Ученые нашли способ блокировать созревание насекомых, открывая новые пути для профилактики болезней

Новое исследование Калифорнийского университета в Риверсайде показывает, что вскоре ученые смогут предотвращать созревание комаров, разносящих болезни. Используя те же методы редактирования генов, они также смогут стимулировать размножение полезных шмелей.

Исследование демонстрирует, что, вопреки прежним научным представлениям, гормон, необходимый для полового созревания насекомых, не может преодолеть барьер между кровью и мозгом без помощи транспортного белка.

«До этого открытия долгое время существовало предположение, что стероидные гормоны свободно проходят через гематоэнцефалический барьер. Мы показали, что это не так», — заявил ведущий автор исследования, доцент энтомологии Наоки Яманака.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, детально описывает влияние блокировки транспортного белка на половое созревание плодовых мушек.

Блокировка транспортера не только предотвратила попадание стероида в мозг, но и навсегда изменила поведение мух. На личиночной стадии они обычно остаются в пищевом субстрате. При подготовке к переходу во взрослую фазу они демонстрируют «блуждающее поведение», покидая пищу в поисках места для окукливания.

Когда ген транспортера был заблокирован, мухи входили в промежуточную стадию между личинкой и взрослой особью, но никогда не покидали пищу и медленно погибали, так и не достигнув зрелости и не дав потомства.

«В долгосрочной перспективе мы заинтересованы в контроле функции транспортеров стероидных гормонов, чтобы управлять поведением насекомых и, потенциально, человека», — сказал Яманака.

В настоящее время Яманака изучает, может ли изменение генов у комаров дать аналогичный эффект. Поскольку комары являются переносчиками многих болезней (Зика, лихорадка Западного Нила, малярия, лихорадка Денге), это открытие имеет большой потенциал для улучшения здоровья людей.

И наоборот, может появиться способ изменить гены для управления размножением полезных насекомых, например, чтобы помочь шмелям, популяция которых сокращается, и которые опыляют многие сельскохозяйственные культуры.

Эта работа также может оказать прямое влияние на человека. Стероидные гормоны влияют на различные поведенческие реакции. Например, при стрессе организм вырабатывает стероидный гормон кортизол, который попадает в мозг, помогая справиться с ситуацией.

Однако при хроническом стрессе кортизол может накапливаться в мозге и вызывать проблемы. «Если у человека существует аналогичный механизм для кортизола, мы сможем блокировать его транспортер в гематоэнцефалическом барьере, чтобы защитить мозг от хронического стресса», — предположил Яманака.

«Это захватывающее открытие. Пока оно сделано на мухах, но более 70% генов, связанных с болезнями человека, имеют аналоги у мух, поэтому высока вероятность, что это верно и для людей», — заключил автор исследования.