Наука і комарі: поле битви - Земля (частина перша)

Перша частина статті, присвяченій новітнім науковим розробкам в області трансгенної інженерії, що дозволяє боротися зі збільшенням популяції комарів - розповсюджувачів смертельно-небезпечних вірусів.

На початку XXI століття генетики Оксфордського університету під керівництвом професора Люка Алфея (Luke Alphey) отримали трансгенну лінію комарів A.Aegypti OX513A. Лінія містить летальний ген tTAV (варіант активатора транскрипції, придушений тетрацикліном). У лабораторії личинки комарів розвиваються у воді, в яку додають тетрациклін. Антибіотик блокує активність tTAV, завдяки чому комарі нормально живуть і розмножуються.

У природних умовах, без антибіотика, ген починає працювати, його продукт перешкоджає синтезу інших білків клітини, при цьому посилює експресію власного гена tTAV, і кількість білка лавиноподібно зростає. Величезна кількість tTAV блокує Транскрипційні машинерію, і комаха гине. Стабільна конструкція зберігається вже в 200-му поколінні трансгенних A.aegypti. Основна перевага методу полягає в тому, що його дія спрямована не на всіх комах в окрузі, а на один конкретний вид.

Трансгенна лінія комарів також містить флуоресцентний маркер DsRed - білок, світіння якого добре помітно при перегляді через певні фільтри. Він дозволяє легко відрізняти диких комах від трансгенних.

У лабораторії трансгенних личинок сортують вручну: самці і самки істотно розрізняються за розміром. У природне місце існування випускають тільки самців. Вони не здатні передавати віруси, оскільки не кусаються. Зате вони прагнуть до спаровування і запліднюють диких самок, передаючи потомству смертельний ген. Личинки гинуть, не досягнувши зрілості, самі трангенние самці також гинуть.

Кілька років тому компанія Oxitec, яку заснував Люк Алфей, зайнялася реалізацією програми FriendlyTM Aedes. Перший експеримент з випуском трансгенних комарів на волю пройшов в 2009 році на Кайманових островах, і показав відмінні результати. На ділянці площею 0,16 км2 популяція диких комарів скоротилася на 96%.

Потім компанія провела успішні випробування в Панамі і Малайзії. Настала черга Бразилії, де ситуація з поширенням лихоманки Денге близька до критичної. Тільки в 2015 році вірус вразив близько півтора мільйонів бразильців, а незабаром країна зіткнулася випадками зараження вірусом Зика.

У співпраці з Університетом Сан-Паулу трансгенних комарів у 2011-2013 роках випускали в бразильському штаті Баія (Bahia); за цей час чисельність диких A.aegypti скоротилася принаймні на 90%. В середині 2016 роки програму FriendlyTM Aedes розгорнули в районі Сан-Юда (São Judas) і всього за півроку домоглися скорочення чисельності диких личинок на 78%.

У бразильському містечку Пирасикаба (Piracicaba) площа випуску склала 12 км2, на цій території проживає близько 60 тис. Чоловік. 30 березня 2017 року Oxitec і адміністрація Пірасікаба повідомили, що другий рік поспіль чисельність личинок диких комарів скорочується більш ніж на 80% в порівнянні з необробленою зоною, при тому що кількість FriendlyTM Aedes, випущених в 2016 році, було на 59% нижче, ніж роком раніше.

Фахівці компанії збираються розширити зону дії програми, і майже в 30 разів збільшити виробництво трансгенних личинок. Зараз бразильська комарина ферма Oxitec виробляє до 4 млн личинок в тиждень.

За матеріалами бібліотеки науково-популярного проекту Елементи великої науки .

Фото: Люк Алфей - засновник Oxitec, джерело www.epo.org