Дослідники з Імперського коледжу Лондона використовували технологію редагування генів для повного знищення малярійних комарів у лабораторії. В цьому їм допоміг особливий метод під назвою “генний драйв” (gene drive), що дозволяє швидко розповсюдити змінений людиною ген у дикої популяції тварин або рослин.
У 2016 році у всьому світі було зареєстровано близько 216 мільйонів випадків захворювання малярією. Згідно з деякими оцінками, в тому ж році було зафіксовано 445 тисяч випадків смертей, головним чином дітей у віці до п’яти років.
Фахівці всього світу пропонують різні способи боротьби з малярійними комарами. На цей раз вчені Імперського коледжу Лондона вирішили використовувати технологію “генного драйву”, засновану на знаменитій методиці редагування генів CRISPR.
Фахівці випробували технологію на комарах Anopheles gambiae, які, як відомо, переносять малярійного паразита в країнах Африки, розташованих на південь від Сахари. Вони змінювали частина комариного гена під назвою dsx. Саме цей ген відповідає за статеву поведінку самців і самок і визначає відмінності в їх анатомії. Простіше кажучи, саме він визначає стать особини.
Самці, які несли модифікований ген, не показували ніяких змін. Фахівці не спостерігали їх і у самок комах, які несли тільки одну копію модифікованого гена.
Між тим самки комарів з двома копіями зміненого гена стали виявляти і чоловічі, і жіночі ознаки. Більше того, такі особи не кусалися і не відкладали яйця. Власне, редагування генів дозволило блокувати розмноження у самок комарів.
По мірі поширення зміненого гена, відповідального за безплідність у самок, популяції в лабораторних клітинах знищувалися через відсутність потомства.
Як наголошується в прес-релізі дослідження, фахівці змогли знищити популяції малярійних комарів A. gambiae в лабораторії всього за 7-11 поколінь. Вперше ученим вдалося повністю заблокувати репродуктивну здатність складного організму в лабораторії за допомогою розробленого молекулярного підходу.
Примітно, що попередні спроби розробити “генний драйв” для “утихомирення” популяції стикалися з так званою резистентністю (стійкістю). Гени, на які націлювалися дослідники, розвивали мутації, що дозволяють їм так чи інакше виконувати свої функції, при цьому вони були стійкі до технології. Подібні зміни надалі передавалися нащадкам, в результаті чого дія “генного драйву” припинялася.
Незважаючи на те, що вченим вперше вдалося впоратися з подібною проблемою, вони мають намір провести додаткові експерименти. У них вони хочуть вивчити ефективність і, що не менш важливо, стабільність “генного драйву” в лабораторних умовах, що імітує тропічну середу.
Крім того, вони хочуть випробувати методику на більш великих популяціях комарів, що живуть в більш реалістичних умовах, де конкуренція за їжу та інші екологічні фактори можуть вплинути на результати дослідження.
- Вчені розкрили природу загадкового синдрому «Тома і Джеррі» у кішок
- Вчені: У людства з’явився шанс зупинити глобальне потепління
- У Вірменії відкрили печеру глибиною в сім поверхів, створену однією людиною
Як говорять учені, це перший випадок, коли генний драйв привів до самознищення популяції комарів, що є багатообіцяючим результатом для боротьби з небезпечною малярією. На їхню думку, незліченні мільйони життів можуть бути врятовані, а життя сотень мільйонів людей змінено на краще завдяки такій технології.
Як говорить Крісанті, ніхто не заявляє, що вони знайшли 100-відсоткову протидію.
“Але це [результати дослідження] виглядає дуже багатообіцяюче”, — говорить він.
Проте він додає, що пройде принаймні 5-10 років, перш ніж вчені будуть розглядати реальне тестування будь-яких генних драйверів на комарах в дикій природі.