Raziskovalci z londonskega Imperial Collegea so v laboratoriju uporabili trojno konjsko obliko genskega inženiringa, s katero so izbrisali populacijo komarjev, ki prenašajo malarijo, pri manj kot 11 generacijah.
Oboroženi s CRISPR gensko urejeno mutacijo za sterilizacijo so biologi infiltrirali v skupino Anopheles gambiae in uvedli smrtonosno spremembo genov le za nekaj nevsiljivih žuželk. Kot poroča Megan Molteni za Wired, je mutacija opravila svojo zahrbtno nalogo v sedmih do 11 generacijah, s čimer je hitro razširila sterilnost med prebivalstvom in nakazala porast močnega - čeprav spornega - orodja v svetovnem boju proti malariji.
Ugotovitve skupine Imperial, ki so bile na novo objavljene v Nature Biotechnology, predstavljajo eno prvih uspešnih uvajanj tehnike "genskega nagona". Genske nagone kljubujejo zakonom genetike tako, da močno povečajo verjetnost, da se lastnost prenaša na potomce.
Po poročanju Science News 'Tina Hesman Saey je genska gonja raziskovalcev delovala na spremembi dvoseksualnega gena komarjev. Ženske, ki so podedovale dve kopiji tega mutiranega gena, so razvile anteno in zaponke, podobne samcem, zaradi česar niso mogle odložiti jajc ali ugrizniti svojega plena. Samci in samice, ki so podedovali samo en izvod, večinoma niso bili prizadeti.
Da bi preizkusili uspeh svojega genskega nagona, so biologi napolnili dve kletki z mešanico 300 samic komarjev, 150 samskih samcev in 150 gensko spremenjenih samcev. V eni populaciji v kletkah se je spremenjeni gen do sedme generacije razširil na vse komarje, tako da osma in končna generacija ne moreta roditi nobenega potomca. Druga populacija je potrebovala 11 generacij, da so podobno izumrli.
V normalnih okoliščinah imajo potomci 50-odstotno možnost, da dedujejo starševski gen. Če na primer moški komar nosi spremenjen gen, ga lahko prenese na enega od svojih dveh otrok. Nato bi lahko novi spremenjeni nosilec genov gen prenesel enemu od njegovih dveh otrok in tako naprej. Ko pa genske nagone vstopijo v sliko, pa spremenjeni geni veliko lažje širijo na potomce. Omenjeni moški komar lahko svoj spremenjeni gen prenese na oba otroka, kar poveča verjetnost, da bodo njegovi daljni potomci dedovali gen.
Cesarska ekipa je uspela zaobiti "odpor" - eno glavnih težav, povezanih z genskimi nagoni - tako, da je ciljala na gen za dvojno spolo, ki ne prenaša mutacij. V sporočilu za javnost Imperial College so prejšnji poskusi na genskem pogonu ovirali gene, ki se prilagajajo spremembam, ki jih povzročajo raziskovalci, kar jim omogoča normalno delovanje in upor.
"Ne trdimo, da je to stoodstotno odporno, " glavna avtorica Andrea Crisanti pravi za New York Times 'Nicholas Wade. "Vendar izgleda zelo obetavno."
Ponovitev rezultatov študije v naravi bi lahko znanstvenikom pomagala v boju proti malariji, bolezni, ki se širi po afriški celini. Svetovna zdravstvena organizacija navaja, da je bilo leta 2016 po vsem svetu zabeleženih osupljivih 216 milijonov primerov (s smrtjo 445.000).
Kljub temu tehnologija predstavlja velika tveganja: Ko se genska gonja sprosti v naravo, je ni mogoče preprosto priklicati. In Wade ugotavlja, da učinkov verjetno ne bo omejilo na eno državo, kar pomeni, da bi se globalna populacija žuželk lahko soočila z neželenimi stranskimi učinki.
Biolog Ricarda Steinbrecher pravi Robu Steinu za NPR, da bi izkoreninjenje cele vrste lahko privedlo do zrušenja ekosistema ali nastanka drugih potencialno škodljivih skupin žuželk. Jim Thomas, izvršni direktor tehnološko osredotočene skupine ETC, dodaja, da bi obrambna industrija lahko celo pretvorila genske pogone v vojno orožje, ki širi "strupene" snovi med prebivalstvom.
Preden se bodo ti problemi lahko lotili, bodo morali raziskovalci porabiti več let za natančno prilagoditev tehnologije. Kot poroča BBC News, bo naslednji korak znanstvenikov testiranje njihove tehnike na večjih populacijah, ki so nastanjene v manj umetnih okoljih.
Svetovno izkoreninjenje komarjev, ki prenašajo malarijo, lahko ostaja razmeroma oddaljen cilj, vendar Kevin Esvelt, biolog z Tehnološkega inštituta v Massachusettsu, ki ni bil vključen v študijo, za New York Times 'Wade pravi, da je lahko napredovanje tehnik genskega gojenja ključno - ne glede na možna tveganja, povezana s tehnologijo.
Esvelt zaključuje: "Znana škoda zaradi malarije močno odtehta vse možne ekološke stranske učinke, ki so bili do sedaj že doseženi, čeprav so se vsi pojavili naenkrat."
