Генетическое оружие для борьбы с малярией: отслеживать и уничтожать

Ежегодно малярия уносит более 600 000 жизней. Существующие меры контроля теряют эффективность по мере адаптации комаров, поэтому поиск новых способов сокращения их численности — приоритетная задача. Два недавних исследования демонстрируют прогресс в генетических подходах.

Уничтожение через пол

Поскольку переносчиками малярийного паразита являются самки комаров, сокращение их числа резко снижает распространение болезни. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные из Имперского колледжа Лондона использовали для этого фермент, воздействующий на ДНК.

Лабораторные результаты показали, что в течение нескольких поколений целые колонии комаров исчезают. Фермент избирательно разрушает ДНК самки, воздействуя на участки, связанные с размножением (в частности, на X-хромосому). Её потомство оказывается почти исключительно мужским, что приводит к коллапсу всей популяции.

Модификация фермента для повреждения специфической ДНК заняла время и опиралась на предыдущие фундаментальные исследования. Успех в лаборатории означает, что вскоре могут начаться полевые испытания. Этот подход может оказаться более экономически эффективным, чем, например, метод стерильных самцов, использованный для борьбы с мухой цеце.

Генетические штрихкоды

Устойчивость малярийного паразита к лекарствам варьируется в зависимости от географии. Исследователям из Лондонской школы гигиены и тропической медицины удалось создать инструмент для определения происхождения конкретного штамма, используя генетические «штрихкоды».

Они проанализировали геномы более 700 паразитов из Африки, Юго-Восточной Азии и Латинской Америки. Их отчёт, также опубликованный в Nature Communications, показал, что большая часть генома не была информативна. Однако участки ДНК в митохондриях («энергостанциях» клетки) и апикопласте (остатке растительной клетки в паразитах) содержали достаточно уникальной информации для создания системы штрихкодирования.

Ключевая особенность в том, что эти участки ДНК почти не меняются, так как передаются от матери к потомству без рекомбинации. Это означает, что система штрихкодов будет долговечной и улучшится по мере сбора большего количества генетических данных.

Разработки новых лекарств или инсектицидов недостаточно. Для сокращения глобального бремени малярии необходимы такие инновационные технологии. Генетические инструменты позволили перенести борьбу с болезнью на молекулярный уровень.