.

Os pesquisadores ainda não expuseram os mutantes duplos aos hospedeiros. Se e quando o fizerem, Thakre tem curiosidade de saber exatamente como a visão prejudicada afeta a capacidade dos mosquitos de se alimentar de sangue, dados os muitos outros sentidos dos insetos.

— O que você quer controlar é uma picada de mosquito — disse Thakre.

À medida que a mudança climática aquece regiões do planeta, ela oferece um tapete de boas-vindas indesejável para o Aedes aegypti entrar em novas áreas , incluindo partes da China e da América do Norte.