Estratégias desenvolvidas a partir de técnicas de engenharia genética para impedir que mosquitos transmitam o parasita causador da doença tiveram resultados promissores em laboratório e podem contribuir para reduzir o número de casos no mundo

Estruturas que simulam as condições de campo aberto foram construídas em diversos países da África para testar se bactérias geneticamente modificadas podem se espalhar pelos mosquitos africanos e inibir o desenvolvimento de parasitas da malária nesses insetos CRÉDITOS: DIABATÉ ABDOULAYE / INSTITUT DE RECHERCHE EN SCIENCES DE LA SANTÉ

A malária é uma doença alarmante. Mais de 240 milhões de casos e 600 mil mortes por malária foram registrados globalmente em 2020, segundo dados da Organização Mundial da Saúde.

Um aspecto importante sobre a doença é que, diferente da tuberculose e da infecção por HIV, cujos patógenos são transmitidos diretamente de pessoa a pessoa, a transmissão da malária requer obrigatoriamente um vetor intermediário – o mosquito. Esse fato tem servido de base para a principal estratégia de combate à doença: matar o mosquito com inseticidas. Essa estratégia de ‘redução de população’ tem sido bem-sucedida e foi responsável pela diminuição significativa de casos e mortes entre os anos 2000 e 2015. No entanto, entre 2015 e 2020, não houve redução e, em certos países, o número de casos e mortes aumentou. A principal causa foi o fato de os mosquitos terem desenvolvido resistência aos inseticidas e, em segundo lugar, a mudança no comportamento desses insetos, que começaram a picar fora das casas, onde inseticidas não podem ser usados.

Essa situação evidencia a necessidade urgente de desenvolvermos novas armas para combater a malária. Temos feito progresso nesse sentido desde 2002, com a publicação de um artigo na revista Nature, mostrando que a introdução de um gene antiparasita no mosquito impossibilita-o de transmitir a doença. Esse tipo de modificação genética é chamado de transgênese.

Esse passo inicial foi altamente significativo, mas a implementação dessa estratégia requer um segundo passo: espalhar os genes antiparasitas pela população de mosquitos no campo. Naquela época, essa tecnologia não existia, o que nos motivou a explorar uma alternativa: introduzir os genes antiparasitas nas bactérias que vivem no estômago dos mosquitos, em vez de introduzi-los nos mosquitos. Esse tipo de intervenção é comumente chamado de paratransgênese.

A estratégia funcionou muito bem, pois os estágios mais vulneráveis do ciclo do parasita causador da malária ocorrem no estômago do mosquito, onde as bactérias estão. No entanto, persistia um problema: como espalhar essas bactérias geneticamente modificadas pela população de mosquitos no campo?

Essa questão foi resolvida com a descoberta de uma bactéria do gênero Serratia, que infecta os ovários e os testículos dos mosquitos e, dessa maneira, é transmitida sexualmente e de geração para geração. Esse microrganismo foi modificado com genes que inibem fortemente o desenvolvimento do parasita da malária no mosquito, gerando uma bactéria que não só interrompe a transmissão da doença, mas é também capaz de se espalhar pela população de mosquitos no campo.

Voltando aos mosquitos transgênicos, recentemente uma estratégia para forçar a introdução de genes em populações desses insetos foi desenvolvida, baseando-se no uso de uma técnica de edição genética chamada CRISPER/Cas9. A nova estratégia – chamada ‘gene drive’ – foi bem-sucedida em testes em laboratório, especialmente para uso na ‘redução de população’ de mosquitos.

Com os resultados promissores da transgênese e da paratransgênese, surge uma questão: a qual dessas estratégias devemos dar preferência? Tendo em vista que as duas são inteiramente compatíveis, descobrimos, por meio de testes em camundongos, que a combinação delas funciona muito melhor do que cada uma sozinha, inibindo fortemente a transmissão do parasita de um camundongo infectado para camundongos não infectados. 

Quais são os próximos passos? Até hoje, todos os experimentos foram conduzidos em laboratório. Precisamos provar que tudo funciona da mesma maneira em condições de campo. Para isso, foram construídas, em diversos países da África (onde a malária é prevalente), estruturas cercadas de redes à prova de mosquitos que simulam as condições de campo aberto. Testes para verificar que bactérias podem se espalhar pelos mosquitos africanos nessas condições e inibir o desenvolvimento de parasitas locais nesses insetos estão sendo conduzidos.

Outro desafio que precisa ser superado refere-se à introdução de organismos geneticamente modificados na natureza. Isso requer aprovação pelas agências reguladoras e também pela comunidade afetada pela introdução. No caso da paratransgênese, esse aspecto já foi resolvido com o recente isolamento na China de uma cepa de Serratia que naturalmente (sem ser geneticamente modificada) inibe fortemente o ciclo do parasita da malária no mosquito, mantendo a capacidade de se espalhar por populações desses insetos.

Em cerca de duas décadas, foram feitas importantes descobertas que nos aproximam da introdução de uma maneira completamente nova de combater a malária

Portanto, em cerca de duas décadas, foram feitas importantes descobertas que nos aproximam da introdução de uma maneira completamente nova de combater a malária. É também importante lembrar que essa terrível doença nunca poderá ser eliminada com uma só ferramenta; é preciso reunir o maior número de estratégias, incluindo inseticidas, drogas e vacinas. Dessa forma, poderemos voltar a reduzir o número de casos mundiais, que hoje parecem refratários às ferramentas que temos à disposição. Em outras palavras, a ciência vencerá.