Vědci z londýnské Imperial College použili v laboratoři prostředí genetického inženýrství podobného trojskému koni, aby zničili populaci komárů přenášejících malárii za méně než 11 generací.
Vyzbrojeni sterilizační mutací s genovou editací CRISPR, biologové infiltrovali skupinu Anopheles gambiae a zavedli smrtící genovou modifikaci jen pro několik netušících hmyzů. Když Megan Molteni hlásí Wiredovi, mutace dokončila svůj zákeřný úkol během sedmi až 11 generací, rychle rozšířila sterilitu napříč populací a signalizovala vzestup mocného - byť kontroverzního - nástroje v celosvětovém boji proti malárii.
Nálezy císařského týmu, nově publikované v Nature Biotechnology, představují jedno z prvních úspěšných nasazení techniky „genové jednotky“. Genové pohony vzdorují zákonům genetiky tím, že výrazně zvyšují pravděpodobnost, že vlastnost bude předána potomkům.
Podle vědecké zprávy „Tina Hesman Saey, genová jednotka vědců pracovala na změně genu doublesexu komárů. Samice, které zdědily dvě kopie tohoto mutovaného genu, vytvořily anténu a spony podobné mužům, což je způsobilo, že nemohou snášet vejce ani kousnout kořist. Muži a ženy, kteří zdědili jen jednu kopii, byli do značné míry nedotčeni.
Aby testovali úspěch své genové jednotky, biologové naplnili dvě klece směsí 300 samic komárů, 150 neovlivněných samců a 150 geneticky modifikovaných samců. V jedné populaci v kleci se pozměněný gen rozšířil do všech komárů sedmou generací, takže osmá a konečná generace nemohla produkovat žádné potomstvo. Druhá populace trvala 11 generací, aby podobně vymřela.
Za normálních okolností mají potomci 50% šanci zdědit daný gen rodiče. Pokud například mužský komár nese pozměněný gen, může ho předat jednomu ze svých dvou dětí. Poté by nový změněný genový nosič mohl zase předat gen jednomu ze svých dvou dětí, a tak dále. Když však do obrázku vstoupí genové jednotky, mají změněné geny mnohem větší šanci se rozšířit na potomstvo. Výše uvedený mužský komár může předat svůj modifikovaný gen dolů na obě děti, což zvyšuje pravděpodobnost, že jeho vzdálené potomky zdědí tento gen.
Císařský tým dokázal obejít „odpor“ - jeden z hlavních problémů spojených s genovými jednotkami - zaměřením na gen doublesex, který netoleruje mutace. Podle tiskové zprávy Imperial College byly předchozí experimenty s genovou jednotkou zmařeny geny, které se přizpůsobují změnám indukovaným výzkumným pracovníkem, což jim umožňuje normálně fungovat a odolávat pohonné jednotce.
"Neříkáme, že se jedná o stoprocentní odolnost, " říká hlavní autorka Andrea Crisanti pro Nicholas Wade z New York Times. "Ale vypadá to velmi slibně."
Opakování výsledků studie ve volné přírodě by mohlo vědcům pomoci bojovat s malárií, chorobou, která se šíří po celém africkém kontinentu. Světová zdravotnická organizace uvádí, že v roce 2016 bylo na celém světě zaznamenáno ohromujících 216 milionů případů (s počtem úmrtí 445 000).
Technologie však stále představuje značná rizika: Jakmile je genová jednotka vypuštěna do přírody, nelze ji jednoduše vyvolat. A Wade poznamenává, že je pravděpodobné, že účinky nelze omezit na jedinou zemi, což znamená, že globální populace hmyzu by mohla čelit nežádoucím vedlejším účinkům.
Biolog Ricarda Steinbrecher říká, že NPR je Rob Stein, že eradikace celého druhu by mohla vést k havárím ekosystémů nebo ke vzniku dalších potenciálně škodlivých skupin hmyzu. Jim Thomas, výkonný ředitel skupiny ETC zaměřené na technologie, dodává, že obranný průmysl by mohl dokonce transformovat genové jednotky na válečné zbraně, které by šířily „toxické“ látky napříč populacemi.
Než budou tyto obavy vyřešeny, bude muset vědci strávit několik let dolaďováním technologie. Jak zprávy BBC News, dalším krokem vědců bude testování jejich techniky na větších populacích umístěných v méně umělých podmínkách.
Celosvětová eradikace komárů přenášejících malárii může zůstat relativně vzdáleným cílem, ale Kevin Esvelt, biolog z Massachusetts Institute of Technology, který se do studie nezúčastnil, říká The New York Times 'Wade, že pokrok v technikách genového pohonu může být klíčem - navzdory potenciálním rizikům spojeným s technologií.
Esvelt dochází k závěru: „Známé poškození malárie výrazně převažuje nad všemi možnými ekologickými vedlejšími účinky, které byly doposud kladeny, i když se všechny vyskytly najednou.“
