Внедрение генной технологии, называемой генным драйвом, для борьбы с малярией может стать ближе после того, как лабораторное исследование подтвердило ее эффективность.
Ученые протестировали этот подход на комарах Anopheles gambiae, эндемичных для Танзании, где они являются переносчиками малярии. Джеймс Гатани/CDC через AP/Alamy
Генетическая технология, известная как генный драйв, может помочь предотвратить малярию, распространяя гены среди диких комаров, которые препятствуют передаче паразита. Испытания в лаборатории в Танзании подтвердили, что один из потенциальных генных драйвов должен достичь этой цели, если его внедрить в стране.
«Это, безусловно, станет революционной технологией», — говорит Джордж Кристофидес из Имперского колледжа Лондона.
Реклама
Определенный фрагмент ДНК в геноме животного обычно передается только половине потомства, поскольку ДНК родителя делится пополам между яйцеклеткой и сперматозоидом. Генные драйвы увеличивают эту долю, а это значит, что фрагмент ДНК может быстро распространяться в популяции, даже если он не приносит никакой эволюционной пользы.
Существует множество естественных генных драйвов, работающих с помощью самых разных механизмов – возможно, даже в некоторых человеческих популяциях – а в 2013 году биологи разработали искусственные генные драйвы, используя технологию редактирования генов CRISPR, которая работает путем копирования фрагментов ДНК с одной хромосомы на другую.
Идея состоит в том, чтобы использовать эти микрочипы для распространения фрагментов ДНК, блокирующих передачу малярии, — но какие именно фрагменты? В 2022 году Кристофидес сообщил, что развитие малярийных паразитов внутри комаров может быть значительно снижено с помощью двух крошечных белков, один из которых получен от медоносных пчел, а другой — от африканской когтистой лягушки. Добавленные гены этих противомалярийных белков могут быть связаны с геном фермента, который помогает комарам переваривать кровь, поэтому противомалярийные белки вырабатываются после того, как комар наестся, и выделяются в его кишечник.
Однако эти исследования проводились с использованием лабораторных штаммов комаров и малярийных паразитов, собранных несколько десятилетий назад, поэтому не было ясно, будет ли этот подход эффективен в Африке сегодня.
Теперь исследователи, в том числе Кристофидес и Диксон Лветойера из Института здравоохранения Ифакара в Танзании, модифицировали местных комаров Anopheles gambiae для производства компонентов генного драйва, основанного на этом подходе. Компоненты хранились отдельно, что означает невозможность распространения генного драйва, а комары содержались в безопасном помещении.
Тесты показали эффективное подавление малярийных паразитов, выделенных от инфицированных детей, а также эффективное копирование генов противомалярийных белков. «Таким образом, теперь мы можем сказать, что эта технология может работать в полевых условиях», — говорит Кристофидес.
Следующим шагом станет выпуск комаров, вырабатывающих противомалярийные белки, на остров в озере Виктория, чтобы посмотреть, как они будут вести себя в дикой природе. По словам Лветойера, команда взаимодействует с местными сообществами, а также проводит оценку рисков. «На сегодняшний день политическая и общественная поддержка остается положительной».
Повлияет ли запрет на генную инженерию диких животных на их природоохранную деятельность?
Некоторые природоохранные организации призывают к фактическому запрету генетической модификации, но другие утверждают, что эти технологии имеют решающее значение для сохранения биоразнообразия.
Кристофидес говорит, что есть надежда, что генная инженерия поможет искоренить малярию в районах, где A. gambiae является единственным видом, распространяющим малярию. «Генная инженерия может переломить ситуацию», — говорит он.
Несколько других групп также работают над генными драйвами для борьбы с малярией, и эта технология также разрабатывается для борьбы с различными вредителями.
В некоторых странах для контроля численности диких комаров уже выпускают генетически модифицированных комаров, но эти методы основаны на постоянном выпуске очень большого количества насекомых.
Природа DOI: 10.1038/s41586-025-09685-6
Источник: www.newscientist.com
