Дотепер генно-модифікованих комарів робили такими, щоб у них було дефектне потомство, безпечне для людей. Однак самки диких комарів не бажали спаровуватися з “дефектними” самцями, що зривало подібні проекти. Новий підхід протилежний: тепер ГМ-комарі будуть виживати ефективніше природних, що і дозволить їм витіснити диких родичів.
Комар — найнебезпечніша для людей тварина на планеті. За деякими підрахунками, лише за історію нашого виду вони вбили 50 мільярдів людей з 110 мільярдів, які коли-небудь жили. Основна (але не єдина) причина небезпеки — малярія, що переноситься комарами. Кампанія проти ДДТ з 1970-х зупинила скорочення ареалу малярії, так що вона як і раніше вбиває людей (в основному дітей) набагато частіше голоду і воєн, разом узятих. Були спроби вирішити це питання завдяки пестицидам нехімічної дії, але є й інший підхід — біологічний.
В його рамках діє англо-американська компанія Oxitec, яка створила генетично модифікованих комарів-самців, від яких народжувалося безкриле потомство. Природно, воно вже не могло становити загрозу для людини. Однак спроби випустити таких ГМ-комарів в Бразилії раніше привели до несподіваного результату: самки диких комарів якось навчилися розуміти, що перед ними – ГМ-комарі, і уникали спарювання. До того ж мала частина таких комах через помилки модифікації все ж залишала життєздатне потомство.
Тепер дослідники з США вирішили піти по принципово іншому шляху – створювати не “дефектних” комарів, а таких, які перевершують природних. Для цього вони використовували Cas9 (керована за допомогою РНК-гідів ендонуклеаза), внісши з її допомогою в ДНК комарів два гени, що відповідають за вироблення двох антитіл. Кожне з них бореться з малярійним плазмодієм — найпростішим, що інфікує людей і комарів і викликає малярію.
В результаті вченим вдалося в лабораторних умовах домогтися спарювання подібних самців “суперкомарів” з самками. Причому якщо для Anopheles gambiae самки як і раніше охочіше спаровувалися з немодифікованими самцями, то для іншого виду комарів-переносників малярії, Anopheles coluzzii, ГМ — самці залучали самок, як і дикі, чому їх «антималярійні гени» швидко поширювалися в популяції.
Тривала відсутність обробки ДДТ зрештою веде африканські країни до зльоту захворюваності малярією. Часто він має експоненціальний характер / ©Wikimedia Commons
При цьому як частота інфікованості модифікованих комарів малярійними плазмодіями, так і кількість плазмодіїв на особину, якщо зараження все ж траплялося, були істотно знижені. За розрахунками авторів роботи, аналогічні зміни в природі скоротили б ймовірність зараження людей, що живуть поруч з такими комарами, на 90% і більше.
Новий підхід має великі переваги перед колишніми. По-перше, він дозволяє поширювати модифіковані гени «суперкомарів» по комариній популяції без «пенальті», як у колишніх «неповноцінних» ГМ-комарів. По-друге, такі гени навряд чи будуть випадково витіснені з популяції відбором: адже комарі, які менше хворіють зможуть швидше розмножуватися і в дикій природі.
Недоліки підходу теж цілком очевидні. Незважаючи на ці антитіла, плазмодій все ще іноді міг заразити комарів. Значить, в природних умовах він отримає серйозний тиск відбору в бік здатності розвиватися, незважаючи на контакт з новими антитілами. У перспективі це може привести до появи плазмодія, повністю нечутливого до них.
Крім того, комарі переносять не тільки малярію, але і денге, а також лихоманку Західного Нілу. Якщо пестициди вирішують відразу всі ці проблеми (і без дестабілізації екосистем, що відомо з Нової Каледонії та інших екосистем без комарів), то підхід «генетично покращуємо комарів, не винищуючи їх» вимагає окремих модифікацій проти збудників кожної з цих інфекцій, а це явно складніше.
Зараз розробники нових “суперкомарів” ведуть переговори з владою африканської острівної держави Сан-Томе і Прінсіпі про випуск там модифікованих комах. Якщо переговори пройдуть успішно, скоро ми зможемо оцінити перспективність нового методу на практиці.