Более умный способ борьбы с комарами: новый метод упрощает отделение некусающихся самцов от самок
Ученые из Виргинского политехнического института, возможно, облегчили борьбу с самым смертоносным животным в мире — комаром. Кусаются только самки комаров, так как им нужны питательные вещества из крови для развития яиц. Это делает их опасными переносчиками вирусов, таких как Зика, лихорадка денге, малярия и желтая лихорадка, которые вместе убивают более 1 миллиона человек в год.
Один из многообещающих методов борьбы с болезнями — выпуск в природу стерильных самцов, выращенных в лабораториях. Когда самки спариваются с такими самцами, они не производят потомства, что постепенно сокращает популяцию без использования инсектицидов, вредящих полезным насекомым.
Однако этот подход технически сложен, трудоемок и дорог, что ограничивает его эффективность и масштабируемость.
Теперь исследователи сделали крупный шаг к решению этой проблемы. В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда представила систему «DeMark» (differential elimination of marked sex chromosomes), которая упрощает процесс разделения. Метод устраняет необходимость ручной сортировки, содержания нескольких линий разведения или использования чужеродного генетического материала, облегчая производство больших партий некусающихся самцов.
«Это добавляет потенциально мощный новый инструмент в глобальные усилия по контролю за комарами, — сказал Остин Комптон, один из ведущих авторов исследования. — Он относительно прост и масштабируем».
О системе DeMark
DeMark использует генетические маркеры для отсева нежелательных комаров до достижения ими взрослой стадии. В результате остается партия некусающихся самцов, которые не модифицированы каким-либо чужеродным генетическим материалом.
Для создания системы исследователи объединили естественные и созданные в лаборатории версии генов (аллелей) комаров, которые передаются через половые хромосомы. При наследовании в определенных комбинациях эти аллели вызывают раннюю гибель части комаров. Эта встроенная защита помогает гарантировать, что немодифицированные самцы производятся в каждом поколении и могут быть легко выделены по отсутствию у них помеченных половых хромосом.
В отличие от других подходов, требующих поддержания нескольких линий разведения, DeMark работает с одной линией, снижая как производственные затраты, так и сложность.
Команда также проверила, могут ли выращенные в лаборатории самцы конкурировать с дикими комарами в спаривании. Они смогли — что является ключевым фактором для успеха любой стратегии контроля вне лаборатории.
«Прежде чем эти штаммы можно будет рассматривать для потенциального выпуска в природу, необходима дополнительная работа для проверки их стабильности и конкурентоспособности в условиях массового разведения и контролируемых полуполевых условий», — отметила Мелани Хемпель, соавтор исследования.
Пополнение арсенала борьбы с комарами
Исследование было сосредоточено на Aedes aegypti — виде комаров, известном как переносчик вирусов Зика, денге, чикунгунья и желтой лихорадки. Ученые заявляют, что аналогичный подход потенциально можно адаптировать и для других видов, включая Anopheles gambiae, который переносит малярию.
«Этот подход может работать рука об руку с другими стратегиями контроля за комарами, — сказал Чжицзянь «Джейк» Ту, профессор и старший автор исследования. — Наша цель — пополнить растущий набор инструментов для борьбы с болезнями, переносимыми комарами, способами, которые имеют смысл для разных регионов и сообществ по всему миру».