Искусственное разрушение одного из белков крови делает ее ядовитой для нашего вечного и непримиримого врага — комаров.
Ядовитая кровь: Против древнего врага

Нелишним будет напомнить, что комары — это не только назойливый писк и нестерпимая чесотка, но и более миллиона человеческих жизней в год. Малярия и желтая лихорадка, переносимая этими насекомыми, остается страшной проблемой во многих странах Африки, и ученые не перестают искать средства борьбы против болезней — и самих ее переносчиков (читайте, например: «Противомалярийные комары»).

Занимаются этим и биохимики из группы профессора Роджера Мисфилда (Roger Miesfeld). Ученый комментирует: «Идея состояла в том, чтобы убить комара сразу после того, как он нанесет первый укус — тем самым он не сможет переносить инфекцию. Мы сделали это, блокировав способность комара переваривать белки крови».

Интересно, что выпивающий кровь комар одним укусом насыщается изрядно — за раз он всасывает ее столько, сколько весит сам. А кровь полна ценнейших, почти готовых к употреблению питательных веществ. По сравнению Мисфилда, это равносильно тому, чтобы 60-килограммовый человек выпил махом 45-литровую бочку смеси, содержащей 11 кг измельченного мяса, сдобренной вдобавок маслом и сахаром.

Впрочем, и для комара (конечно, комарихи, но мы будем для удобства называть ее так) подобный режим питания представляет серьезное физиологическое испытание. И нарушив сложные биохимические процессы, протекающие при переваривании таких объемов пищи, можно если не убить мелкого гада, то по крайней мере затянуть пищеварение так надолго, чтобы нормальное протекание цикла созревания и откладывания яиц стало невозможным.

Стоит заметить, что для комара самого по себе достаточно того насыщенного сахарами питания, которое он получает из цветочной пыльцы, а богатая белками кровь идеальна (хотя и не обязательна) как раз для производства яиц. Если комару удается найти жертву и, укусив ее, благополучно скрыться с налитым кровью брюхом, он способен прожить еще три недели, за которые отложит до 500 яиц.

Но вернемся к работе Роджера Мисфилда и его сотрудников. Объектом для них послужили комары вида Aedes aegypti, являющиеся переносчиком ряда опасных болезней. Происходя из тропической Африки, сегодня представители этого вида встречаются во многих странах и даже мегаполисах, климат которых достаточно теплый и влажный. Вирусы, переносимые этими насекомыми, не передаются ими потомству. Комар «подхватывает» вирус, кусая больного человека, и перенося к следующей жертве. При этом цикл жизни вируса требует, чтобы он провел 10−12 дней в комаре прежде чем перенестись к следующему человеку, поэтому наибольшую опасность представляют именно старые насекомые. Не дать им дожить до этого возраста — вот цель, которую поставили перед собой ученые.

На первых шагах исследования они определили гены, участвующие в процессе переваривания крови, и выбрали в качестве мишени белок COPI. Состоя из нескольких субъединиц, он образует оболочку пузырьков-везикул, которые участвуют в механизме транспорта веществ по клетке и по организму. В частности, когда комар занят перевариванием, выстилающие его кишечник клетки выделяют в его просвет везикулы, несущие ферменты, способные расщеплять белки крови.

Нарушив образование везикул, ученые тем самым сделали комара неспособным выделять необходимые для пищеварения ферменты. Результат оказался впечатляющим: комары не просто тратили на переваривание крови существенно больше времени. Около 90% из них просто умирали в течение 2 дней, не справившись с «биохимической перегрузкой». По мнению авторов работы, вызвано это именно нарушением механизма секреции: будучи неспособными нормально «упаковаться» в везикулы и выделиться в просвет кишечника, ферменты оставались внутри клетки, где принимались переваривать все подряд, разрушая белки самой клетки.

Чтобы подавить работу гена, кодирующего белок COPI, ученые использовали технику РНК-интерференции. Несколько упрощенно, заключается она в введении в организм искусственно синтезированной РНК, комплементарной нужному гену. К сожалению, для широкого практического применения этот метод совершенно не годится: слишком он трудоемкий и дорогостоящий. Так что теперь авторы ищут более простые средства выключения гена COPI. Возможно, это будет небольшая таблетка, которую смогут принимать жители подверженных нашествию Aedes aegypti

регионов. Поглощая их кровь, комар будет получать и нужную долю ингибитора — и распространение инфекции будет остановлено. Враг будет разбит.

По пресс-релизу University of Arizona