Istraživači s londonskog Imperial Collegea upotrijebili su oblik genetskog inženjeringa poput trojanskog konja u laboratoriju kako bi izbrisali populaciju komaraca koji prenose malariju u manje od 11 generacija.
Naoružani s CRISPR uređenom mutacijom za sterilizaciju, biolozi su infiltrirali skupinu Anopheles gambiae i uveli smrtonosnu modifikaciju gena za samo nekoliko insekata koji ne sumnjaju. Kako Megan Molteni izvještava za Wired, mutacija je ispunila svoj podmukli zadatak unutar sedam do 11 generacija, brzo šireći sterilnost među stanovništvom i signalizirajući porast moćnog - iako kontroverznog - oruđa u svjetskoj borbi protiv malarije.
Otkrića carskog tima, nedavno objavljena u časopisu Nature Biotechnology, predstavljaju jednu od prvih uspješnih primjena tehnike „gena“. Gene pogoni prkose zakonima genetike uvelike povećavajući izglede od osobine koja se prenosi na potomstvo.
Prema Science Newsu 'Tina Hesman Saey, genska poriva istraživača djelovala je na promjeni gena za dvostruke spolne komarce. Žene koje su naslijedile dvije kopije ovog mutiranog gena razvile su antene i kopče slične mužjacima, zbog čega nisu mogle odlagati jaja ili ugristi svoj plijen. Mužjaci i žene koji su naslijedili samo jedan primjerak u velikoj mjeri nisu bili pogođeni.
Kako bi testirali uspjeh svog genskog nagona, biolozi su napunili dvije kaveze mješavinom 300 ženskih komaraca, 150 muškaraca bez utjecaja i 150 genetski modificiranih mužjaka. U jednoj populaciji u kavezima, izmijenjeni gen proširio se na sve komarce do sedme generacije, ostavljajući osmu i konačnu generaciju da ne mogu stvoriti potomstvo. Drugoj je populaciji trebalo 11 generacija da bi slično izumrlo.
U normalnim okolnostima, potomstvo ima 50 posto šanse da naslijede roditeljski gen. Ako, na primjer, muški komarac nosi izmijenjen gen, to može prenijeti jednom svom dvoje djece. Zatim bi novi promijenjeni nosač gena mogao zauzvrat, prenijeti gen jednom svom dvoje djece, i tako dalje. Kad genski nagoni uđu u sliku, promijenjeni geni imaju puno veću šansu da se šire u potomstvo. Spomenuti muški komarac mogao bi svoj modificirani gen prenijeti na obojicu djece, povećavajući vjerojatnost da će njegovi daljnji potomci naslijediti gen.
Imperijalni tim uspio je zaobići "otpor" - jedan od glavnih problema povezanih sa genskim nagonima - ciljajući na gen za dvostruki seks koji ne podnosi mutacije. Prema priopćenju Imperial Collegea, prethodni pokusi s genskim pogonom sprečavali su se geni koji se prilagođavaju promjenama uzrokovanim istraživačima, omogućujući im normalno funkcioniranje i otpornost na pogon.
"Ne kažemo da je to 100-postotno otporno na otpornost", vodeća autorica Andrea Crisanti kaže za "New York Times" Nicholas Wade. "Ali izgleda vrlo obećavajuće."
Umnožavanje rezultata studije u divljini moglo bi pomoći znanstvenicima u borbi protiv malarije, bolesti koja bijesno širi širom afričkog kontinenta. Svjetska zdravstvena organizacija navodi da je u 2016. zabilježeno zapanjujućih 216 milijuna slučajeva (smrtnost od 445.000) širom svijeta.
Ipak, tehnologija predstavlja značajan rizik: Jednom kada se genetski pogon pusti u divljinu, ne može se jednostavno povući. I Wade primjećuje, učinci vjerojatno ne mogu biti sadržani u jednoj zemlji, što znači da bi se globalna populacija insekata mogla suočiti s neželjenim nuspojavama.
Biolog Ricarda Steinbrecher kaže Robu Steinu za NPR da bi iskorjenjivanje čitave vrste moglo dovesti do rušenja ekosustava ili do pojave drugih potencijalno štetnih skupina insekata. Jim Thomas, izvršni direktor ETC grupacije usmjerene na tehnologiju, dodaje kako bi odbrambena industrija mogla čak transformirati genske pogone u oružje koje širi „otrovne“ tvari kroz populaciju.
Prije nego što se ove brige riješe, istraživači će morati provesti nekoliko godina u usavršavanju tehnologije. Kako javlja BBC News, sljedeći korak znanstvenika bit će testiranje njihove tehnike na većoj populaciji smještenoj u manje umjetnim sredinama.
Iskorjenjivanje komaraca koji prenose malariju širom svijeta može ostati relativno udaljen cilj, ali Kevin Esvelt, biolog sa Tehnološkog instituta u Massachusettsu, koji nije bio uključen u studiju, kaže za Wade New York Timesa da je napredovanje tehnika pokretanja gena možda ključno - osim potencijalnih rizika povezanih s tehnologijom.
Esvelt zaključuje, "Poznata šteta od malarije u velikoj je mjeri nadmašuje sve moguće ekološke nuspojave do danas, čak i ako se sve od njih dogodi odjednom."
