Изследователи от лондонския Imperial College са използвали троянски кон, подобен на генетично инженерство в лабораторна среда, за да заличат популация от комари, предаващи малария, за по-малко от 11 поколения.
Въоръжени с редактирана от CRISPR генна мутация на стерилизация, биолозите проникнаха в група от Anopheles gambiae и въведоха смъртоносната генна модификация само на няколко от нищо неподозиращите насекоми. Както Меган Молтени съобщава за Wired, мутацията изпълни коварната си задача в рамките на седем до 11 поколения, като бързо разпространи стерилността сред населението и сигнализира за нарастването на мощен, макар и противоречив - инструмент в борбата срещу маларията в световен мащаб.
Откритията на екипа на Imperial, наскоро публикувани в Nature Biotechnology, представляват едно от първите успешни внедрявания на техниката на "генно задвижване". Геновите движения се противопоставят на законите на генетиката, като значително увеличават шансовете на една черта да бъде предадена на потомството.
Според Science News „Тина Хесман Сай“, генетичният стремеж на изследователите работеше за промяна на двойния ген на комарите. Женските, които наследяват две копия на този мутирал ген, развиват антена и скоби, подобни на мъжете, което ги прави неспособни да снасят яйца или да хапят плячката си. Мъжките и женските, които наследяват само едно копие, до голяма степен не са засегнати.
За да проверят успеха на своя генен нагон, биолозите напълниха две клетки със смес от 300 женски комари, 150 незаразени мъжки и 150 генетично модифицирани мъжки. При една популация в клетки, промененият ген се разпространи до всички комари от седмото поколение, оставяйки осмото и последното поколение не в състояние да произведе потомство. Втората популация отне 11 поколения, за да умре по подобен начин.
При нормални обстоятелства потомството има 50 процента шанс да наследи даден родителски ген. Ако, например, мъжки комар носи променен ген, той може да го предаде на едно от двете си деца. Тогава новият променен ген носител може от своя страна да предаде гена на едно от двете му деца и т.н. Когато генните дискове влизат в картината обаче, променените гени имат много по-голям шанс да се разпространят в потомство. Горепосоченият мъжки комар може да предаде своя модифициран ген и на двете деца, увеличавайки вероятността и далечните му потомци да наследят гена.
Екипът на Imperial успя да заобиколи „съпротивата“ - един от основните проблеми, свързани с генните движения - като се насочи към двойния ген, който не търпи мутации. Според прессъобщението на Imperial College предишните експерименти с генетично задвижване са осуетени от гени, които се адаптират към промените, предизвикани от изследователя, което им позволява да функционират нормално и да устоят на задвижването.
„Не казваме, че това е устойчиво на 100 процента“, казва водещият автор Андреа Крисанти пред „Ню Йорк Таймс“ Никълъс Уейд. "Но изглежда много обещаващо."
Възпроизвеждането на резултатите от изследването в дивата природа би могло да помогне на учените да се преборят с малария, болест, която протича разпалено на африканския континент. Световната здравна организация посочва, че през 2016 г. по целия свят са регистрирани потресаващи 216 милиона случая (с смъртност от 445 000).
И все пак технологията крие значителни рискове: След като генетичният драйв бъде пуснат в природата, той не може просто да бъде извикан. И, отбелязва Уейд, ефектите вероятно не могат да бъдат ограничени до една държава, което означава, че глобалните популации от насекоми могат да се сблъскат с нежелани странични ефекти.
Биологът Рикарда Щайнбрехер казва на Роб Щайн на NPR, че изкореняването на цял вид може да доведе до сривове в екосистемата или до появата на други потенциално вредни групи насекоми. Джим Томас, съизпълнителен директор на технологично ориентираната ETC Group, добавя, че отбранителната промишленост дори би могла да превърне геновите задвижвания във военни оръжия, които разпространяват „токсични“ вещества сред населението.
Преди да се разрешат тези опасения, изследователите ще трябва да прекарат няколко години за прецизиране на технологията. Както съобщава BBC News, следващата стъпка на учените ще бъде тестване на техниката им върху по-големи популации, настанени в по-малко изкуствени условия.
Изкореняването на комарите, предаващи малария в световен мащаб, може да остане сравнително далечна цел, но Кевин Есвелт, биолог от Масачузетския технологичен институт, който не е участвал в изследването, казва на Wade на New York Times, че усъвършенстването на техники за задвижване на ген може да бъде ключът - въпреки потенциалните рискове, свързани с технологията.
Есвелт заключава: "Известната вреда от маларията значително превишава всички възможни екологични странични ефекти, които са били до момента, дори ако всички те са се появили наведнъж."
