Редактирование генов может сделать комаров бесплодными, снизив распространение болезней

Комары распространяют вирусы, вызывающие потенциально смертельные заболевания, такие как вирус Зика, лихорадка денге и желтая лихорадка. Новое исследование, финансируемое армией США, использует редактирование генов, чтобы сделать некоторых самцов комаров бесплодными и замедлить распространение этих болезней.

Исследователи из Института совместных биотехнологий армии и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре использовали инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9 для воздействия на конкретный ген, связанный с фертильностью у самцов комаров.

Учёные экспериментировали с комарами Aedes aegypti, которые встречаются в тропических, субтропических и умеренных регионах по всему миру. Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, как мутация может подавлять фертильность самок комаров.

Для управления популяциями учёные используют метод борьбы с переносчиками, называемый техникой стерильных насекомых. Они выращивают большое количество стерильных самцов и выпускают их в количествах, подавляющих диких сородичей. Самки, которые спариваются со стерильными самцами до встречи с фертильными, сами становятся бесплодными, что уменьшает размер следующего поколения.

В прошлом учёные использовали химические вещества или радиацию для стерилизации самцов Aedes aegypti, но это настолько ухудшало здоровье комаров, что они были менее успешны в спаривании с самками, что снижало эффективность метода.

Исследовательская группа хотела найти более целенаправленный подход. Используя редактирование генов у самцов Aedes aegypti, они обнаружили, что мутантные самцы не производили сперму, но при этом были полностью здоровы.

В одном эксперименте 15 мутантных самцов поместили к 15 самкам на 24 часа, а затем заменили их на 15 обычных самцов. Практически все самки остались стерильными. Это подтвердило, что самцы могут подавлять фертильность самок, не производя сперму.

Далее исследователи выяснили влияние времени контакта. После 4 часов совместного пребывания фертильность самок падала до 20% от нормального уровня. После 8 часов показатели выходили на плато около 10%.

Успех техники стерильных насекомых достигается за счёт последующих, последовательных выпусков стерильных самцов, когда каждый выпуск становится эффективнее предыдущего.

Команда планирует продолжить изучение брачного поведения и фертильности комаров. Они разрабатывают способ поддержания линий самцов, которые будут стерильны только в дикой природе, а не в лаборатории.