Znanstvenikom je uspelo odstraniti populacijo komarjev, ki prenašajo malarijo, in sicer z uporabo radikalnega genetskega inženiringa, s katerim so sterilizirali samice. Gre za najbolj napreden in največji test uporabe tehnologije pri boju s to boleznijo. Malarija je ena največjih ubijalcev na svetu, zato je ta korak izredno pomemben pri njenem preprečevanju. Študija pa obenem postavlja temelje za nadaljnje teste genetskih tehnologij, s katerimi bi vsakih deset let v naravo lahko spustili samouničujoče komarje.
Velik napredek
»To je zelo vznemirjujoč napredek,« pravi dr Thomas Price, redni profesor evolucije, ekologije in vedenja na univerzi v Liverpoolu, ki ni bil del raziskave. »Še vedno je treba odgovoriti na številna etična in regulativna vprašanja. Toda ta niso zares pomembna, če je nemogoče zgraditi genetske pogone, ki bi bili učinkoviti na tem področju. Gre za velik korak naprej.«
Delež obolelih za malarijo se je v zadnjih desetletjih sicer zmanjšal. Kljub temu je leta 2019 kar 229 milijonov ljudi zbolelo za to boleznijo, od tega jih je umrlo 409 000. Dr Drew Hammond iz Imperial College London, vodja raziskave, pravi: »genetski pogoni predstavljajo samo vzdržujočo in hitro delujočo tehnologijo, ki lahko deluje skupaj z obstoječimi orodji, kot so posteljne mreže, insekticidi in cepiva. Ta tehnologija bi lahko spremenila odpravljanje malarije.«
Poseg v DNK
Cilj te metode je zaobiti naravno selekcijo z vključitvijo nabora genetskih navodil, ki se bodo hitro razširila po populaciji in prenesla določeno lastnost – v tem primeru neplodnost – veliko hitreje, kot bi to lahko dosegli s konvencionalno selektivno vzrejo. Ideja je nastala leta 2003, vendar naletela na oviro, saj so znanstveniki ugotovili, da njihovi genetski pogoni izginejo po nekaj generacijah, poročajo v the Guardianu. Do tega je prišlo zaradi mutacije, ki je preprečevala nadaljnje širjenje. Hammond in njegovi sodelavci so nadaljevali z raziskavami.
Nekatera področja DNK so visoko ohranjena, kar pomeni, da lahko vsaka mutacija resno poškoduje njihovega lastnika. Če bi izbrali enega izmed teh področij, bi to omogočilo daljše preživetje genskih pogonov. Znanstveniki so odkrili ključen gen za določanje spola, imenovan »doublesex«. Ta je enak pri posameznih komarjih vrste Anopheles gambiae, ki je odgovorna za večino prenosa malarije v podsaharski Afriki. Samice komarjev, ki genski pogon nosijo v tem genu, ne morejo roditi potomcev.
Začetni poskusi
Leta 2018 je Hammondova ekipa ta gen uporabila za uničenje populacije približno 600 komarjev v majhni kletki. V 7 do 11 genih ni več prišlo do potomcev. Istega leta so se začeli terenski poskusi v Burkina Faso. Tu so genetsko spremenjene, sterilizirane, samce komarjev izpustili v naravo. Želeli so preveriti, ali bi lahko preživeli in jim tudi sledili.
Nova raziskava je bila objavljena v reviji Nature Communications. Hammond in njegova ekipa je testirala, ali bi se isti genski pogon iz leta 2018 lahko razširil in povzročil enak upad populacije v razmerah, bolj podobnih realnemu svetu. Svetovna zdravstvena organizacija je takšno testiranje označila za kritičen korak pred preizkušanjem tehnologij genetskega pogona v naravi.
Znanstveniki so izpustili relativno majhno število genetsko spremenjenih komarjev v veliko večje kletke s stotinami komarjev različnih let. Kletke so bile oblikovane tako, da so komarje zvabile v kompleksen proces parjenja, počivanja, iskanja hrane in izleganja jajc. To v manjših kletkah ne bi bilo mogoče. Raziskovalci so spremljali, kako hitro se je razširil genetski pogon in preučevali njegov vpliv na žensko plodnost in upad prebivalstva.
Velik uspeh
»To pred tem še nikoli ni bilo doseženo. Ena sama sprostitev genetskega pogona v simulirano populacijo na terenu je povzročila sesutje celotne populacije komarjev v enem letu, brez dodatnega človeškega vložka. Proces se v celoti sam vzdržuje,« je dejal Hammond, ki je prav tako zaposlen na raziskovalnem inštitutu za malarijo Johns Hopkins v Baltimoru.
Hammond pa je obenem poudaril, da so potrebna obsežnejša testiranja genetskih pogonov in ocene okoljskega tveganja, preden bi lahko prišli do večjih terenskih preizkusov. Ti bi lahko vključevali sproščanje nesterilnih gensko spremenjenih komarjev, da bi preučili, ali bi se parili z divjimi komarji in v kolikšni meri. Take terenske raziskave bi se lahko začele v prihodnjih letih. V kolikor bi bile uspešne, Hammond pravi, da bi v roku 10 let lahko prišlo do omejenega izpusta genetsko spremenjenih komarjev na terenu, verjetno v Burkina Faso.
Urednica revije Študent
