Malaria: czy pojawią się komary GMO, odporne i wytrzymałe?

Zastąpienie komarów dzikich komarami genetycznie zmodyfikowanymi, niezdolnymi do przenoszenia malarii, jest jednym z rozwiązań antymalarycznych, proponowanych przez naukowców. Naukowcy zresztą właśnie przekroczyli ten etap, pokazując, że wymuszona transmisja genów (a więc, genów odporności) na potomstwo komarów jest możliwe.

Jest więc na czym opierać nadzieję, jeśli chodzi o ochronę miliardów osób, które są zagrożone pasożytem.

Komary genetycznie zmodyfikowane, które walczą z rozprzestrzenianiem się chorób ludzkich, nie są nowością. W grudniu 2010 roku, wiele tysięcy komarów GMO, przeznaczonych do walki z dengą, zostało dyskretnie zrzuconych na Malezję. Inne insekty, zostały z kolei „wyprodukowane” w laboratoriach, w celu ograniczenia przenoszenia malarii.

Jeśli nawet ta strategia może szokować, przede wszystkim gorących obrońców środowiska naturalnego, dla których GMO oznacza niebezpieczeństwo, to idea ta zrodziła się z dobrych intencji. Ponieważ malaria, w szczególności, jest przyczyną wielu zgonów (ponad 1 000 000) każdego roku.

Plasmodium, pasożyt odpowiedzialny za tę chorobę, zaraża ponad 500 000 000 ludzi każdego roku i zagraża jeszcze większej ilości ludzi. Komar-wektor, który przenosi pasożyta z człowieka na człowieka poprzez pobieranie krwi w trakcie posiłku, zamieszkuje regiony tropikalne i równikowe, gdzie żyje połowa światowej populacji.

Na stałe zastąpić dzikie komary

Brak skutecznych terapii, który jest hamulcem nie pozwalającym ograniczyć rozprzestrzeniania się choroby, sprawia, iż naukowcy zastanawiają się nad zastąpieniem lokalnych populacji komarów-wektorów choroby przez komary niezdolne do przenoszenia malarii. Jest to jedna ze strategii aktualnie najbardziej badanych.

Na tę chwilę, ostrożni badacze próbowali znaleźć sposoby, aby uczynić komary sterylnymi i niezdolnymi do rozmnażania w naturze w sposób niekontrolowany. Dzisiaj natomiast, strategia jest odwrotna. Badacze próbują znaleźć środki pozwalające tak wzmocnić nieszkodliwe komary GMO, aby mogły na stałe zastąpić insekty roznoszące chorobę.

Ekipa badawcza z Imperial College w Lodnynie, z Uniwersytetu w Waszyngtonie oraz z Uniwersytetu w Perugii we Włoszech, opracowała metodę, która ma pozwalać na szybkie rozprzestrzenianie zdrowych komarów. A metoda ta została opisana w artykule zamieszczonym w przeglądzie Nature.

Wymusić przenoszenie genu odporności

Aby tego dokonać, strategia polega na uczynieniu genu (w tym przypadku, gen odporności na malarię) wszechobecnym. To znaczy, sprawić, iż będzie mógł on przenosić się w sposób bardzo szybki i niewymuszony, z pokolenia na pololenie.

Coś takiego udało się już zrealizować u muszki drozofila (ulubiona świnka morska naukowców), ale nigdy nie udało się tego odtworzyć u insekta, który jest aktualnie naszym przedmiotem zainteresowania. A dzisiaj, rzecz się dokonała.

Naukowcy zastosowali jednego z największych komarów-wektorów malarii, czyli komara z gatunku Anopheles gambiae, i wprowadzili do jego oraganizmu pewien element genetyczny, zakwalifkowany jako „egoistyczny”.

Chodzi tutaj o gen kodujący endonukleazę (enzym, który tnie DNA), zazwyczaj kodowany przez introny. Posiada on taką właściwość, iż może się duplikować u tych jednostek, które posiadają tylko jedną kopię genu, na chromosomie homologicznym. Mechanizm ten zapewnia przechodzenie genu na kolejne pokolenia, ponieważ niezależnie od przeniesionego na potomstwo chromosomu, gen endonukleazy będzie również nieuchronnie przeniesiony.

Jeszcze dużo pracy …

Proces ten został doświadczalnie potwierdzony poprzez zastosowanie genu endonukleazy pozwalającego zgasić fluorescencję proteiny GFP, co jest fenotypem łatwym do zaobserwowania u potomstwa.

Według testów przeprowadzonych in vitro i zgodnie z modelem, wystarczy jedynie 12 pokoleń, aby stwierdzić zniknięcie fluorescencji u 50% komarów, podczas gdy jedynie 1% populacji posiadała zgaszoną wersję genu wyjściowego.

Ponieważ strategia zdaje się dobrze działać, pozostaje teraz jeszcze dokonać takiego samego zastąpienia genu fluoroscencyjnego przez gen czyniącu komary odpornymi na malarię. Ten rodzaj genu już istnieje, a więc otrzymanie komarów pozwalajacych na skuteczną walkę z malarią powinno więc być bardzo szybkie.

Trzeba jeszcze się dowiedzieć, czy wszyscy z równym entuzjazmem przyjmą ideę rozprzestrzeniania insektów GMO w naturze...