Американские биологи из Калифорнийского университета создали генетически модифицированных комаров, организм которых устойчив к заражению плазмодиями, вызывающими малярию. Такие комары должны заменить в популяции своих диких собратьев и остановить распространение инфекции. Результаты работы опубликованы во вчерашнем выпуске PNAS, а коротко о них сообщает Nature.
Ключевой особенностью комаров является наличие специальной генетической конструкции, которая приводит к недавно продемонстрированной цепной реакции модификации генома. В результате, гены устойчивости к инфекции распространяются по популяции даже несмотря на возможные негативные последствия для конкретной особи.
Эндонуклеазный генный перенос работает следующим образом: белок разрезает хромосому в локусе, который не кодирует перенос, вынуждая клетку запускать механизм восстановления, при котором происходит копирование переносимой генетической последовательности на поврежденную хромосому. Если клетка является зародышевой, то модификация передается потомству. Для того чтобы метод затронул значительную часть популяции требуется смена десятков поколений. В 2014 году ученые предложили использовать CRISPR-Cas9 в качестве технологии для этого метода.
В январе 2015 года Итан Бир и Валентино Ганц, онтогенетики из Калифорнийского университета, связались со своим коллегой, профессором Энтони Джеймсом, специалистом по микробиологии и молекулярной генетике. Ранее Биру и Ганцу, используя технологию CRISPR-Cas9, удалось добиться генного переноса у плодовых мушек (результаты этой работы опубликованы в марте в Science). Они предложили Джеймсу использовать подобную технологию для введения в геном комаров двух генов, повышающих сопротивляемость возбудителю малярии.
И хотя пока ученые напрямую не исследовали устойчивость насекомых к плазмодиям, более чем у 99 процентов потомства популяции генетически модифицированных комаров авторы обнаружили гены, повышающие сопротивляемость малярии. Джеймс прогнозирует, что у команды уйдет меньше года на подготовку комаров, пригодных для полевых испытаний, однако они пока не торопятся выпускать их ввиду непредсказуемости последствий.
В мире также есть другие научные коллективы, занимающиеся подобной работой. Так, например, ученые из Имперского колледжа Лондона разработали методику CRISPR-генного переноса у Anopheles gambiae, вида комаров, распространяющего малярию в Африке. Ученые инактивируют гены, ответственные за производство яиц у самок москитов, что должно привести к снижению популяции комаров. По словам авторов, результаты этой работы будут опубликованы в Nature Biotechnology в следующем месяце.
В этом году Нобелевская премия по медицине была выдана в том числе Юю Ту за открытие артемизинина, являющегося крайне эффективным противомалярийным препаратом.