Выведен
генно-модифицированный комар, который размножается и не переносит малярию
15.07.2023
До сих пор генно-модифицированных комаров делали такими,
чтобы у них было дефектное потомство, безопасное для людей. Однако самки диких
комаров не желали спариваться с «дефектными» самцами, что срывало подобные
проекты. Новый подход противоположен: теперь ГМ-комары
будут выживать эффективнее природных, что и позволит им вытеснить диких
сородичей.
Комар — самое опасное для людей животное на планете. По
некоторым подсчетам, всего за историю нашего вида они убили 50 миллиардов
человек из 110 миллиардов, когда-либо живших. Основная (но не единственная)
причина опасности — переносимая комарами малярия. Вопреки заблуждениям, она
вполне переносится и обычными комарами, живущими в России, отчего до ДДТ
малярия была здесь эндемичной и вызывала до десятка миллионов случаев
заболевания в год. Кампания против ДДТ с 1970-х остановила сокращение ареала
малярии, так что она по-прежнему убивает людей (в основном детей) намного чаще
голода и войн, вместе взятых. Недавно мы писали о попытках решить этот вопрос
за счет пестицидов нехимического действия, но есть и иной подход —
биологический.
В его рамках действует англо-американская компания Oxitec, создавшая генетически модифицированных
комаров-самцов, от которых рождалось бескрылое потомство. Естественно, оно уже
не могло представлять угрозу для человека. Однако попытки выпустить таких ГМ-комаров в Бразилии ранее привели к неожиданному
результату: самки диких комаров как-то научились понимать, что перед ними —
ГМ-комары, и избегали спаривания. К тому же малая часть таких
насекомых из-за ошибок модификации все же оставляла жизнеспособное
потомство.
Теперь исследователи из США решили пойти по принципиально
иному пути — создавать не «дефектных» комаров, а таких, которые превосходят
природных. Для этого они использовали Cas9 (управляемая при
помощи РНК-гидов эндонуклеаза), внеся с ее помощью в
ДНК комаров два гена, отвечающих за выработку двух антител. Каждое из
них борется с малярийным плазмодием — простейшим, инфицирующим людей и комаров
и вызывающим малярию.
В результате ученым удалось в лабораторных условиях добиться
спаривания подобных самцов «суперкомаров» с самками.
Причем если для Anopheles gambiae
самки по-прежнему охотнее спаривались с немодифицированными
самцами, то для другого вида комаров — переносчиков малярии, Anopheles coluzzii, ГМ-самцы привлекали самок, как и дикие, отчего их «антималярийные гены» быстро распространялись в популяции.
При этом как частота инфицированности модифицированных
комаров малярийными плазмодиями, так и количество плазмодиев на особь, если
заражение все же случалось, были существенно понижены. По расчетам авторов
работы, аналогичные изменения в природе сократили бы вероятность заражения
людей, живущих рядом с такими комарами, на 90% и более.
Новый подход имеет большие преимущества перед прежними. Во-первых, он позволяет распространять
модифицированные гены «суперкомаров» по комариной
популяции без «пенальти», как у прежних «неполноценных» ГМ-комаров.
Во-вторых, такие гены вряд ли будут случайно вытеснены из популяции отбором:
ведь меньше болеющие комары смогут быстрее размножаться и в дикой природе.
Недостатки подхода тоже вполне очевидны. Несмотря на эти
антитела, плазмодий все же иногда мог заражать комаров. Значит, в природных
условиях он получит серьезное давление отбора в сторону способности развиваться,
несмотря на контакт с новыми антителами. В перспективе это может привести к
появлению плазмодия, полностью нечувствительного к ним.
Кроме того, комары переносят не только малярию, но и денге,
а также лихорадку Западного Нила. Если пестициды решают сразу все эти проблемы
(и без дестабилизации экосистем, что известно по Новой Каледонии и другим
экосистемам без комаров), то подход «генетически улучшаем комаров, не истребляя
их» требует отдельных модификаций против возбудителей каждой из этих инфекций,
а это явно сложнее.
Сейчас разработчики новых «суперкомаров»
ведут переговоры с властями африканского островного государства Сан-Томе и
Принсипи о выпуске там модифицированных насекомых. Если переговоры пройдут
успешно, скоро мы сможем оценить перспективность нового метода на практике.
источник - https://naked-science.ru/article/biology/genetiki-vyveli-superkomara