Новые органоиды помогут в борьбе с кроликами-вредителями
Австралия ведёт борьбу с кроликами с 1950-х годов. Они наносят огромный ущерб окружающей среде: конкурируют с местными видами, выедают растительность и вызывают эрозию. Высокая численность кроликов также поддерживает большие популяции других инвазивных видов, особенно одичавших кошек и лисиц.
Согласно отчёту ООН, инвазивные виды, такие как кролики, являются основной причиной потери биоразнообразия и вымирания видов в Австралии. Долгосрочное поддержание их численности на низком уровне критически важно для биоразнообразия и сельского хозяйства страны.
Наиболее эффективный метод контроля — саморегулирующиеся методы биологической борьбы (биоконтроль), которые используют природных врагов или болезни для управления популяциями вредителей.
Программы биоконтроля в Австралии
Европейские кролики заселили две трети территории Австралии и представляют серьёзную угрозу для местных видов.
Традиционные методы борьбы (яды, фумигация нор, отстрел, отлов) — дорогостоящие и неэффективны в долгосрочной перспективе и на больших площадях. По оценкам, кролики ежегодно обходятся сельскому хозяйству в среднем в 216 миллионов долларов из-за потери продуктивности, являясь самым затратным инвазивным видом.
Программы биоконтроля с использованием вируса миксомы (с 1950 г.) и вируса геморрагической болезни кроликов (RHDV, или калицивирус, с 1995 г.) были чрезвычайно успешны, позволив резко сократить численность вредителей в масштабах всей страны. Эти вирусы специфичны к хозяину, то есть поражают только кроликов и, в некоторых случаях, близкородственные виды, например, зайцев.
Эти вирусы сэкономили австралийскому сельскому хозяйству более 70 миллиардов долларов, что делает их самой успешной историей борьбы с инвазивными видами.
Однако в биоконтроле нет статус-кво: вирусы и кролики постоянно коэволюционируют. Выжившие кролики развивают устойчивость и иммунитет, что приводит к восстановлению их численности.
Текущие исследования направлены на то, чтобы помочь RHDV оставаться впереди в коэволюционной "гонке вооружений" со своим хозяином. Это позволит сохранить достижения прошлых успешных программ и удерживать численность кроликов ниже порога наносимого ущерба.
Прорыв в исследованиях
В крупном прорыве учёные разработали новые способы выращивания и изучения вирусов для биоконтроля вне живых животных. Они создали системы культур органоидов на основе клеток печени от уже отловленных диких кроликов и зайцев в районе Канберры. Органоиды — это крошечные 3D-клеточные структуры, имитирующие клетки органа, из которого они получены, и представляющие собой реалистичную модель.
Это достижение, которого учёные пытались добиться 40 лет, и впервые эти вирусы удалось вырастить в клеточной культуре вне животного. Результаты опубликованы в Journal of General Virology.
Исследователи обнаружили, что в органоидах успешно реплицировались два типа вируса геморрагической болезни кроликов (RHDV):
- Известный только как поражающий кроликов.
- Способный заражать как кроликов, так и зайцев.
Оба вируса успешно реплицировались в органоидах кролика, но только вирус второго типа реплицировался в органоидах зайца. Команда также создала органоиды из печени кошки и мыши, однако RHDV в них не реплицировался. Это подтверждает высокую специфичность вирусов только к зайцеобразным (кроликам и зайцам). Известно, что эти вирусы не являются зоонозными и не представляют риска для человека.
Значение открытия
До сих пор изучение этих вирусов было затруднено из-за отсутствия надёжной системы клеточных культур. Новая модель сделает исследования подобных вирусов проще и быстрее, а также сократит необходимость тестирования на живых животных.
Создание этой системы культур для вирусов кроликов имеет большое значение. Оно позволит учёным изучать вирусы в контролируемой среде, что может углубить понимание вызываемых ими болезней и помочь в разработке дальнейших стратегий биоконтроля.