https://frosthead.com

Geeniülekande tehnoloogia välistab malaariat edastava sääsepopulatsiooni

Londoni Keiserliku Kolledži teadlased on laboratooriumis kasutanud Trooja hobusele sarnast geenitehnoloogia vormi, et pühkida välja vähem kui 11 põlvkonna jooksul esinev malaariat edastavate sääskede populatsioon.

Relvastatud CRISPR-i geeniredakteeritud steriliseerimismutatsiooniga tungisid bioloogid rühma Anopheles gambiae ja tutvustasid surmavat geenimodifikatsiooni vaid mõnele pahaaimamatule putukale. Nagu Megan Molteni teatas ajakirjale Wired, lõpetas mutatsioon oma salakavala ülesande seitsme kuni 11 põlvkonna jooksul, levitades kiiresti steriilsust kogu elanikkonna hulgas ja andes märku võimsa - ehkki vaieldava vahendi - ilmumisest malaaria vastases võitluses kogu maailmas.

Imperiali meeskonna leiud, mis avaldati hiljuti ajakirjas Nature Biotechnology, on üks esimesi edukaid geenide juhtimise tehnika juurutamist. Geenivajadused rikuvad geneetikaseadusi, suurendades oluliselt tõenäosust, et tunnusjooned antakse edasi järglastele.

Teadusuudiste ajakirja Tina Hesman Saey andmetel töötas teadlaste geenivajadus sääskede topeltgeeni muutmiseks. Naistel, kes pärisid sellest muteerunud geenist kaks eksemplari, arenesid isastele sarnased antennid ja klambrid, mis ei võimaldanud neil muneda ega saaki hammustada. Ainult ühe eksemplari pärinud mehed ja naised olid suuresti mõjutamata.

Oma geenipüüdmise edukuse kontrollimiseks täitsid bioloogid kaks puuri seguga 300 emasest sääsest, 150 puutumata isast ja 150 geneetiliselt muundatud isast. Ühes puuripopulatsioonis levis muutunud geen kõigisse sääskedesse seitsmenda põlvkonna kaudu, jättes kaheksandale ja viimasele põlvkonnale ilma järglasteta. Teine elanikkond suri samamoodi välja 11 põlvkonda.

Tavaolukorras on järglastel 50% tõenäosus pärida vanemate antud geen. Kui näiteks isane sääsk kannab muutunud geeni, võib ta edastada selle ühele oma kahest lapsest. Siis saaks uus muudetud geenikandja geeni edasi anda ühele oma kahest lapsest jne. Kui pildile sisenevad geenijutud, on muudetud geenidel siiski palju suurem tõenäosus järglastele levida. Eespool nimetatud isane sääsk võib oma modifitseeritud geeni edasi anda mõlemale lapsele, suurendades tõenäosust, et ka tema kaugemad järeltulijad pärivad geeni.

Keiserlik meeskond suutis mööduda "resistentsusest" - ühest peamistest geenivahetusega seotud probleemidest -, sihtes dupleksi geeni, mis ei talu mutatsioone. Imperial College'i pressiteate kohaselt on varasemad geenide juhtimise katsed hävitanud geenid, mis kohanduvad teadlaste põhjustatud muutustega, võimaldades neil normaalselt funktsioneerida ja ajamile vastu panna.

"Me ei ütle, et see on 100-protsendiliselt vastupidavuskindel, " räägib juhtautor Andrea Crisanti New York Timesi Nicholas Wade'ile. "Kuid see tundub väga paljutõotav."

Uuringutulemuste vabas looduses kopeerimine võiks aidata teadlastel võidelda malaariaga - haigusega, mis on Aafrika mandril ohjeldamatu. Maailma Terviseorganisatsiooni teatel registreeriti 2016. aastal kogu maailmas hämmastavalt 216 miljonit juhtumit (surmajuhtumite arv 445 000).

Sellegipoolest kujutab see tehnoloogia olulisi riske: kui geenivajam on loodusesse lastud, ei saa seda lihtsalt meelde tuletada. Ja Wade märgib, et tõenäoliselt ei saa mõjusid hõlmata ainult üksik riik, mis tähendab, et ülemaailmsed putukapopulatsioonid võivad seista silmitsi soovimatute kõrvaltoimetega.

Bioloog Ricarda Steinbrecher ütleb NPR-i Rob Steinile, et terve liigi likvideerimine võib põhjustada ökosüsteemi krahhe või tekitada muid potentsiaalselt kahjulikke putukarühmi. Tehnoloogiakeskse ETC-grupi tegevdirektor Jim Thomas lisab, et kaitsetööstus võiks isegi muundada geenivajad sõjarelvadeks, mis levitavad elanikkonniti “mürgiseid” aineid.

Enne nende probleemidega tegelemist peavad teadlased kulutama mitu aastat tehnoloogia täpsustamiseks. Nagu BBC News teatab, on teadlaste järgmine samm oma tehnika katsetamine suuremates populatsioonides, mis asuvad vähem kunstlikes oludes.

Malaaria edasikandvate sääskede ülemaailmne likvideerimine võib jääda suhteliselt kaugeks eesmärgiks, kuid Massachusettsi tehnoloogiainstituudi bioloog, kes uuringuga ei tegelenud, ütles Kevin Esvelt ajalehele The New York Times Wade, et geenide edasiarendamise tehnikate edasiarendamine võib olla võtmeks - hoolimata tehnoloogiaga seotud võimalikest riskidest.

Esvelt järeldab: "Malaaria teadaolev kahjustus kaalub suuresti üles kõik võimalikud ökoloogilised kõrvalmõjud, mis seni on avaldatud, isegi kui need kõik ilmnesid korraga."

Geeniülekande tehnoloogia välistab malaariat edastava sääsepopulatsiooni