Новая CRISPR-технология для точного генетического контроля над вредителями

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Беркли под руководством Николая Кандула и Омара Акбари разработали метод, использующий инструмент редактирования генов CRISPR для изменения ключевых генов, контролирующих определение пола и фертильность у насекомых.

Новая методика, названная «прецизионной стерильной техникой насекомых» (pgSIT), описана в журнале Nature Communications.

Как работает pgSIT

Метод одновременно нарушает работу генов, отвечающих за жизнеспособность самок и фертильность самцов. При внесении созданных с помощью pgSIT яиц в целевую популяцию вылупляются только стерильные взрослые самцы с эффективностью 100%. Спариваясь с дикими самками, они не дают потомства, что приводит к сокращению популяции вредителей.

Преимущества и потенциал

• Экологичность и безопасность: Технология считается «тупиковой» (self-limiting), так как стерильность самцов предотвращает передачу изменений следующим поколениям, в отличие от самораспространяющихся систем «генного драйва».
• Широкая применимость: Поскольку целевые гены распространены у многих насекомых, технологию можно адаптировать для борьбы с различными сельскохозяйственными вредителями и переносчиками болезней, например, комарами Aedes aegypti.
• Практичность: Учёные предлагают систему, при которой модифицированные яйца можно производить централизованно и доставлять в любую точку мира, не требуя локальных производственных мощностей.

Контекст и будущее

pgSIT представляет собой современное развитие метода стерильных насекомых, который с 1930-х годов используется в сельском хозяйстве (например, для борьбы с мясной мухой Cochliomyia hominivorax). Однако вместо радиации для стерилизации в новой технологии применяется точное генетическое редактирование.

Как отметил Омар Акбари, pgSIT — это «безопасная, масштабируемая технология генетического контроля популяций», которая, по мнению учёных, революционизирует методы борьбы с насекомыми. Следующим шагом станет адаптация технологии для комаров, распространяющих лихорадку денге, вирус Зика и другие заболевания.