Комары-мутанты против малярии
Малярийные комары (Anopheles) широко распространены на всех континентах, кроме Антарктиды; они отсутствуют в пустынных областях и на Крайнем Севере (крайняя северная точка ареала — юг Карелии). В группе риска заражения малярией находится 3,2 миллиарда человек на планете: это почти половина мирового населения.
Заражение человека малярией происходит при укусе комара, в слюне которого содержатся одноклеточные паразиты плазмодии (Plasmodium) на стадии спорозоита (Sporozoite). Они проникают в кровь и, достигнув тканей печени, начинают делиться. Последующие за тем приступы лихорадки вызваны ядом, который выделяется в процессе поражения эритроцитов.
Ученые из нескольких университетов Калифорнии объединились для серии экспериментов, результатом которых стало появление комаров, способных противостоять плазмодиям. Аналогичные попытки научного сообщества, предпринимавшиеся в прошлом, развивались в другом направлении. Генетики меняли ДНК комаров так, чтобы лишить их возможности к размножению. В итоге вся популяция комаров, переносящих малярию, могла бы исчезнуть. Однако экологи напомнили о нежелательности подобного вмешательства в мир природы: исчезновение целого рода насекомых повлияет на других представителей фауны.
Новый способ борьбы с малярией исключает комаров из числа хозяев, привлекательных для плазмодий, не мешая при этом воспроизводить свой вид. Это стало возможным благодаря применению метода генной инженерии CRISPR-Cas9. Он заключается в селективном редактировании генома ферментом, узнающим необходимую последовательность цепи ДНК «по наводке» комплементарного ей РНК «гида». CRISPR признан эффективным: с его помощью можно найти способы излечения целого ряда заболеваний — от рака до наследственных генетических расстройств.
Ученые отредактировали ДНК индонезийского комара вида Anopheles stephensi таким образом, чтобы вырабатывать антитела, убивающие паразитов. Новая способность не отразилась ни на каких аспектах жизни комаров; подопытные насекомые уже дали потомство, которое также обладало модифицированными генами.
Запустив множество комаров-мутантов в живую природу, спустя некоторое время можно ожидать полной смены популяции. А это, в свою очередь, серьезно ограничит возможности плазмодий попадать в организм человека. Результаты научной работы описаны в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.