Brasil: drones lanzaron mosquitos estériles para combatir enfermedades infecciosas

Jérémy Bouyer et al. / Science Robotics, 2020

Científicos de 8 países desarrollaron y probaron en condiciones reales un dron para liberar mosquitos machos estériles en la naturaleza, los cuales competirán por hembras con mosquitos comunes y hará que la población de mosquitos en el área se reduzca significativamente. El dron contiene un contenedor diseñado para varias decenas de miles de mosquitos y un sistema de liberación de dosis que no daña a los insectos. El artículo fue publicado en Science Robotics.

El contexto

Alrededor del 17% de las enfermedades infecciosas del mundo son transmitidas por vectores chupadores de sangrev. Muchas de estas enfermedades, como la malaria, el dengue y el virus del Zika son transmitidas por mosquitos.

Debido a eso los científicos están tratando de superar estas enfermedades de dos maneras: con métodos médicos dirigidos a los humanos, es decir, el desarrollo de vacunas y medicamentos, así como métodos para controlar las poblaciones de vectores.

Uno de los ejemplos más prometedores del segundo tipo es el método de los insectos estériles. Los científicos esterilizan muchos mosquitos machos de cierto tipo usando radiación ionizante en el laboratorio, y luego los liberan en la naturaleza, mezclándose con la población natural. Luego, los machos esterilizados se aparean con hembras fértiles y, evitan que dejen descendencia, lo que conduce a una disminución general de la población después de un tiempo.

El método de distribución

Una de las principales desventajas de este método es que los mosquitos deben distribuirse en un área grande y de manera uniforme. Ahora los científicos dirigidos por Jérémy Bouyer de la Universidad de Montpellier han creado un dron que puede transportar automáticamente mosquitos esterilizados sobre un área relativamente grande.

Los estudios se llevaron a cabo en dos lugares: pruebas de laboratorio en Seibersdorf, Austria y pruebas de campo en la aldea brasileña de Carnaiba-do-Sertau, de las cuales los autores seleccionaron especímenes del mosquito de la fiebre amarilla (Aedes aegypti).

Con respecto a la preparación de los mosquitos, los científicos utilizaron un enfoque estándar: fueron criados, luego los machos se separaron debido a la diferencia entre géneros en el tamaño de esta especie, se esterilizaron con radiación ionizante y se etiquetaron con un tinte fluorescente para el control. La principal innovación del estudio fue crear un dispositivo para la descarga desde aire del dron.


Esquema de un dispositivo para aliviar mosquitos. Éste se fija en la parte inferior del dron.
Jérémy Bouyer et al. / Science Robotics, 2020

El dron y el contenedor    

Los investigadores utilizaron un hexacóptero comercial con un soporte para la carga útil y colgaron un dispositivo de liberación, el cual consiste en un contenedor para aproximadamente 50 mil mosquitos y un cilindro con seis cavidades que contienen 800 mosquitos. El cilindro está unido a un motor paso a paso que lo hace girar. Durante cada turno, una porción de mosquitos cae del contenedor al hueco del cilindro, y desde el hueco inferior los mosquitos caen sobre una plataforma inclinada desde la cual caen al suelo.

Antes del despegue, se instala un contenedor frío con mosquitos inmovilizados en el dron, y durante el vuelo, la temperatura reducida se conserva parcialmente debido al aislamiento del material con una transición de fase. El dron también tiene dos cámaras para monitorear el vuelo y las descargas de mosquitos, así como sensores de temperatura y humedad.

Después de seleccionar la densidad óptima de mosquitos en el contenedor, la velocidad de rotación del cilindro y otros parámetros, los científicos elaboraron el dispositivo en el laboratorio y comenzaron a realizar pruebas en una aldea brasileña.

Las dos pruebas

Las pruebas de campo se realizaron en dos etapas. Al principio, los autores liberaron un total de 50.400 mosquitos del suelo o un dron que volaba sobre el mismo punto a una altitud de 50 y 100 metros. Los mosquitos de diferentes grupos (altura y fecha de liberación) fueron marcados con diferentes sustancias, por lo que fueron fáciles de rastrear utilizando 35 trampas instaladas en un área cercana de 20 hectáreas.

El análisis posterior mostró que la proporción de mosquitos atrapados a través de las trampas disminuye a medida que aumenta la altura de liberación, por el contrario, aumenta el radio de propagación, y la tasa de supervivencia es aproximadamente igual.


Un contenedor con 50 mil mosquitos estériles.
Jérémy Bouyer et al. / Science Robotics, 2020 

En el segundo experimento, los investigadores dejaron caer más de 165 mil mosquitos estériles desde una altura de 100 metros con la ayuda de un dron. El análisis mostró que los mosquitos fueron atrapados en 24 de las 35 trampas, y la tasa de recaptura fue del 0,32%, que es significativamente mayor que en estudios comparables en Brasil y China, en los que los mosquitos fueron liberados en el suelo.

Un posterior análisis de los huevos de mosquito en trampas mostró que la proporción de huevos no viables aumentó una vez y media en comparación con la zona vecina donde no se liberaron los mosquitos estériles.

Uno de los problemas en los grandes proyectos para desplazar a la población natural de mosquitos con una población estéril es que deben transportarse en grandes cantidades. En 2018, investigadores estadounidenses descubrieron que los parámetros de transporte óptimos son 240 mosquitos por centímetro cúbico a una temperatura de 14 grados centígrados.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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