Los apicultores en los Estados Unidos han enfrentado año tras año las sorprendentes pérdidas de invierno. El invierno de 2018 a 2019 vio una muerte récord de colonias de abejas, según la Asociación Informada de las Abejas . Una larga lista de factores, denominado trastorno de colapso de colonias, contribuye al declive de las abejas, incluidos dos que están estrechamente relacionados: los ácaros varroa y el virus del ala deformada. Ambos están afectando cada vez más a las abejas a medida que la pareja se vuelve cada vez más resistente a las técnicas tradicionales de manejo de plagas.
Ahora, los científicos han ideado una posible solución, según un nuevo estudio publicado en la revista Science . Un equipo de investigadores diseñó genéticamente parte del microbioma de las abejas para producir un químico que causa la autodestrucción de los ácaros y el virus que transportan.
"Ser capaz de diseñar un microbio intestinal y regular específicamente la expresión génica en el huésped tiene enormes implicaciones", como Jeffrey Scott, toxicólogo de insectos de la Universidad de Cornell, que no participó en el estudio, le dice a Elizabeth Pennisi en la revista Science . "Es un poco como un medicamento personalizado para las abejas".
Los investigadores se centraron en la abeja europea, la abeja doméstica más común utilizada para la polinización de cultivos en todo el mundo. Todas las abejas melíferas tienen las mismas seis u ocho especies de microbios que viven en sus intestinos, por lo que los investigadores seleccionaron una especie bacteriana, Snodgrassella alvi, y la pusieron a trabajar. Le dieron a S. alvi un carrete adicional de código genético con las instrucciones para hacer ARN bicatenario.
El ARN bicatenario es una herramienta poderosa en bioingeniería. Después de algunas alteraciones moleculares, se vuelve capaz de interceptar y destruir mensajes químicos en una célula. Este proceso, llamado interferencia de ARN , ganó el Premio Nobel de Medicina en 2006.
Debido a que los ácaros matan a las abejas alimentándose de sus depósitos de grasa, los investigadores de abejas melíferas decidieron jugar con los depósitos de grasa de las abejas. Para hacerlo, utilizaron sus bacterias modificadas para crear un ARN bicatenario que se dirigió a los genes de las abejas que los ayudan a reconocer cuándo tienen hambre o están llenos. Terminaron con fuertes abejas, lo que demuestra que sus bacterias pirateadas habían funcionado. En otras palabras, el dsRNA se había extendido a las abejas melíferas e interferido con los genes que les decían que dejaran de comer.
En la segunda fase de su trabajo, los investigadores convirtieron el arma de la bacteria en los ácaros Varroa y el virus de deformación de las alas. Alimentaron bacterias genéticamente modificadas a pequeños grupos de abejas jóvenes, y luego expusieron las abejas a los ácaros, o les inyectaron el virus, para ver cómo les iba. Debido a que las reservas de grasa de las abejas tratadas estaban llenas de ARN bicatenario, los ácaros tenían un 70 por ciento más de probabilidades de morir cuando saboreaban su grasa en comparación con las abejas no tratadas. Las abejas tratadas también tenían un 36 por ciento más de probabilidades de sobrevivir al virus en comparación con las abejas no tratadas.
El coautor del estudio Sean Leonard, microbiólogo de la Universidad de Texas en Austin, dice que las señales químicas que salen de la bacteria son "algo así como una vacuna viva", informa Susan Milius de Science News . Debido a que las bacterias viven en las tripas de las abejas, siempre están produciendo más ARN bicatenario que circula alrededor de los cuerpos de los insectos.
Pero la investigación está a años de ser aplicada en colmenas comerciales. Las pruebas de laboratorio utilizaron grupos de solo 20 abejas de edades similares, y las rastrearon durante solo unas pocas semanas a la vez. Las colmenas de abejas establecidas pueden tener miles de poblaciones, y las abejas intercambian microbiomas con sus compañeros de colmena. Aún no está claro cómo las abejas comparten microbios con los residentes de colmenas vecinas.
Según Science News, las interferencias de ARN significan que “está desactivando genes, y debe haber un debate muy saludable sobre cómo regulamos esto”, dice el epidemiólogo de abejas melíferas Dennis vanEngelsdorp de la Universidad de Maryland en College Park.
Pero el trastorno del colapso de colonias se compone de muchas otras amenazas, como la pérdida de hábitat y los pesticidas . La mayoría de estos peligros no se limitan a las abejas comerciales, y los científicos estiman que cientos de especies de abejas silvestres también enfrentan las mismas amenazas ambientales. Pero si la tecnología se traduce en grandes colmenas, podría significar el fin de los ácaros Varroa y el virus que deforma las alas de las abejas domésticas, según la revista Science .
Por ahora, "los apicultores están haciendo todo lo posible para mantener a los [ácaros] bajo control, pero en realidad es una carrera armamentista", dijo Nathalie Steinhauer, coordinadora científica de Bee Informed Partnership, a Susie Neilson de NPR en 2019. "Eso es preocupante, porque conocemos las luchas armadas no suelen terminar bien ".