Forskere fra Londons Imperial College har ansat en trojanhest-lignende form for genteknologi i et laboratorium for at udslette en befolkning af malariaoverførende myg i mindre end 11 generationer.
Bevæbnet med en CRISPR-genredigeret steriliseringsmutation infiltrerede biologer en gruppe Anopheles gambiae og introducerede den dødbringende genmodifikation for blot et par af de intetanende insekter. Som Megan Molteni rapporterer for Wired, afsluttede mutationen sin lumske opgave inden for syv til 11 generationer, hvor den hurtigt sprede sterilitet over hele befolkningen og signaliserer fremkomsten af et kraftigt - omend kontroversielt - redskab i den verdensomspændende kamp mod malaria.
Imperialteamets konklusioner, der netop er offentliggjort i Nature Biotechnology, repræsenterer en af de første succesrige implementeringer af "gendrev" -teknikken. Gendrev trosser genetikens love ved i høj grad at øge chancen for, at en egenskab overføres til afkom.
Ifølge Science News 'Tina Hesman Saey, arbejdede forskernes gendrev med at ændre myggenes doublesex-gen. Hunner, der arvede to kopier af dette muterede gen, udviklede antenne og klasser svarende til mænd, hvilket gjorde dem ude af stand til at lægge æg eller bite deres bytte. Haner og hunner, der kun arvet en kopi, blev stort set ikke påvirket.
For at teste succes med deres gendrev fyldte biologerne to bur med en blanding af 300 kvindelige myg, 150 upåvirkede hanner og 150 genetisk modificerede hanner. I en befolkning i bur spredte det ændrede gen sig til alle myggen af den syvende generation, hvilket efterlod den ottende og sidste generation ikke i stand til at producere noget afkom. Den anden befolkning tog 11 generationer for på lignende måde at dø ud.
Under normale omstændigheder har afkom 50 procent chance for at arve en forældres givne gen. Hvis for eksempel en mandlig myg bærer et ændret gen, kan han muligvis videregive den til et af sine to børn. Derefter kunne den nye ændrede genbærer på sin side overføre genet til et af hans to børn, og så videre. Når gendrev kommer ind i billedet, har ændrede gener imidlertid en meget større chance for at sprede sig til afkom. Den førnævnte mandlige myg overfører muligvis sit modificerede gen til begge børn, hvilket øger sandsynligheden for, at hans fjerne efterkommere også arver genet.
Imperial-teamet var i stand til at omgå “resistens” - en af de største problemer forbundet med gendrev - ved at målrette doublesex-genet, som ikke tolererer mutationer. Ifølge en pressemeddelelse fra Imperial College er tidligere gendrev-eksperimenter blevet afværget af gener, der tilpasser sig forskerinducerede ændringer, hvilket gør dem i stand til at fungere normalt og modstå drevet.
”Vi siger ikke, at dette er 100 procent modstandsdygtigt, ” siger hovedforfatter Andrea Crisanti til The New York Times 'Nicholas Wade. ”Men det ser meget lovende ud.”
En gentagelse af undersøgelsens resultater i naturen kan hjælpe forskere med at bekæmpe malaria, en sygdom, der løber voldsomt over det afrikanske kontinent. Verdenssundhedsorganisationen oplyser, at der blev registreret en svimlende 216 millioner sager (med en dødstal på 445.000) over hele kloden i 2016.
Teknologien udgør stadig betydelige risici: Når et gendrev er frigivet i naturen, kan det ikke blot huskes. Og Wade bemærker, at virkningerne sandsynligvis ikke kan indeholdes i et enkelt land, hvilket betyder, at globale insektpopulationer kan have uønskede bivirkninger.
Biolog Ricarda Steinbrecher fortæller NPRs Rob Stein, at udryddelse af en hel art kan føre til økosystemstyrt eller fremkomst af andre potentielt skadelige insektgrupper. Jim Thomas, meddirektør for den teknologicentrede ETC-gruppe, tilføjer, at forsvarsindustrien endda kunne omdanne gendrev til krigsvåben, der spreder ”giftige” stoffer over befolkningen.
Inden disse bekymringer kan løses, bliver forskere nødt til at bruge flere år på at finjustere teknologien. Som BBC News rapporterer, vil forskernes næste trin være at teste deres teknik på større populationer, der ligger i mindre kunstige omgivelser.
Den verdensomspændende udryddelse af malariaoverførende myg kan forblive et relativt fjernt mål, men Kevin Esvelt, en biolog ved Massachusetts Institute of Technology, der ikke var involveret i undersøgelsen, fortæller New York Times 'Wade, at fremme af gendrivningsteknikker kan være nøglen —Afskriv de potentielle risici, der er forbundet med teknologien.
Esvelt konkluderer, "Den kendte skade på malaria opvejer i høj grad enhver mulig økologisk bivirkning, der er hidtil blevet stillet, selvom alle opstår på én gang."
