Генетическое разнообразие — не препятствие для стратегии генного драйва против комаров

Новое исследование энтомологов из Калифорнийского университета в Дэвисе устраняет потенциальное препятствие для использования технологии CRISPR-Cas9 "генного драйва" в борьбе с переносимыми комарами болезнями, такими как малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка и вирус Зика.

Стратегия заключается в создании генетически модифицированных комаров (GEM), которые либо не способны к размножению (сокращая популяцию), либо устойчивы к переносу вирусов и паразитов, вызывающих болезни. Таких комаров создают в лаборатории и выпускают для скрещивания с дикими популяциями.

Технология генного драйва с использованием фермента Cas9 позволяет гарантировать, что новые модифицированные гены унаследуют все потомки при спаривании с дикими комарами.

Генетическое разнообразие — не препятствие

Cas9 работает, распознавая участок ДНК длиной в 23 пары оснований. Несколько исследовательских групп указывали, что геномы комаров несут так много вариаций в последовательности ДНК, что значительная часть любой дикой популяции почти наверняка окажется устойчивой к генному драйву. Если эта устойчивость будет выгодна комару, стратегия генного драйва потерпит неудачу.

Однако новое исследование Ханно Шмидта, Грегори Ланзаро и их коллег из Лаборатории генетики векторов Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованное в Nature Communications, показывает, что это не так. Проанализировав геномы сотен комаров трёх основных видов-переносчиков болезней, учёные пришли к выводу, что 90% кодирующих белок генов имеют как минимум одну подходящую последовательность-мишень для Cas9. Следовательно, комары всё равно должны оставаться восприимчивыми к стратегии генного драйва.

"Наши результаты демонстрируют, что высокий уровень генетического разнообразия, которым обладают популяции комаров в природе, не должен влиять на устойчивость стратегий, основанных на внедрении генов, блокирующих патогены. Это отличная новость для тех, кто продвигает стратегию GEM для ликвидации малярии", — заявил Грегори Ланзаро.

В рамках многокампусной Инициативы по борьбе с малярией Калифорнийского университета в Ирвайне команда из Дэвиса отвечает за разработку стратегии перехода от лабораторных GEM к полевым испытаниям в ограниченных условиях на площадках в Африке.