Generación de cepas de sexado cisgénicas en plagas de insectos

Por qué nos importa separar insectos diminutos

Cada año, las moscas que se alimentan de fruta dañan cosechas y encarecen los alimentos. Una de las formas más eficaces y respetuosas con el medio ambiente de controlar estas plagas es liberar grandes cantidades de machos estériles, que compiten con los machos salvajes y reducen gradualmente la población. Pero para hacerlo de manera eficiente, las fábricas deben separar millones de insectos por sexo, una tarea lenta y propensa a errores. Este estudio presenta una forma nueva y precisa de construir cepas de insectos cuyos machos y hembras se distinguen fácilmente con solo observarlos en la etapa de pupa, sin añadir ADN foráneo a su genoma.

Una manera más limpia de crear cepas de sexado

En el pasado se han creado «cepas genéticas de sexado» en plagas agrícolas y en insectos transmisores de enfermedades para facilitar la separación por sexo. El ejemplo clásico en la mosca mediterránea de la fruta enlaza dos rasgos útiles —color de la pupa y sensibilidad al calor— a una región del cromosoma masculino usando radiación. Los machos emergen de pupas marrones y las hembras de pupas blancas, y los embriones pueden ser tratados con calor para que solo sobrevivan los machos. Sin embargo, este enfoque puede reducir la aptitud, causar esterilidad parcial en los machos y a veces perder fiabilidad por reordenamientos genéticos. También depende de complejas reordenaciones cromosómicas que son difíciles de reproducir en otras especies.

Diseñando un sistema de sexado cisgénico

Los autores se propusieron diseñar un sistema más simple, estable y potencialmente más aceptable que llaman cepa genética de sexado cisgénica. «Cisgénico» significa que todas las piezas genéticas provienen de la misma especie, sin añadir genes extranjeros. Trabajando en la mosca mediterránea de la fruta, usaron edición genómica basada en CRISPR para insertar un segmento de control específico de sexo, que se encuentra de forma natural en un gen determinante de hembras llamado transformer, dentro de un gen que controla el color de la pupa conocido como white pupae. Este segmento insertado se maneja de forma distinta en machos y hembras cuando se lee el gen, de modo que el mismo gen editado se comporta de manera opuesta en los dos sexos.

Convertir el color en una etiqueta de sexo incorporada

Gracias a esta edición ingeniosa, las pupas de machos y hembras ahora adquieren colores diferentes. En las hembras, el segmento de control insertado se elimina cuando se procesa el gen, lo que permite que el gen white pupae funcione normalmente y produzca pupas marrones. En los machos, el segmento permanece, interrumpe el gen y bloquea la producción de la proteína normal, por lo que los machos desarrollan pupas blancas. Los investigadores criaron esta versión editada para que estuviera presente en dos copias en todos los individuos, creando una nueva línea que llaman IMPERIAL. En esta línea, cada pupa blanca se desarrolla como macho y cada pupa marrón como hembra, haciendo que la separación por sexo sea tan simple como clasificar por color.

Evaluando vigor, estabilidad y comportamiento

Para ver si IMPERIAL sería práctica para el control de plagas a gran escala, los autores la compararon con una cepa silvestre estándar y con la ampliamente usada cepa genética de sexado VIENNA 8. A lo largo de múltiples generaciones, IMPERIAL mantuvo una correspondencia perfecta entre color de pupa y sexo y conservó una proporción equilibrada de 1:1 entre machos y hembras. En contraste, VIENNA 8 a menudo produjo menos hembras, lo que sugiere muertes femeninas ocultas u otros costos. La supervivencia desde huevo hasta adulto y la longevidad adulta en IMPERIAL fueron similares a las del tipo salvaje y mejores que las de VIENNA 8 en varias medidas. El desarrollo desde huevo hasta adulto también tendió a ser más rápido que en VIENNA 8, cuyas hembras en particular se desarrollaron más despacio. Cuando se dio la opción entre machos de las tres cepas, las hembras de una cepa testadora se aparearon con machos IMPERIAL casi con la misma frecuencia que con machos VIENNA 8, aunque los machos tipo salvaje siguieron siendo los más atractivos.

Qué significa esto para el control de plagas futuro

La cepa IMPERIAL demuestra que una única edición precisa usando solo ADN nativo puede crear un marcador confiable y visible a simple vista que separa limpiamente machos y hembras en una plaga agrícola importante. Dado que no se añaden genes foráneos, dichas cepas cisgénicas podrían ser más fáciles de regular y más aceptables para el público que insectos completamente transgénicos, aunque eso dependerá de las normativas locales. La misma estrategia —tomar un segmento de control específico de sexo del propio sistema de determinación sexual de una especie e insertarlo en un gen marcador visible— podría en principio aplicarse a otras moscas de la fruta y a mosquitos. Con pruebas adicionales en instalaciones de cría reales, las cepas de sexado cisgénicas como IMPERIAL podrían abaratar, hacer más efectivas y ampliar el uso de las liberaciones de machos estériles, ayudando a proteger las cosechas y reduciendo la dependencia de insecticidas de amplio espectro.

Cita: Davydova, S., Liu, J., Kandul, N.P. et al. Generating cisgenic sexing strains in insect pests. Commun Biol 9, 363 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09624-9

Palabras clave: técnica del insecto estéril, cepa genética de sexado, mosca mediterránea de la fruta, edición genómica CRISPR, control de plagas cisgénico