Ученые применили редактирование генов для борьбы с болезнями, переносимыми комарами

Исследователи из Института Пирбрайта успешно применили новый инструмент редактирования генов CRISPR/Cas9 к южному домашнему комару (Culex quinquefasciatus say). Это открывает путь к генетическим методам контроля, которые могут помешать комару распространять болезни людей и животных.

Проблема южного домашнего комара

Самки этого вида в основном питаются птицами, что приводит к передаче птичьей малярии — важного фактора вымирания нескольких видов птиц. Комары также нападают на млекопитающих, распространяя такие болезни, как лимфатический филяриатоз (50 млн случаев у людей в мире).

С момента появления этого вида в США в 1999 году было зарегистрировано 48 000 случаев заражения людей вирусом Западного Нила. Текущие стратегии контроля сильно зависят от инсектицидов, которые опасны для здоровья и экосистем и становятся менее эффективными из-за роста резистентности.

Видоспецифичное редактирование генома

Ученые показали, что метод CRISPR/Cas9 можно использовать для успешного введения гена флуоресцентного белка в геном комара. Ген передавался следующему поколению через спаривание — это ключевой компонент для создания генетических инструментов контроля.

Вставленный ген производит красные флуоресцентные белки, поэтому модифицированные комары светятся красным. Ученые вставили ген в участок, отвечающий за цвет глаз, поэтому комары, унаследовавшие две копии отредактированного гена, имели белые глаза вместо черных. Оба признака позволяют легко идентифицировать модифицированных особей.

Интересно, что комары с белыми глазами (две копии отредактированного гена) не доживали до взрослой стадии. Этот эффект не наблюдается при применении того же метода к другим видам и подчеркивает различия между геномами комаров.

Новые возможности для стратегий контроля

Профессор Люк Алфи, руководитель группы генетики членистоногих в Пирбрайте, заявил: "Другие методы генной инженерии для этого комара пытались применить, но ни один из них не работает достаточно хорошо, чтобы быть полезным в полевых условиях. Этот метод CRISPR/Cas9 преодолевает предыдущие трудности и открывает совершенно новый путь для создания генетических стратегий борьбы с вредителями. В конечном итоге это может предотвратить заболевание миллионов людей и животных из-за этого инвазивного вида комаров".

Хотя этот конкретный ген цвета глаз не будет целью для создания функциональных инструментов управления, он доказал, что метод может работать в этом виде.