Новое исследование энтомологов в Калифорнийском университете в Дэвисе устраняет потенциальное препятствие для использования технологии «генного драйва» CRISPR-Cas9 для борьбы с болезнями, переносимыми комарами, такими как малярия, лихорадка денге, желтая лихорадка и Зика.

Идея заключается в создании генно-инженерных комаров (GEM), которые либо не воспроизводятся, сокращая популяцию комаров, либо сопротивляются переносу вирусов и паразитов, вызывающих болезни. Эти комары будут созданы в лаборатории и выпущены для скрещивания с дикими комарами.

Вот где появляется технология генного привода. Используя фермент Cas 9, исследователи могут гарантировать, что новые, модифицированные гены будут унаследованы всеми потомками комаров, когда они спариваются с дикими комарами.

Генетическая изменчивость не является препятствием

Cas-9 работает путем распознавания 23-парной пары ДНК. Ряд исследовательских групп указали, что геномы комаров несут так много вариаций последовательности ДНК, что значительная часть любой дикой популяции комаров почти наверняка будет устойчива к генному влечению. Они утверждают, что если устойчивость к генному драйву благоприятна для комара, стратегия генного драйва потерпит неудачу.

Новое исследование, проведенное Ханно Шмидтом, Грегори Лансаро и его коллегами из Лаборатории векторной генетики в Школе ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованное в Nature Communications показывает, что это не так.

После анализа геномов сотен комаров от трех основных видов, переносящих болезни, они пришли к выводу, что 90 процентов кодирующих белок генов имеют по крайней мере одну хорошую последовательность-мишень Cas9. Поэтому комары все еще должны быть чувствительны к стратегии генного драйва.

Наши результаты показывают, что высокий уровень генетического разнообразия популяций комаров в природе не должен влиять на устойчивость стратегий, основанных на внедрении генов, блокирующих патогенные микроорганизмы. Это отличная новость для тех, кто придерживается стратегии GEM по ликвидации малярии ".

Грегори Лансаро, Лаборатория векторной генетики, Школа ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе

Дополнительными авторами статьи являются Трэвис Коллиер, Марк Ханемайер, Паркер Хьюстон и Юсук Ли, все в Лаборатории векторной генетики. Финансирование было предоставлено Инициативой по борьбе с малярией в Калифорнии, CDC и NIH.

В рамках Инициативы UC Irvine Malaria для нескольких кампусов команде UC Davis поручено разработать стратегию перевода GEM из лаборатории в локализованные полевые испытания на участках в Африке. Основная часть этой работы представляет собой описание генетики популяций комаров в предполагаемых местах.